一節生物實驗課的設計與思考

國紅

生物學是一門系統性很強的學科，它與實踐緊密相連，側重于知識的理解與應用。初中生接觸生物學時間較短，如何提高學習興趣、激發求知欲是迅速讓學生進入角色的關鍵。生物實驗的趣味性和實踐性，是生物學習的重要一環，可以極大地提高學生的興趣和科學探究能力。下面以《探究光合作用條件及產物實驗》為例，介紹一下我對初中生物實驗課的設計與思考。

綠色植物的光合作用是生物圈中最基本的物質和能量代謝，它真實顯示出生態系統的自主性和高度有序性，是初中生物的重點和難點。根據新課標的要求，讓學生通過實驗來探究光合作用的條件、原料和產物，初步形成光合作用的概念，即綠色植物利用光能，把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。教材中有關光合作用的實驗有三個，分別是綠葉在光下制造淀粉的實驗、光合作用需要二氧化碳的實驗和光合作用產生氧氣的實驗。如果按教材順序分開探究的話，不利于學生對光合作用的整體認識，也比較費時費力。

為了便于學生系統掌握光合作用知識，我對教學內容進行了調整，把光合作用作為一個整體設計了一個簡單直觀的對照實驗，讓學生同時探究光合作用的條件是否有光照和二氧化碳，能否產生淀粉和氧氣。同時啟發學生參與實驗方法和實驗裝置的設計，啟迪學生的思維。

一、教學目標

（一）知識目標

1.探究光是否是光合作用的條件。

2.探究二氧化碳是光合作用的原料。

3.檢驗光合作用制造了淀粉釋放出氧氣。

重點：領悟對照實驗設計原則與方法。

（二）能力目標

培養學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力，引導學生逐步學會生物探究的方法。（難點）

二、教學資源

（一）課堂上資源

多媒體。

（二）學生課前準備

個人自學并在教師指導下以小組為單位進行課前準備。

（三）教學器材

槐樹枝葉、大號一次性注射器、一次性輸液器、小燒杯、恒溫水浴鍋、溴百里香酚藍、酒精、培養皿等。

三、教學思路設計

本實驗的獨到之處有內容的整合，還有裝置的設計和化學反應的巧妙利用。

1.裝置設計：輸液用一次性注射器，利用輸液器最前端制成了一個連通裝置。

這個裝置的巧妙之處在于：

（1）注射器透光，葉片在裝置中光合作用，直接觀察變化。

（2）注射器很方便的排凈空氣，并簡單實現密封，產生的氧氣容易收集。

（3）通過連通裝置簡單方便地向注射器中推入氣體和液體，注射器上的刻度實現加入物質的準確定量，很好地控制實驗變量，讓對照實驗的結果更準確。

2.化學反應的巧利用：溴百里香酚藍（BTB）這種酸堿指示劑無毒且不會對植物造成傷害，在酸性環境呈黃色、堿性環境呈藍色。首先在兩個注射器中分別計入等量的清水和葉片，排凈空氣，

然后加入等量BTB，此時液體呈淡藍色。接下來利用白醋和食用堿在另一個注射器中制備二氧化碳，并通過連通裝置通入之前的注射器，由于二氧化碳的存在，溶液變為淡黃色。密封后做好標記，一個放入光照下一個放入黑暗中形成對照。如果二氧化碳被消耗，液體顏色會再次發生變化。BTB顯色法簡單直觀，能夠讓學生直觀感受到二氧化碳是否被利用。

四、教學過程設計

（一）課前活動

1.自主學習（激發學生的好奇心）

（1）回顧綠色植物是生物圈的生產者，思考：綠色植物在什么條件下制造什么有機物呢？

（2）自學海爾蒙特實驗，思考：他所忽視的內容是什么？

（3）自學普利斯特利實驗，思考：該實驗說明了什么問題？

2.小組合作交流（激發學生的求知欲和創造欲）

（1）綠色植物增加的質量除了水還有空氣中的什么成分？

（2）植物更新空氣過程中，氣體成分發生了什么變化？

3.小組活動（教師巡視并及時指導）

（1）如何利用生活中簡單物品制備二氧化碳？

（2）四人一小組設計對照實驗并觀察液體顏色變化。

（二）課堂教學

1.合作交流

課前活動中所觀察到的實驗現象、準備過程中存在的問題。教師巡堂進一步了解小組活動情況。

2.展示反饋

兩個典型小組展示課前活動結果，臺下小組提問或幫助分析問題，一起討論實驗結論或商討解決辦法。教師作為首席學生參與到討論中，做好引導和點撥。展示的內容有：

（1）液體顏色變化。（光照組液體顏色又變為淡藍色）

（2）用剛熄滅的火柴檢測氧氣。（光照組火柴復燃，黑暗組不復燃）

（3）分析對照實驗，討論光照是否為光合作用的條件。

其他未展示的小組也進行驗證和討論，教師隨堂指導。

通過交流討論得出：光照組火柴復燃，說明綠色植物光合作用產生了氧氣；而對比之下黑暗組不復燃，說明光照是光合作用的條件；同時光照組液體變為淡藍色，說明二氧化碳被消耗，也就是說明光合作用需要二氧化碳。

3.小組合作

檢驗光合作用是否產生淀粉。光照組和黑暗組分別取一個葉片進行酒精隔水加熱脫色，此時全班用到的酒精燈數量較多，且水沸后存在不安全性，我們用恒溫水浴鍋進行集體加熱。

教師做好指導，在等待加熱的過程中，讓學生討論有關問題，最后學生展示結果，得出結論：綠葉光合作用能夠產生淀粉。

4.整合提升

（1）學生小結。（2）小組合作交流：一盆銀邊天竺葵，如何來探究光合作用的場所？進一步提高學生探究能力并加強對實驗細節的重視。

五、收獲及幾點思考

1.初中生物實驗力求簡單直觀，充分利用生活中材料，啟發學生隨時隨地進行觀察與思考，理論與實踐相結合。

2.要根據學生實際和教材編排特點進行合理變通，有利于充分發揮學生的主體性和主觀能動性。

編輯 王團蘭