張國娟 （山西省太原市第六十五中學(xué)校 山西太原 030053）

生物學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門學(xué)科，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識、培養(yǎng)能力的重要途徑。初中義務(wù)教育在課程安排上也有充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的重要性：7年級上冊在35個(gè)課時(shí)里，共有學(xué)生實(shí)驗(yàn)9個(gè)，探究實(shí)驗(yàn)4個(gè)，演示實(shí)驗(yàn)5個(gè)，調(diào)查1個(gè)，課外實(shí)踐2個(gè)，設(shè)計(jì)1個(gè)。實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，直接影響教學(xué)效果。如何讓學(xué)生在有限的課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間里，獲得更多的知識和技能是每個(gè)教師努力探討、研究的方向。

1 組建生物學(xué)興趣小組，提前預(yù)做實(shí)驗(yàn)

初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有的耗時(shí)較長，不能當(dāng)堂看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，只能預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為解決此問題，教師在各班組建了生物學(xué)興趣小組，由組員提前預(yù)做實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果在課上展示。

例如，在做“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于種子萌發(fā)所需時(shí)間較長，先由生物學(xué)興趣小組的學(xué)生提前做實(shí)驗(yàn)。在課堂上，學(xué)生設(shè)置好對照實(shí)驗(yàn)后，由興趣小組的學(xué)生展示其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這比課堂上只預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力。這樣做，實(shí)驗(yàn)課是完整的，學(xué)生的探究思路是清晰的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是真實(shí)的。興趣小組的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，還要定期觀察種子的萌發(fā)情況并記錄，從而培養(yǎng)了有始有終的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，提高了科學(xué)素養(yǎng)。此外，興趣小組的學(xué)生還發(fā)現(xiàn)，在一定條件下溫度越高種子的萌發(fā)速度越快，因此可通過提高環(huán)境溫度加快種子萌發(fā)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力是很強(qiáng)的，他們帶給教師的驚喜往往超乎想象。

再如，“種子萌發(fā)產(chǎn)生熱量”“種子萌發(fā)消耗氧氣”和“種子萌發(fā)產(chǎn)生二氧化碳”這3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮生物學(xué)興趣小組的作用，將演示實(shí)驗(yàn)交給他們完成。在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生不但熟悉了操作要領(lǐng)，還發(fā)現(xiàn)了一些與預(yù)設(shè)不相符的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，例如，存放煮熟種子的保溫瓶內(nèi)溫度也升高了，從而引發(fā)學(xué)生的思考。討論的結(jié)果是煮熟的種子發(fā)酵了，使瓶中溫度升高。而其他未做預(yù)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生對此也很感興趣，積極參與討論和分析，提高了學(xué)習(xí)的主動性和積極性，由此帶動大批學(xué)生主動探究，形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍。

2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，提高課堂實(shí)效性

2.1 學(xué)生自備特色材料，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)材料都由教師準(zhǔn)備，學(xué)生按教師的要求按部就班地做實(shí)驗(yàn)，使生物學(xué)課堂失去了展現(xiàn)大自然豐富多彩資源的機(jī)會。為體現(xiàn)生物多樣性，拓展學(xué)生視野，擴(kuò)充課堂知識，也使知識融會貫通，筆者允許學(xué)生自帶符合實(shí)驗(yàn)要求的特色材料。如此安排，學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課之前就主動預(yù)習(xí)，思考可使用的材料種類，了解材料的相關(guān)知識，判斷是否適于本實(shí)驗(yàn)。在做實(shí)驗(yàn)的過程中也會對教材要求的材料和自帶的材料進(jìn)行對比，加深了對知識的掌握。

在進(jìn)行“綠葉在光下制造有機(jī)物”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師提供了天竺葵，而學(xué)生帶來了綠蘿、君子蘭、吊蘭等綠葉植物。學(xué)生用不同材料分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)完成后，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，天竺葵的效果最好，從而引發(fā)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)材料選取的思考。大家一起查資料、討論，最后得出結(jié)論：可能是君子蘭和吊蘭是平行脈，有機(jī)物會沿平行葉脈到達(dá)未見光處，使實(shí)驗(yàn)效果不明顯；綠蘿和海棠則是由于它們的葉片較厚，不易脫色，而且它們在相同時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)有機(jī)物的速率不如天竺葵快，才看不到明顯效果。經(jīng)過對不同實(shí)驗(yàn)材料的對比，學(xué)生認(rèn)識到了實(shí)驗(yàn)材料的選取對實(shí)驗(yàn)成功的重要性。不僅如此，實(shí)驗(yàn)材料的對比，也為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)作了鋪墊，在8年級下冊的學(xué)習(xí)中，學(xué)生就更易理解，孟德爾能發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，與他選擇豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料有密切的關(guān)系。

在“觀察種子的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)中，除了菜豆種子和玉米種子，學(xué)生帶來了花生、瓜子、核桃、杏仁、蓮子、小麥、香菜籽等各種各樣的種子。學(xué)生在觀察完菜豆和玉米種子后，再觀察自帶的種子。學(xué)生利用實(shí)物投影儀，邊觀察、邊解剖、邊介紹種子的各部分結(jié)構(gòu)，并區(qū)分其是單子葉植物還是雙子葉植物。這種活動，既鍛煉了實(shí)驗(yàn)操作能力，又對課堂知識進(jìn)行了檢測、開拓了視野、提高了實(shí)驗(yàn)的趣味性，同時(shí)還鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力。

這種活動方式也可應(yīng)用于“觀察花的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過解剖自帶的各種花，區(qū)別雌花、雄花和兩性花。學(xué)生的自學(xué)能力是很強(qiáng)的，教師大膽放手，創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí)空間，學(xué)生就能更好地發(fā)揮主觀能動性，鍛煉實(shí)踐能力，提高創(chuàng)新能力。

2.2 合理調(diào)整、處理材料，提高實(shí)驗(yàn)的可操作性

在實(shí)際教學(xué)中，有些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的材料不易獲得，有的實(shí)驗(yàn)材料學(xué)生操作較困難或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不明顯，筆者就會選擇一些較常見易得的、學(xué)生又易操作的材料代替，既節(jié)省時(shí)間，又能鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的技能，獲得實(shí)驗(yàn)成功的成就感。

在“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實(shí)驗(yàn)中，水蚤個(gè)體小、數(shù)量多、心率快，顯微鏡下計(jì)數(shù)非常困難。在實(shí)驗(yàn)課上有的學(xué)生數(shù)不清水蚤的心率，有的學(xué)生甚至一節(jié)課都沒找到水蚤在哪里。經(jīng)過對多種材料的選擇試驗(yàn)后，筆者將水蚤換成為小魚，將原來計(jì)數(shù)水蚤的心率改為計(jì)數(shù)小魚的呼吸次數(shù)。實(shí)驗(yàn)對象個(gè)體增大且計(jì)數(shù)頻率下降，降低了實(shí)驗(yàn)難度，使實(shí)驗(yàn)的成功率較大提高。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，可準(zhǔn)確計(jì)數(shù)小魚在清水中和酒精溶液中的不同呼吸次數(shù)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清楚直觀。

在做“觀察小腸”實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于小腸內(nèi)油脂較多，有粘連現(xiàn)象，不易看清小腸內(nèi)壁結(jié)構(gòu)，可用50℃的溫水浸泡小腸5 min后再觀察，就能較清晰地觀察到小腸內(nèi)壁的皺襞和小腸絨毛，節(jié)省時(shí)間，效果明顯。

3 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，提升實(shí)驗(yàn)效果

在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，如何有效控制誤差是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。教師對實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行一些改進(jìn)和創(chuàng)新，減小誤差對實(shí)驗(yàn)的影響，從而提升實(shí)驗(yàn)效果。

在“測定食物中的能量”實(shí)驗(yàn)中，按教材中的裝置和材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在食物燃燒前、后水溫差約為10℃，計(jì)算后的能量值與教材中該食物所含能量的數(shù)值相差甚遠(yuǎn)，且裝置復(fù)雜。怎樣既降低實(shí)驗(yàn)難度又減少熱量的散失？經(jīng)查閱資料，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后確定將實(shí)驗(yàn)中的錐形瓶改為大試管（經(jīng)多次試驗(yàn)，用20 mm×200 mm的大試管，加20 mL水，液體量不超過試管的1/3，實(shí)驗(yàn)中水溫也達(dá)不到沸點(diǎn)，不會沸騰噴濺對學(xué)生造成傷害）；溫度計(jì)不懸掛在鐵架臺上，而是從打孔的橡皮塞中插入大試管，既牢固又提高了保溫性能；水量由30 mL減至20 mL，可使食物燃燒前、后水的溫差增大；實(shí)驗(yàn)材料為一粒花生米（或等量的其他食物），用解剖針固定，點(diǎn)燃后直接加熱大試管，減少石綿網(wǎng)吸收的熱量。在實(shí)際操作中，一?；ㄉ兹紵尫诺臒崮芸墒顾疁貜膶?shí)驗(yàn)前的18℃上升至60～80℃，效果明顯。在食物燃燒過程中，學(xué)生能明顯觀察到溫度迅速攀升，直觀地認(rèn)識到食物中含有大量的能量。用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算食物中所含的能量值，雖與教材列表中數(shù)值還有差距，但也足已說明實(shí)驗(yàn)所要探究的問題了。

運(yùn)用實(shí)驗(yàn)可更好地為教學(xué)服務(wù)。呼吸系統(tǒng)中吸氣和呼氣的過程既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，為讓學(xué)生更好地理解呼吸的過程，在“模擬膈肌運(yùn)動”的模型演示中，將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生制作模型，并將材料進(jìn)行了改進(jìn)。用半個(gè)礦泉水瓶代替玻璃罩，模擬胸廓，用吸管、小氣球、橡皮膜模擬氣管（支氣管）、肺和膈肌。學(xué)生采用改進(jìn)的方法做成的模型，不僅能像教材中一樣，演示膈肌運(yùn)動時(shí)肺的變化，還能在膈肌不動時(shí)演示胸廓改變時(shí)肺的變化。讓學(xué)生在自主制作的過程中解決學(xué)習(xí)問題，突破重、難點(diǎn)，提高生物學(xué)科素養(yǎng)。

4 大膽放手，讓學(xué)生自主創(chuàng)新

在生物學(xué)教學(xué)中要以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的主體意識和創(chuàng)造、創(chuàng)新能力；教師也要發(fā)揮主導(dǎo)作用，將生機(jī)蓬勃的大自然引入課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在“分析人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響”一課中，本校師生通過對流經(jīng)學(xué)校門口的一條散發(fā)著臭味的黑水河——虎峪河的調(diào)查，引發(fā)學(xué)生對河水污染問題的思考和討論。在教師的帶領(lǐng)下，生物學(xué)、地理學(xué)興趣小組一起探尋虎峪河源頭，沿河設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)并采集水樣（圖1），繪制虎峪河河水污染情況圖（圖2），從圖上學(xué)生可以清楚地看到虎峪河水由清變黑的過程，深刻感受所處環(huán)境被污染的嚴(yán)重程度，進(jìn)而引起對環(huán)境保護(hù)的重視，激發(fā)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識，學(xué)生紛紛表示要為環(huán)保盡自己的一份力，并組織了“保衛(wèi)虎峪河”的宣傳活動。

圖1 師生在虎峪河取水

圖2 虎峪河水各段采樣

學(xué)生用顯微鏡觀察采集到的虎峪河被污染的水樣（圖3），發(fā)現(xiàn)其中有許多活著的單細(xì)胞生物，學(xué)生不禁感嘆生物生命力的強(qiáng)大。生物學(xué)興趣小組還將對虎峪河水質(zhì)進(jìn)行為期1年的水樣收集，分析了解虎峪河污染物排放情況，計(jì)劃撰寫一份《虎峪河治理可行性報(bào)告》報(bào)送污水處理部門，希望在不遠(yuǎn)的將來，能重新見到清澈和充滿生機(jī)的虎峪河。

圖3 學(xué)生觀察虎峪河水中生物

學(xué)生通過這些活動，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，拓展了知識面，他們的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力都得到了很大的提高。

綜上所述，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一個(gè)豐富的教學(xué)資源庫，科學(xué)探究貫穿了整個(gè)生物學(xué)教學(xué)的全過程。探究實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證科學(xué)理論，還培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，提高生物學(xué)科素養(yǎng)。對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，力圖實(shí)現(xiàn)關(guān)注學(xué)生的興趣、經(jīng)驗(yàn)和體會，關(guān)注學(xué)生各種能力的發(fā)展，關(guān)注學(xué)生在探究過程中的收獲。在學(xué)生的自主設(shè)計(jì)和體驗(yàn)中，引導(dǎo)他們將理論運(yùn)用于實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的能力，實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”的教學(xué)目的。