部分初中生物實驗教學(xué)的改進與創(chuàng)新

實驗教學(xué)是初中生物學(xué)科教學(xué)的組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實踐、創(chuàng)新能力及提高生物科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。然而，目前的初中生物實驗教學(xué)的現(xiàn)狀令人堪憂，很多實驗由于實驗材料選擇不當(dāng)、實驗方法不夠合理、實驗教學(xué)的組織管理不夠到位，使得初中生物實驗教學(xué)多年來始終在低效的水平上徘徊。近年來我們組織本區(qū)初中生物教師對蘇教版中部分初中生物實驗教學(xué)進行了認真研究和實踐，積極改進，大膽創(chuàng)新，提高了生物實驗教學(xué)的有效性。

1 實驗材料的改進

1.1觀察種子的結(jié)構(gòu)

問題分析：教材選用大豆種子作為觀察種子結(jié)構(gòu)的材料，由于大豆種子較小，胚芽、胚軸、胚根不易觀察到；子葉中淀粉含量較少，用碘液鑒定淀粉時，實驗效果不明顯。

改進材料：選取顆粒比較大的蕓豆種子替代大豆種子，觀察前將蕓豆種子浸泡24h，讓蕓豆種子種皮變軟，胚芽稍稍萌發(fā)。在觀察種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)時，肉眼即可清晰地觀察到胚芽、胚軸、胚根等結(jié)構(gòu)，在教學(xué)中可讓學(xué)生用不同顏色的水筆對觀察到的胚芽、胚軸、胚根進行著色標(biāo)記，以便教師檢測學(xué)生觀察的結(jié)果是否正確。用碘液對子葉中的淀粉進行鑒定時，淀粉遇碘變藍現(xiàn)象明顯。

1.2外界溶液濃度影響細胞吸水的實驗

問題分析：教材中選用的實驗材料為兩對以上葉的豆類幼苗，將其分別放在清水和10％的鹽水中，觀察幼苗吸水挺直、失水萎蔫的現(xiàn)象，一般需要20多分鐘時間，由于不能及時觀察到實驗現(xiàn)象，影響了教學(xué)的順利開展，且培養(yǎng)兩對以上葉的豆類幼苗需要數(shù)天的時間。

改進材料：可選用黃豆芽或綠豆芽代替兩對以上葉的豆類幼苗進行實驗，把豆芽分別放在清水和10％的鹽水中，2min后就會出現(xiàn)放在清水中的豆芽保持硬挺，放在鹽水中的豆芽發(fā)生萎蔫的現(xiàn)象。教師可及時利用實驗現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生分析原因。且豆芽是人們常食用的食物，課前教師可以在菜場或超市購買到，方便快捷。

1.3觀察葉片的結(jié)構(gòu)

問題分析：該實驗一般選用菠菜葉做葉橫切，觀察葉片結(jié)構(gòu)，但菠菜葉容易失水萎蔫，早晨買來的菠菜上午做實驗時就萎蔫了，葉子卷成卷，很不好切。如用水將菠菜泡起來，葉子易變脆，切的切片多不完整，導(dǎo)致上表皮或下表皮缺失。

改進材料：可用綠蘿的葉替代菠菜葉，這種葉很容易切出完整的葉橫切片，而且不怕萎蔫，摘下來放置兩天依然能做出理想的切片。綠蘿在花卉市場很容易買到。

1.4觀察莖輸導(dǎo)功能實驗

問題分析：“觀察莖輸導(dǎo)功能”實驗中，一般選用楊樹帶葉的枝條進行實驗，但是根據(jù)課時進度，在進行該實驗時南京地區(qū)已經(jīng)是深秋，楊樹的形成層已經(jīng)停止活動，樹皮很難剝，即韌皮部和木質(zhì)部分不開，實驗效果不佳。

改進材料：可用大葉黃楊代替楊樹，大葉黃楊是一種常綠植物，即使在深秋，它的形成層也在活動，樹皮也很容易與木質(zhì)部分離；用大葉黃楊做實驗材料，把帶葉枝條浸入稀釋的紅墨水中，至于陽光下，一晝夜紅墨水即可上升到葉脈處，剝下樹皮，可以明顯看到木質(zhì)部變紅而韌皮部不變紅，說明紅墨水是從木質(zhì)部向上運輸?shù)摹?/p>

2 實驗方法的改進

2.1探究蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快

問題分析：根據(jù)教材的提示，一般該實驗的設(shè)計是將一條粗壯的蚯蚓先后放在不同的物體(如玻璃、硬紙板)表面上，觀察哪種表面比較適合蚯蚓移動?實驗后發(fā)現(xiàn)：蚯蚓在玻璃上移動快，在硬紙板上移動慢，與預(yù)測的結(jié)果正好相反。其原因可能是由于硬紙板吸收了蚯蚓身上的黏液，與蚯蚓粘在了一起，不利于蚯蚓的移動，或者蚯蚓身上黏液減少，呼吸減弱，產(chǎn)生能量少，活動力降低。

改進方法：準(zhǔn)備兩塊長方形玻璃板，將一塊打磨，另一塊保持光滑。為了確保蚯蚓在玻璃板上直線運動，可用兩根玻璃棒作為直線的軌道，讓其在軌道中運動。

2.2植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳

問題分析：教材中該實驗的設(shè)計如下：

①實驗前一天，分別將100g新鮮和燙過的蔬菜分別裝入不漏氣的黑色塑料袋中，插入軟管扎緊袋口，并用止水夾夾緊軟管，不加標(biāo)記。

②隨機取一袋蔬菜，將軟管插入盛有澄清石灰水的錐形瓶中，移開止水夾，輕輕地積壓擠壓塑料袋，觀察石灰水有無變化，推測袋中裝的蔬菜是新鮮的還是燙過的。

但在實際操作中，軟管和止水夾一般要到化學(xué)實驗室去借，軟管在扎塑料袋口的時不易處理，過緊實驗時氣體不容易排出，過松會漏氣。初一的學(xué)生第一次接觸止水夾，使用不熟練，易導(dǎo)致氣體泄漏，最后皮管插入盛有澄清石灰水的錐形瓶中，因二氧化碳氣體不足導(dǎo)致實驗效果不明顯。

改進方法：可利用較硬的塑料吸管代替軟管插入黑塑料袋中，便于扎緊袋口；用凡士林替代止水夾封住吸管口，驗證氣體時，可將吸管口涂有凡士林的部分剪去，然后插入盛有澄清石灰水的瓶中。改進后的實驗不僅取材方便，操作簡便，而且效果更明顯，有效突破了教學(xué)難點。

2.3植物呼吸作用消耗氧氣

問題分析：教材中的實驗步驟如下：

①取等量新鮮的植物和燙過的植物分別放入密閉的錐型瓶中，在黑暗中放置一晝夜。

②將燃燒的小棒伸入放有新鮮的植物的錐形瓶中，小棒的火苗立即熄滅，放到燙過的植物的錐型瓶中依然燃燒。

結(jié)論：燙過的植物已經(jīng)死亡，不能進行呼吸作用，不消耗氧氣；小棒繼續(xù)燃燒。新鮮的植物進行呼吸作用，消耗掉了瓶內(nèi)的氧氣，小棒在無氧的條件下不能燃燒。該實驗的設(shè)計不夠嚴(yán)謹(jǐn)，因為新鮮植物進行呼吸作用消耗氧氣的同時，也釋放出二氧化碳，二氧化碳的濃度達到一定程度時，燃燒的小棒也會熄滅。因此實驗時應(yīng)考慮排除二氧化碳產(chǎn)生的干擾。

改進方法：準(zhǔn)備兩個小試管，分別裝入少量的20％NaOH溶液，將兩個小試管分別放入兩個錐形瓶內(nèi)，其他的步驟與教材上的一樣。NaOH溶液可以吸收植物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳，從而排除二氧化碳的干擾。實驗現(xiàn)象和上述的一樣，說明植物的呼吸作用消耗氧氣。這樣設(shè)計實驗更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。

2.4觀察草履蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)、探究其對刺激的反應(yīng)

問題分析：草履蟲活潑好動，在顯微鏡下觀察，很快會逃出視野，即使偶爾看到，由于它各部位都是透明的，也難以分辨。實驗效果不理想。

改進方法：在載玻片的草履蟲培養(yǎng)液中鋪幾條棉花纖維，以限制草履蟲的活動范圍；或制作裝片時，在蓋上蓋玻片后，用吸水紙將多余的水從蓋玻片的邊緣吸走，使草履蟲的活動變得困難，速度變緩；或在載玻片的草履蟲培養(yǎng)液中滴一滴蛋清液，以增加培養(yǎng)液的粘稠度，使草履蟲的運動速度減慢。以上操作均利于在顯微鏡下充分觀察到草履蟲的形態(tài)結(jié)構(gòu)和運動狀況。在臨時裝片的蓋玻片一側(cè)滴少許稀釋的紅墨水，幾分鐘后可將草履蟲的食物泡著色，同樣方法用2％的冰醋酸或甲基綠溶液可使草履蟲的細胞核著色，以利觀察時看清草履蟲的結(jié)構(gòu)。

3 實驗創(chuàng)新

教材中有關(guān)吸煙危害人體健康的內(nèi)容只是提供了一些文字說明，如“香煙燃燒產(chǎn)生的煙霧中含有3 000多種有害的化學(xué)物質(zhì)”等文字信息，學(xué)生閱讀后對吸煙的危害并沒有很深刻的印象，教學(xué)中教師自創(chuàng)的吸煙有害的模擬實驗，讓學(xué)生對吸煙的危害感受更直觀，印象更深刻。

試驗設(shè)計：用一個u型管，在u型管的一側(cè)插上香煙，另一側(cè)放人一些棉花。點燃香煙，用洗耳球在另一側(cè)吸氣(圖1)。

本模擬實驗中，棉花模擬人的肺，洗耳球模擬人吸食香煙。為了不讓教室內(nèi)充滿煙霧，可將洗耳球吸來的煙霧吹入裝有水的試管里，減少香煙燃燒的煙霧對學(xué)生健康的危害。在用洗耳球吸10次以后，取出u型管里的棉花，會發(fā)現(xiàn)棉花變成黃色，從而模擬證明香煙燃燒后產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)會使肺發(fā)黃變黑，危害身體健康。