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【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)的目的是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。隨著教材的改進，實驗所占的比例越來越重，但是由于課時等原因的限制，很多教師并不十分重視實驗教學(xué)。需要通過提高教師的認識，改進生物實驗課現(xiàn)狀，同時廣泛取材，從實驗材料、方法上對實驗進行創(chuàng)新，節(jié)省課堂時間，化繁為簡；改變實驗方式，從實驗設(shè)計上進行創(chuàng)新，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成

【關(guān)鍵詞】 中學(xué)生物實驗 實驗改進 生物教師

生物是一門實驗科學(xué)，通過實驗獲得有關(guān)生物學(xué)方面的知識是其基本手段。新課標實施中強調(diào)了加強和完善生物實驗教學(xué)，特別是注視實驗教學(xué)的設(shè)計的多元化。本文就自己在實驗教學(xué)中的實踐，談?wù)剬嶒灲虒W(xué)中幾個實驗的改進。

一、植物蒸騰作用實驗

（一）?實驗探索目的

1、了解植物的蒸騰作用的過程。

2、探索植物的葉是蒸騰作用的主要部位。

3、探索植物葉片上下表面蒸騰作用的差異。

（二）?實驗原理

1、 蒸騰作用是水分從活的植物體表面（主要是葉子）以水蒸汽狀態(tài)散失到大氣中的過程，是與物理學(xué)的蒸發(fā)過程不同，蒸騰作用不僅受外界環(huán)境條件的影響，而且還受植物本身的調(diào)節(jié)和控制，因此它是一種復(fù)雜的生理過程。植物幼小時，暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。

2、蒸騰部位：（1）葉片：通過葉片表面上的氣孔進行的蒸騰，叫做氣孔蒸騰()：約占總蒸騰量的90％以上。通過葉片表面的角質(zhì)層進行的蒸騰叫做角質(zhì)層 蒸騰：約占5%～10%

（2）莖枝：從莖表皮 的皮孔進行蒸騰稱為皮孔蒸騰約占0．1%）。

3、不同植物的葉、同一植物不同的葉、同一片葉的不同部位(包括上、下表皮)都有差異，且受客觀生境條件的影響。浮水植物只在上表皮分布，陸生植物葉片的上下表皮都可能有分布，一般陽生植物葉下表皮較多，上表皮接受陽光，水分散失快，所以上表皮少。

（三）?實驗材料、儀器、藥品

（1）材料：四枝粗細相近的闊葉枝條，如桃枝條；取四株大小相同且葉數(shù)相同的嫩枝。

（2）儀器：試管若干、透明塑料袋七個左右、棉花；

（3）藥品：凡士林、食用油

（四）?實驗步驟

1、 植物的蒸騰現(xiàn)象

（1）選材：選取四枝粗細相近的闊葉枝條，如桃枝條。四支桃樹葉做如下處理：

組別

A

B

C

D

涂凡士林的部位

不涂

上表皮

下表皮

上、下表皮

（2）插管：將四根枝條分別插入兩個同一型號的量筒內(nèi)，枝條要插到試管底，并在四個量筒外壁標上A、B、C、Ｄ 。

（3）加液：在兩支試管內(nèi)分別加入一定量的紅墨水染紅的水，保持兩試管內(nèi)紅水的液面高度一樣，液面上加適量的食用油，防止水分的蒸發(fā)。

（4）標記：用紅色橡皮筋從試管套上，移動到液面位置，標記液面高度。

（5）固定：用棉絮把枝條包住，固定在試管上，然后將四支支試管放置試管架上。

（6）罩袋：枝條露出試管外的部分分別用透明塑料袋罩住，袋口扎緊。

（7）照光：將試管架放到陽光下，約3h。

（8）觀察

（9）實驗現(xiàn)象：

①紅墨水在試管中下降的水位差由大到小順序是：

A組?B組?C組?D

②白色塑料袋中水珠由多至少順序：

A組?B組?C組?D

（五）實驗結(jié)論：（１）蒸騰作用主要部位在氣孔。

（２）下表皮氣孔比上表氣孔多，下表皮比上表皮蒸發(fā)快。

二、發(fā)酵現(xiàn)象實驗改進

（一）、增設(shè)對照組 義務(wù)教育階段八年級的生物學(xué)教學(xué)中所提到的“發(fā)酵現(xiàn)象”實驗，只有1個瓶子，缺少對照實驗，說服力不強，需增設(shè)對照組。在上此節(jié)課的前兩天，可利用中午時間，帶著白糖、氣球、發(fā)酵粉、3個同樣的礦泉水空瓶到教室里，當(dāng)著學(xué)生的面，對3個瓶子的操作，如表所示。

編號

純凈水

白糖

發(fā)酵粉

瓶口處理方式

1

400毫升

10克

1克

套上氣球，并用線扎緊瓶口

2

400毫升

10克

不加

3

400毫升

10克

1克

用蓋子擰緊

然后將3個瓶子都放在教室向陽的窗臺上，要求學(xué)生只能看，不能打開瓶蓋。兩天后的課堂上，讓學(xué)生將設(shè)置的實驗與課本上的對比，啟發(fā)學(xué)生分析設(shè)置2號瓶的原因。大家很快意識到是作為對照，增強說服力。再找2位同學(xué)摸摸3號瓶，問他們有什么感覺──很硬。 當(dāng)擰開3號瓶蓋時，學(xué)生驚訝了：砰的一聲，象開啤酒一樣，大量泡沫噴出很高。接著讓幾個同學(xué)傳嗅瓶中液體的氣味，都能嗅出明顯的米酒香。然后再提出2個問題讓學(xué)生討論：

1號瓶氣球膨脹，3號瓶壁脹硬說明了什么? 有酒味又說明了什么?

經(jīng)過討論有小組很快可得出結(jié)論：說明了發(fā)酵過程中有氣體和酒精生成。

各瓶的現(xiàn)象如表所示。

編號

現(xiàn)象

1

氣球膨大

2

氣球縮癟

3

瓶壁很硬，打開瓶蓋，有大量泡沫噴出很高

（二）、檢測氣體成分

提出一個問題比解決一個問題更重要。心理學(xué)家認為：思維總是由問題引起的，是同解決問題形影相隨的。嚴密的思維能發(fā)現(xiàn)新的問題，而新的問題又促進人的積極思維，直到問題解決。因此，在課堂上可引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑：在上述整個過程中你還有什么疑問?有可能學(xué)生會提問：產(chǎn)生的氣體是什么?這時可讓大家思考是什么氣體，有同學(xué)會說“是二氧化碳”。然后緊接著設(shè)疑：你只是猜測，怎么證明你的猜測呢?由于學(xué)生有一定的生活常識，知道二氧化碳有滅火作用，再加上受桌上放的打火機和衛(wèi)生香的暗示，很快可討論出方法：將衛(wèi)生香點燃伸入1號瓶看是否熄滅。學(xué)生可將衛(wèi)生香燃燒伸入1號瓶的空間內(nèi)，熄滅；為了對比，再將衛(wèi)生香燃燒伸入2號瓶里則不熄滅。學(xué)生立即就明白產(chǎn)生的氣體的確是二氧化碳。通過這樣對教材的處理，學(xué)生更深刻認識到發(fā)酵過程的產(chǎn)物有酒精和二氧化碳，也很自然的聯(lián)想到日常生活中蒸饅頭、制面包和釀米酒，要加酵母的原因。

三、呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳演示實驗的創(chuàng)新

（一）、實驗原理

利用“二氧化碳使澄清石灰水變渾濁”的性質(zhì)，驗證呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳

（二）原實驗裝置的不足處

1、原實驗裝置如右圖所示 ：器材較多，組裝復(fù)雜。

2、，實驗操作繁瑣。使用該裝置實驗采用

灌水排氣法，從漏斗灌入清水，操作復(fù)雜。

3、不能在短時間內(nèi)重復(fù)演示該實驗，其理由是 ①用灌水法排氣，瓶中灌入了清水，有部分二氧化碳溶于水，二氧化碳量不足，②漏斗中用棉花塞住也會有少量二氧化碳逸出，③將瓶中的水倒出讓萌發(fā)種子繼續(xù)呼吸產(chǎn)生足量的二氧化碳需要1—2小時。教師如接連在多個班上演示該實驗，就需要多準備幾瓶萌發(fā)的種子。

4、 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。

（三）、實驗裝置的改進如下圖所示 ：裝置器材簡單只用到注射液瓶子、注射器、小燒杯，沒有復(fù)雜的制作過程。

1、 實驗操作方法的改進：將灌水排氣法改用注射器抽氣法。

2、 設(shè)置一組對照實驗。即貼綠標簽的瓶中裝入萌發(fā)的種子，貼紅標簽的瓶中裝入炒熟的種子進行對照。

（四）、實驗操作

課前準備： 準備兩個250ml的注射液瓶子，分別貼上紅色、綠色標簽，貼綠色標簽的瓶中裝入萌發(fā)的種子，貼紅色標簽的瓶中裝入炒熟的種子，然后蓋住密封。2小時后就可用來做實驗。另準備一個注射器、兩只小燒杯、澄清石灰水。

演示實驗：

1、取兩個小燒杯，分別貼上紅色、綠色標簽與瓶子對應(yīng)。

2、向兩只小燒杯中倒入適量的澄清石灰水。

3、用注射器從貼綠色標簽的瓶中抽取氣體注入綠色標簽小燒杯的石灰水中，讓學(xué)生觀察石灰水的變化。

4、用注射器從貼紅色標簽的瓶中抽取氣體注入紅色標簽小燒杯的石灰水中，讓學(xué)生觀察石灰水的變化

（五）、實驗的創(chuàng)新之處

1、實驗裝置簡單，實驗器材來源于生活、容易取得，使學(xué)生覺得生活中的許多物品都可用來做探究實驗。

2、實驗操作很簡便。 3、實驗效果更明顯。

4、設(shè)置了對照組更有利于學(xué)生理解呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳。

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，就不需準備幾套裝置了。減輕了教師課前準備的工作量。

6、實驗器材易得、裝置簡單，既可作為教師演示實驗，也可作為學(xué)生探究實驗

四、創(chuàng)新實驗名稱 植物光合作用能產(chǎn)生氧氣

（一）、創(chuàng)新實驗?zāi)康模簲D壓礦泉水瓶更容易排出裝置中的空氣，利用生活用品檢驗綠色植物光合作用能否產(chǎn)生氧氣，器材簡單易得

（三）、實驗儀器及用品：無色塑料礦泉水瓶、水綿、火柴、木條

（ 四）、實驗裝置圖及說明

（五）、實驗操作

1、把礦泉水瓶中加入約百分之九十五以上的水，放入適量的水綿。

2、擠壓礦泉水瓶，把瓶內(nèi)的空氣排空，迅速擰緊瓶蓋，把裝置倒放，檢驗裝置是否漏氣。

3、把裝置放在陽光下照射。

4、當(dāng)看到礦泉水瓶完全鼓起，擰開瓶蓋，迅速將快要熄滅的木條伸進瓶口內(nèi)，觀察木條的燃燒情況。

5、快要熄滅的木條立刻燃燒起來，說明瓶內(nèi)氧氣濃度增大，從而證明了植物的光合作用產(chǎn)生了氧氣。

（六）、實驗創(chuàng)新點及意義

我是在看到一些同學(xué)把喝過的礦泉水瓶壓扁，擰緊瓶蓋，放在垃圾袋內(nèi)，減小了儲存空間，突然想到了，為何不用生活中常見的物品取代實驗儀器，實驗器材簡單、易得；擠壓礦泉水瓶，排出瓶內(nèi)空氣，取代了排水法，更接近我們初一學(xué)生的生活經(jīng)驗，便于操作和理解；

四、 “制作植物細胞臨時裝片” “人體口腔上皮細胞的臨時裝片”兩個實驗的改進。

制作植物細胞臨時裝片的實驗用的材料是洋蔥鱗片葉，洋蔥含揮發(fā)油，不親水，制作裝片時很容易生氣泡，染色時也不易著色，教材讓學(xué)生染色時從一側(cè)滴碘液，從另一側(cè)用吸水紙把水吸過去，有些教師把整個制裝片的過程概括成： —撕── —滴── —蓋──染──—吸等幾個字。但是這個“吸”字是需要做文章的，如果讓學(xué)生把蓋片下的水全部吸干，做出的裝片里會看到很多的大氣泡，氣泡掩蓋了細胞，有的學(xué)生把氣泡誤認為是細胞，達不到觀察植物細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的效果。

1、改進的做法是在制裝片時讓學(xué)生至少滴兩滴清水，這樣加蓋片時，蓋玻片下的空間中水較充盈，氣泡就少，細胞的活性也比較好，學(xué)生就容易觀察到細

2、在染色時教師不用吸水紙吸水，而胞的結(jié)構(gòu)。另外， 太是把裝片傾斜 10度左右，這個角度一定不能太大，大水就流出了蓋玻片下的小空間了，然后較高的一側(cè)蓋片與載片接縫處往里滴碘液，讓碘液自己流進蓋片下，如果有液體流到蓋片外，用紙巾擦一下，但一定要強調(diào)不能從蓋片邊緣部位吸水，蓋片周圍一定要有充盈的液體，這樣做出的臨時裝片才不會產(chǎn)生大氣泡。

3、 在制作人體口腔上皮細胞臨時裝片時，同樣也不能把蓋玻片下的水吸干，如果吸干不僅僅產(chǎn)生氣泡

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，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。

【文獻】：

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［2］池春玉，丁國華，韓金龍，許志東．黑龍江省高中生物學(xué)實驗。

［3］林靜．義務(wù)教育課程標準（2011年版）案例式解讀 初中生物學(xué) 教育出版社。

［4］宋娟．幾例初中生物實驗的改進．北京市北外附屬外國語學(xué)校。

［5］劉恩山．中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論［Ｍ］．北京高等教育出版。