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2.3 植物如何進行光合作用

任務簡報:小惠養的水生植物在陽光下會冒出許多小氣泡,晚上卻沒有。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

小惠養的水生植物在陽光下會冒出許多小氣泡,晚上卻沒有。她好奇:這些氣泡是什麼?和光合作用有什麼關係?光照強弱又會不會影響氣泡產生的速度?

2

實驗工作站:其他

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    觀察畫面:進入模擬頁面,觀察畫面中植物(水草)放置於裝有水的燒杯中,旁邊有可調整的光源。

  2. 2

    測試光照強度:先將光源移到距離植物最遠處(光照強度最弱),記錄固定時間(例如 3 分鐘)內產生的氣泡數。

  3. 3

    調整距離:逐步將光源移近植物(增加光照強度),各距離都用相同時間記錄氣泡數,至少測試 4 種不同距離。

  4. 4

    測試光色:保持光照距離不變,切換光源顏色(白光/紅光/藍光/綠光),記錄不同顏色下的氣泡數。

  5. 5

    整理歸納:將所有數據整理成表格,比較「距離—氣泡數」與「顏色—氣泡數」的趨勢。

💡 實驗小提醒
  • 氣泡數可以代表光合作用釋放氧氣的速率,是間接測量光合作用強弱的方法。
  • 每次測量的時間長度要一致,才能公平比較。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

amrita.olabs.edu.in🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:變因(光照距離/顏色) 約 0~10000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

變因(光照距離/顏色)數值氣泡數(3 分鐘)備注
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

你觀察到光照強度或顏色如何影響氣泡數?你想進一步探究的問題是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

學生應能觀察到光照強度越強(距離越近),氣泡數越多;可探究問題例如「光照強度增加到什麼程度,氣泡數就不再增加?」

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

這次實驗中,操縱變因、應變變因、控制變因分別是什麼?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

操縱變因為「光照距離/顏色」;應變變因為「氣泡數」;控制變因包含測量時間、植物種類與大小、水量等。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

畫出「光照距離(或強度)—氣泡數」的折線圖,曲線有什麼趨勢?是否出現「光照再增加,氣泡數也不再增加」的情形?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

折線圖應呈現「氣泡數隨光照強度增加而上升,達到一定強度後趨於平緩(達到光飽和點)」的趨勢。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

光合作用需要光、二氧化碳和水,並產生醣類與氧氣。根據你的數據,說明光照強度如何影響光合作用速率。
哪一種顏色的光讓植物光合作用最旺盛?這跟葉綠素吸收光的特性有什麼關係?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

光照強度增加時,光合作用所需的光反應速率提高,消耗更多二氧化碳與水、產生更多氧氣與醣類,因此氣泡(氧氣)數增加;當光照強度超過植物能利用的上限後,其他因子(如二氧化碳濃度)成為限制因子,氣泡數不再增加。葉綠素對紅光、藍光的吸收效率較高,因此紅光、藍光下光合作用通常較旺盛,綠光大多被反射,效率較低。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:查詢二氧化碳濃度對光合作用的影響 ▶

可查詢 PhET 或 LabXchange 上與二氧化碳濃度、溫度相關的光合作用資源,比較「光照」以外的因子如何影響光合作用速率。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
🚀 延伸挑戰:設計真實水生植物的觀察實驗 ▶

查詢如何用真實水生植物(如金魚藻)與燒杯、吸管進行氣泡計數實驗,並比較與本次虛擬實驗結果是否一致。

google.com · 查資料任務 🔎 開新分頁查

這一關是查資料任務(不是虛擬實驗),點下面按鈕用 Google 搜尋相關資料:

🔍 去查查看

查到資料後,試著用自己的話整理重點;記得回來繼續闖關!
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這個虛擬實驗如何幫助你理解「光合作用需要光」這件事?和課本文字敘述比起來有什麼不同?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

如果要控制「二氧化碳濃度」這個變因,在真實實驗中可能會遇到什麼困難?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

這題沒有標準答案,寫下你的真實想法就很棒!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 2 關
  • 🔁 回第 3 關
  • 🔁 回第 4 關
小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏