蔡宇熙

摘 要：生物學(xué)實驗是中學(xué)生物教學(xué)的重要組成部分，而生物實驗教學(xué)是為了提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)為目的。隨著教材的改進(jìn)，實驗所占的比例越來越重，然而，現(xiàn)行教材中的很多實驗由于實驗材料選擇不當(dāng)、實驗方法不夠合理、使得一些實驗取材不方便，操作復(fù)雜，缺少應(yīng)有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性，同時效果不明顯，不易觀察，從而使實驗教學(xué)難以取得預(yù)期的教學(xué)效果。因此，教師在生物實驗教學(xué)中加強(qiáng)改進(jìn)與創(chuàng)新，充分挖掘和利用好現(xiàn)有各種有效資源，開展好每一個實驗的教學(xué)工作，可以彌補(bǔ)一些課本實驗設(shè)計的不足，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生形成創(chuàng)新意識、發(fā)展創(chuàng)新能力和實踐能力。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生物實驗 實驗改進(jìn) 生物教師

通過生物學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，既是生物教學(xué)改革的要求，也是推進(jìn)素質(zhì)教育的需要，需要教師在實踐中努力探索生物實驗教學(xué)設(shè)計創(chuàng)新。隨著素質(zhì)教育的推進(jìn)，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為素質(zhì)教育的重中之重，而通過生物實驗培養(yǎng)創(chuàng)新能力是生物教學(xué)適應(yīng)素質(zhì)教育開展的需要。

2011版新課標(biāo)在“課程資源的開發(fā)和利用”中指出：“應(yīng)鼓勵學(xué)生和教師充分利用身邊費用低廉的器具和材料，設(shè)計富有創(chuàng)造性的實驗和實踐活動?！比绾卧趯嵺`中挖掘身邊的資源，使生物學(xué)實驗低成本、低損耗和簡單易行呢？ 生物教材七年級上冊安排了“呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”的演示實驗。二氧化碳是一種無色無味的氣體，看不見也摸不著，通過該演示實驗和學(xué)生探究實驗可以讓學(xué)生直觀地感覺到呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳，有利于幫助學(xué)生理解呼吸作用，所以該實驗是一個重要的必做演示實驗，（有條件可以增加學(xué)生的探究性實驗）。本文以此實驗為例，闡述初中生物實驗改進(jìn)的方法與過程。[1]

一、實驗原理

利用“二氧化碳使澄清石灰水變渾濁”的性質(zhì)，驗證植物的種子呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳。（學(xué)生可以探究植物的根、莖、葉、花、果實）

二、原實驗裝置的不足處

1.使用的器材多，組裝費時。

2.操作繁瑣。采用灌水排氣法，從漏斗灌入清水，操作復(fù)雜，不夠嚴(yán)謹(jǐn)。其理由是：

（1）二氧化碳能溶于水，一體積的水就能溶解一體積的二氧化碳?xì)怏w。[2]

（2）漏斗中用棉花塞住也會有少量二氧化碳逸出。

（3）沒有設(shè)置對照實驗，很難說明二氧化碳是萌發(fā)的種子產(chǎn)生的。

3.不能在短時間內(nèi)重復(fù)演示該實驗（種子呼吸產(chǎn)生足量的二氧化碳至少需要1—2小時。如接連在多個班上演示該實驗，就需要多準(zhǔn)備幾瓶萌發(fā)的種子，增加了教師的準(zhǔn)備量。）[3]

三、實驗裝置的改進(jìn)：

注射液瓶子、注射器、兩只小燒杯、澄清石灰水。

四、實驗操作方法的改進(jìn)

1.方法的改進(jìn)：

將灌水排氣法改用注射器抽氣法。

設(shè)置一組對照實驗。即萌發(fā)的種子，炒熟的種子進(jìn)行對照。

2.實驗操作

演示實驗：

（1）取兩個小燒杯，分別貼上標(biāo)簽。

（2）向兩只小燒杯中倒入適量的澄清石灰水。

（3）用注射器貼萌發(fā)的種子的標(biāo)簽瓶中抽取氣體注入綠色標(biāo)簽小燒杯的石灰水中，讓學(xué)生觀察石灰水的變化。

（4）用注射器從貼炒熟的種子的瓶中抽取氣體注入紅色標(biāo)簽小燒杯的石灰水中，讓學(xué)生觀察石灰水的變化

3.此實驗方法的優(yōu)勢之處

（1）實驗裝置簡單，實驗器材來源于生活、容易取得。既可作為教師演示實驗，也可作為學(xué)生探究實驗。

（2）實驗操作很簡便。

（3）實驗效果更明顯。

（4）設(shè)置了對照組是實驗更為嚴(yán)謹(jǐn)。

（5）演示后只要用注射器向瓶中注入新鮮空氣，大約半小時后可重復(fù)演示該實驗，教師在多個班上課演示時，就不需準(zhǔn)備幾套裝置了。減輕了教師課前準(zhǔn)備的工作量。

五、實驗操作方法的創(chuàng)新：

拓展為學(xué)生的探究實驗

提出一個問題比解決一個問題更重要。心理學(xué)家認(rèn)為：思維總是由問題引起的，是同解決問題形影相隨的。嚴(yán)密的思維能發(fā)現(xiàn)新的問題，而新的問題又促進(jìn)人的積極思維，直到問題解決。因此，在課堂上可引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：在證明植物的種子能夠進(jìn)行呼吸作用后，你還對植物的呼吸作用有什么疑問？有可能學(xué)生會提問：植物的其它器官也能進(jìn)行呼吸作用嗎？這時可讓大家思考如果要想證明植物的其它器官你打算怎么做？然后緊接著引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，以下是學(xué)生探究植物其它器官呼吸作用的實驗方案（僅供參考的）

1.分組：4-5人為一組。

2.實驗材料：

一組：新鮮蘋果和煮熟的蘋果。（植物的果實）

二組：新鮮菠菜葉和煮熟菠菜葉。（植物的葉片）

三組：新鮮黃花菜和干黃花菜。（植物的花）

四組：新鮮胡蘿卜和煮熟胡蘿卜。（植物的根）

實驗器材：

每組兩個大號塑料密封袋、注射器（帶針頭）、兩個小燒杯，澄清石灰水。

3.實驗步驟：

（1）每組取兩個小燒杯，分別貼上標(biāo)簽（新鮮的XX和煮熟的XX）。

（2）向兩只小燒杯中倒入適量的澄清石灰水。

（3）用注射器扎破貼新鮮的XX的標(biāo)簽袋，并抽取氣體注入綠色標(biāo)簽小燒杯的石灰水中，觀察石灰水的變化。

（4）用注射器扎破貼煮熟的XX的標(biāo)簽袋，并抽取氣體注入紅色標(biāo)簽小燒杯的石灰水中，觀察石灰水的變化。

（5）各組交流實驗現(xiàn)象并總結(jié)實驗結(jié)論。

4.創(chuàng)新優(yōu)點之處：

通過以上的以上實驗設(shè)計改進(jìn)與創(chuàng)新，使實驗設(shè)計更加合理，步驟更加嚴(yán)謹(jǐn)，更具可操作性，便于學(xué)生更加直觀的理解課本知識，大大縮短了課堂演示和學(xué)生實驗的時間，使學(xué)生在有限的時間內(nèi)得到了最大的收獲，它對促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展、提高學(xué)生科學(xué)探究和實驗水平、培養(yǎng)學(xué)生能力等方面有著十分巨大的教學(xué)價值和潛在作用。

增加探究性的實驗，實驗器材和材料在生活中唾手可得，方便準(zhǔn)備和操作?？梢猿浞职l(fā)揚學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神，創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生動手，促使學(xué)生討論和思考，因為改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，便被動為主動，這才是課程改革的根本目的之一。

參考文獻(xiàn)

[1]劉恩山，汪忠等.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）解讀.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012：121.

[2]崔庚寅，赫子瑞，尹惠芳等.生物學(xué)實驗教學(xué)疑難解答（初中）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：35—39.

[3]閆秀芹.初中生物學(xué)實驗的幾點改進(jìn).生物學(xué)教學(xué)，2010，35（1）：46.