化繁為簡(jiǎn) 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
——也談初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

吳蘭蘭

（江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)獨(dú)墅湖學(xué)校，江蘇蘇州 215000）

引 言

初中生物是以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。實(shí)驗(yàn)是生物教學(xué)的靈魂和支柱，是驗(yàn)證、探索和發(fā)現(xiàn)生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的最重要手段，也是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和合作溝通能力、培養(yǎng)學(xué)生探究能力和創(chuàng)新思維的重要途徑[1]。開展初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)意義重大。筆者通過多年教學(xué)實(shí)踐，在實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)用具和實(shí)驗(yàn)操作等方面，探索出了一些優(yōu)化初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略。

一、選用替代材料，讓“難得”變成“易得”

筆者通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，初中生物教材中提供的參考實(shí)驗(yàn)材料未必是開展實(shí)驗(yàn)的最佳材料。有些實(shí)驗(yàn)材料價(jià)格昂貴，使用量大，成本高；有些準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，效果不明顯；還有些材料的獲取受到季節(jié)限制，成功率低，等等。因此教師可以結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況，借助生活經(jīng)驗(yàn)，用易獲取的、效果好的材料替代原有材料，確保實(shí)驗(yàn)順利開展，并取得預(yù)期效果。

（一）使用替代材料，降低實(shí)驗(yàn)成本

例如，在“探究光合作用”系列實(shí)驗(yàn)中，天竺葵往往是首選材料，也是教材中的范例材料，其實(shí)驗(yàn)效果確實(shí)很好，但是天竺葵難覓，且葉片少，在一個(gè)年級(jí)多個(gè)班級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中短時(shí)間損耗很多，實(shí)驗(yàn)完畢后幾乎只剩枝條，很難養(yǎng)到第二年再用。筆者在實(shí)踐中嘗試使用長(zhǎng)春花、常春藤、銅錢草、青菜等相對(duì)常見、葉片多、易養(yǎng)活、成本低的植物作為實(shí)驗(yàn)材料，意外發(fā)現(xiàn)其效果不亞于天竺葵。其中銀邊常春藤、帶葉柄的青菜等還可以用來探究植物光合作用的場(chǎng)所。

（二）使用替代材料，提高實(shí)驗(yàn)成功率

在“觀察根毛”實(shí)驗(yàn)中，蠶豆種子萌發(fā)的速度受溫度的影響很大，如果連續(xù)低溫，蠶豆種子萌發(fā)速度非常緩慢，甚至不能萌發(fā)。筆者發(fā)現(xiàn)教師辦公室中有很多水培綠蘿，在透明的瓶子里綠蘿的根清晰可見，于是筆者將綠蘿的根平放在深色紙上，使學(xué)生可以明顯見到根毛。實(shí)驗(yàn)完成后，筆者將綠蘿物歸原主，綠色環(huán)保，毫無浪費(fèi)。

（三）使用替代材料，縮短實(shí)驗(yàn)周期

在“觀察青霉”實(shí)驗(yàn)中使用的橘子皮不容易發(fā)霉，特別是現(xiàn)在很多橘子皮都經(jīng)過了打蠟處理。筆者曾實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，置于合適條件下的橘子皮超過10 天都不發(fā)霉。經(jīng)實(shí)踐，筆者改用通過山藥獲得青霉。筆者將山藥切成小段，在切面上灑點(diǎn)水，常溫下4 ～5 天就會(huì)長(zhǎng)出青霉。

二、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)用具，讓“不可能”變成“可能”

實(shí)驗(yàn)用具的合理選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)的順利開展有著事半功倍的作用。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以通過優(yōu)化、簡(jiǎn)化、自制實(shí)驗(yàn)器具等方式，克服部分實(shí)驗(yàn)器材難以獲得、難以操作、效果不明顯等缺點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)的順利開展做好重要準(zhǔn)備。

（一）實(shí)驗(yàn)用具簡(jiǎn)便化提高了開展實(shí)驗(yàn)的可能性

例如，在“驗(yàn)證綠葉在光下吸收二氧化碳”實(shí)驗(yàn)中用到的大廣口瓶，需要滿足瓶體大、口大（能容納一盆植物）、透光、帶蓋、蓋上能插導(dǎo)管、氣密性好的條件，這樣的裝置在日常生活中很難找到，導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)在實(shí)際教學(xué)中很少開展。于是筆者采用塑料密封袋代替大廣口瓶，塑料密封袋不僅透光性、密封性好，而且價(jià)格低廉，可以很好地解決這一難題。

這一實(shí)驗(yàn)還要用到兩盆一樣的盆栽植物，既要求體積較小，能放進(jìn)密閉容器，又要求植物長(zhǎng)得相對(duì)茂盛，有較強(qiáng)的光合作用，這樣的盆栽也不易獲得。于是筆者改用新鮮的、葉片較多的、生長(zhǎng)旺盛的植物枝條(如香樟枝條），扎成相同的小束，插入注水的燒杯中。這樣的植物體積小，易放入密閉容器，取材方便，實(shí)驗(yàn)效果明顯。

（二）實(shí)驗(yàn)用具自制化提高了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀性

“氣孔開閉”原理一直是教學(xué)難點(diǎn)，采用自制的實(shí)驗(yàn)教具可以提高實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果的直觀性。教師首先取兩個(gè)長(zhǎng)條形氣球，分別沿氣球縱向貼一條雙面膠，然后用打氣筒給兩個(gè)氣球充氣，讓學(xué)生觀察氣球的變化。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，氣球會(huì)朝貼有雙面膠的對(duì)側(cè)發(fā)生彎曲。教師將兩個(gè)氣球貼有雙面膠的一側(cè)相對(duì)、上下兩端對(duì)齊擺放在一起，然后讓學(xué)生說說氣球是在模擬什么，中間的孔模擬了什么，貼雙面膠的一側(cè)表示什么，向氣球內(nèi)打氣模擬了什么，打氣后發(fā)生的變化模擬了什么、為什么。經(jīng)過對(duì)自制實(shí)驗(yàn)用具的觀察、分析，學(xué)生了解了氣球是在模擬保衛(wèi)細(xì)胞，為氣球打氣模擬了保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹的過程。這樣學(xué)生便理解了保衛(wèi)細(xì)胞的吸水和失水與氣孔開閉的關(guān)系，以及保衛(wèi)細(xì)胞特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（靠氣孔的內(nèi)側(cè)面細(xì)胞壁厚，離氣孔遠(yuǎn)的外側(cè)面細(xì)胞壁薄）與其功能的關(guān)系。

三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作，讓“復(fù)雜”變成“簡(jiǎn)單”

初中生物實(shí)驗(yàn)中有少數(shù)實(shí)驗(yàn)的操作難度大，即使是教師也未必能熟練掌握。教師可能出于對(duì)自身實(shí)驗(yàn)技能的不自信、學(xué)生操作存在安全性、實(shí)驗(yàn)成功率低等方面的考慮，往往會(huì)在教學(xué)中放棄這部分實(shí)驗(yàn)[2]。筆者嘗試優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作，讓復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)方法和過程變得簡(jiǎn)單，不僅容易操作，而且效果明顯。

（一）簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)方法，降低技術(shù)難度

例如，“觀察葉片的組成”實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生用支持物法徒手切出非常薄的切片，在實(shí)際操作中筆者發(fā)現(xiàn)難度非常大。學(xué)生很難在短時(shí)間內(nèi)熟練掌握徒手切片的方法，切出的葉片往往很厚，觀察效果非常不理想。經(jīng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)可以改用雙刀片法：取兩片雙面刀片，中間夾一層薄紙，紙略低于刀刃，用醫(yī)用膠帶將一端刀刃粘住，防止傷手。將葉片剪成大約1cm 寬的條狀，平放在載玻片上。用雙面刀片數(shù)次快速切割葉片，將刀刃在培養(yǎng)皿的水中輕輕晃動(dòng)，使刀片上的葉片組織進(jìn)入水中。再用毛筆蘸取最薄的切片制片。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法大大降低了技術(shù)難度，保證了實(shí)驗(yàn)的成功率和學(xué)生的安全。

（二）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)效果

在“探究蚯蚓適應(yīng)土壤中生活的特征”的實(shí)驗(yàn)中，探究蚯蚓在不同物體上運(yùn)動(dòng)的快慢是難點(diǎn)，因?yàn)轵球镜倪\(yùn)動(dòng)往往不沿直線，其運(yùn)動(dòng)的路程很難確定，因此探究其運(yùn)動(dòng)的快慢也形同虛設(shè)。經(jīng)實(shí)踐，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)操作方法進(jìn)行了如下優(yōu)化。筆者將蚯蚓放在玻璃板上，用兩把長(zhǎng)30cm 的刻度尺立在蚯蚓的兩側(cè)，兩尺間隔約3cm，用水筆在玻璃板上標(biāo)出蚯蚓頭部頂端的刻度，記為N0。從蚯蚓開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，測(cè)定20s，再次記錄下蚯蚓頭部頂端的刻度記為N1，N1－N0 即為蚯蚓運(yùn)動(dòng)的距離，連續(xù)測(cè)三次求平均值。實(shí)驗(yàn)操作改變后，學(xué)生不僅能較方便、準(zhǔn)確地記錄蚯蚓的運(yùn)動(dòng)距離，而且由于刻度尺固定了“跑道”，使得蚯蚓的運(yùn)動(dòng)趨于直線，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，同時(shí)也使實(shí)驗(yàn)操作更簡(jiǎn)單有效。

結(jié) 語

綜上所述，教師對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的不斷創(chuàng)新，不斷尋求改變和突破，化繁為簡(jiǎn)、變難為易，可以使初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得多彩而高效，成為創(chuàng)建高效生物學(xué)課堂、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑之一。因此，教師應(yīng)在日常教學(xué)中及時(shí)反思，總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題，時(shí)時(shí)創(chuàng)新，提升生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。