趙桂民
江蘇科學(xué)技術(shù)出版社七年級(jí)上冊(cè)生物教材中“綠色植物在光下產(chǎn)生淀粉”的實(shí)驗(yàn),是初中學(xué)段操作性較強(qiáng),學(xué)生較感興趣,也是較難成功的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)要涉及到多種環(huán)境因素,稍不注意實(shí)驗(yàn)是較難成功的。為了對(duì)該實(shí)驗(yàn)實(shí)施突破,筆者依據(jù)本校的實(shí)際教學(xué)設(shè)備和農(nóng)村學(xué)生的學(xué)情,靈活地將教材中的實(shí)驗(yàn)過(guò)
程改變一下,經(jīng)過(guò)師生的一致努力,結(jié)果是我所教的初一年級(jí)6個(gè)教學(xué)班的分組實(shí)驗(yàn)全部獲得成功?,F(xiàn)把當(dāng)時(shí)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情況總結(jié)出來(lái),供同行們參考。
1課前準(zhǔn)備
一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到預(yù)期的目標(biāo)與教師的課前準(zhǔn)備工作關(guān)系極大。作為教師,在實(shí)驗(yàn)課前務(wù)必要親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),這樣能夠確切地把握好實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)所需要的時(shí)間及可能出現(xiàn)的種種情況,從而做到心中有數(shù)。對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn),筆者在實(shí)驗(yàn)前主要做了以下5個(gè)方面的工作。
(1)課前預(yù)習(xí):教師在上一節(jié)課授課結(jié)束時(shí),交代學(xué)生下節(jié)課要在實(shí)驗(yàn)室里讓他們做綠色植物在光下制造淀粉的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)他們?cè)谡n后認(rèn)真地預(yù)習(xí)一下教材,仔細(xì)動(dòng)腦分析教材中各步操作的原理和方法,同桌之間相互討論。
(2)選取材料方面:實(shí)驗(yàn)前兩天,筆者在校園內(nèi)選取二種材料,即菠菜和小油菜(校內(nèi)教師自己播種的),并將它們移栽到花盆中(共12盆,每種6盆)。為增強(qiáng)說(shuō)服力,在移栽的過(guò)程中,讓各班的生物科代表參與動(dòng)手移栽并用黑色塑料袋將花盆罩住進(jìn)行暗處理的操作,同時(shí)在黑色塑料袋上貼上標(biāo)簽注明采集的時(shí)間及采集植物的種類(移栽后的花盆放置在實(shí)驗(yàn)室中)。
(3)暗處理的時(shí)間:當(dāng)移栽后的材料經(jīng)暗處理約一晝夜時(shí),摘下一片葉,經(jīng)酒精脫色滴加碘液后發(fā)現(xiàn),仍有部分葉片呈現(xiàn)藍(lán)紫色。這是由于當(dāng)時(shí)做實(shí)驗(yàn)時(shí),正處于冬季,氣溫較低,植物的呼吸作用較弱,葉片內(nèi)的淀粉沒(méi)有消耗完;約二晝夜時(shí),摘下一片葉,經(jīng)酒精脫色滴加碘液后,發(fā)現(xiàn)了葉片全部呈現(xiàn)棕黃色,無(wú)藍(lán)色出現(xiàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教師也發(fā)現(xiàn)用菠菜比小油菜實(shí)驗(yàn)效果要好些,因?yàn)椴げ说娜~片比小油菜薄。
(4)脫色所需的酒精問(wèn)題:做預(yù)備實(shí)驗(yàn)時(shí),為了有效地對(duì)材料進(jìn)行脫色,筆者選用2個(gè)50 mL的燒杯,一個(gè)燒杯中倒入的酒精約為容積的1/3,另一個(gè)燒杯倒入的酒精約為容積的1/4,結(jié)果發(fā)現(xiàn)盛有1/3酒精量比較適宜,燒杯中的葉片褪色較徹底。而盛有1/4酒精的燒杯,葉片褪色不徹底,燒杯中酒精殘留量較少(葉片的大小要適宜)。
(5)碘液的配制:做預(yù)備實(shí)驗(yàn)時(shí),將事先配制好的碘液分成3份:在一份碘液中稍微再加些固態(tài)碘,使其濃度增大;向另一份碘液中再加入適量的酒精進(jìn)行稀釋,使其濃度降低。實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)庖旱臐舛壬愿邥r(shí),葉片呈現(xiàn)藍(lán)紫色;當(dāng)?shù)庖旱臐舛壬缘蜁r(shí),葉片呈現(xiàn)藍(lán)色不太明顯。為了與教材的知識(shí)相吻合,實(shí)驗(yàn)時(shí)只好選用最初配制好的碘液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2課堂操作
初一年級(jí)每班平均有40人,在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí),將每班均衡分為八個(gè)實(shí)驗(yàn)小組,由小組長(zhǎng)具體負(fù)責(zé),小組內(nèi)分工明確、團(tuán)結(jié)協(xié)作。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度,讓學(xué)生能體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前,筆者有意識(shí)地讓各班的班長(zhǎng)和科代表一起到最初移栽菠菜的地方去隨機(jī)拔下一定數(shù)量的菠菜,以便在實(shí)驗(yàn)時(shí)做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,教師先讓科代表敘述在課前是如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的采集及如何進(jìn)行暗處理的具體過(guò)程,再讓班長(zhǎng)敘述自己取菠菜的時(shí)間和地點(diǎn)。然后,教師安排每班的4個(gè)小組的學(xué)生做暗處理后的葉片,另4個(gè)小組做剛從地里取出的菠菜的葉片。待各小組分工明確后,教師安排學(xué)生認(rèn)真地讀書(shū)、討論,然后參照教材89—90頁(yè)的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,讓各小組長(zhǎng)認(rèn)真地負(fù)責(zé)各自的小組,分工明確,團(tuán)結(jié)協(xié)作,遵守實(shí)驗(yàn)的紀(jì)律。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)都非常地投入,他們一邊實(shí)驗(yàn)一邊認(rèn)真地觀察并隨時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)的情況。筆者在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)主要進(jìn)行巡視、指導(dǎo)、釋疑,約25 min的時(shí)間,各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)全部結(jié)束。教師讓各小組的組長(zhǎng)將實(shí)驗(yàn)后的葉片清洗后展示給大家看。學(xué)生們都驚奇地發(fā)現(xiàn):做暗處理后葉片的4個(gè)小組,將葉片脫色滴碘后,葉片呈現(xiàn)棕黃色;而做新取的菠菜的4個(gè)小組,將葉片脫色滴碘后葉片全部呈現(xiàn)藍(lán)色。針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同,教師讓學(xué)生討論并解釋造成此現(xiàn)象的原因,然后安排學(xué)生之間進(jìn)行交流實(shí)驗(yàn)的情況,并認(rèn)真地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生按這樣的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作,使一節(jié)本來(lái)較難成功的實(shí)驗(yàn)課順利地被突破。
3實(shí)驗(yàn)感悟
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的基礎(chǔ)。就目前而言,若要使初中學(xué)段的生物學(xué)科能受到學(xué)生們的青睞,教師就要注重從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣人手,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)恰好能夠?yàn)榧ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提供良好的契機(jī)。教師在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中要充分地挖掘教材,重視實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)設(shè)并立足上好每一節(jié)實(shí)驗(yàn)課。在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)要讓學(xué)生們積極地動(dòng)手操作以培養(yǎng)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)技能并體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的快樂(lè)。因?yàn)樯蠈?shí)驗(yàn)課,教師不僅能與初中學(xué)生的心理特點(diǎn)相接軌,而且也能使課本知識(shí)實(shí)踐化,更能加深學(xué)生們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)消化和吸收的效率。
對(duì)于綠色植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn),以往之所以不成功,其關(guān)鍵的問(wèn)題是在以下的兩點(diǎn)上沒(méi)有把握好:一是暗處理的時(shí)間上,二是對(duì)部分遮光的葉片在光下的控制問(wèn)題上。前者涉及到植物的呼吸作用,因?yàn)榫G色植物在進(jìn)行呼吸作用的過(guò)程中要在細(xì)胞的線粒體中消耗氧氣分解有機(jī)物,而綠色植物呼吸的速率要與環(huán)境中的諸多因素有關(guān),尤其是溫度因素。因?yàn)樵谝欢ǖ臏囟确秶鷥?nèi),隨著溫度的升高呼吸作用的速率逐漸增加;后者這個(gè)環(huán)節(jié)要受到光照的時(shí)間、光照的強(qiáng)度、氣溫等諸多的因素的影響。這是由于葉片內(nèi)葉脈的交錯(cuò)和相互貫穿。當(dāng)綠色植物的光照時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),黑紙下的葉片也會(huì)有淀粉的流入,直接會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。而光照的時(shí)間較短時(shí)綠色植物在光下產(chǎn)生的淀粉不足又會(huì)使實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不明顯。
筆者在去年做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)基本上沒(méi)有能成功,其關(guān)鍵就是在處理以上的兩個(gè)環(huán)節(jié)上沒(méi)有把握好。所以,今年筆者抓住此實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)所在,即綠色植物只有在光下產(chǎn)生淀粉,將這個(gè)實(shí)驗(yàn)靈活地改變做法,即通過(guò)兩天的時(shí)間讓綠色植物進(jìn)行暗處理以充分耗盡葉片內(nèi)原有的淀粉,新鮮的菠菜葉片內(nèi)有充足的淀粉。結(jié)果學(xué)生們都嘗到了實(shí)驗(yàn)全部成功的喜悅。雖然說(shuō),這次實(shí)驗(yàn)沒(méi)有在同一葉片上做光下對(duì)照這一環(huán)節(jié),但教師卻有意識(shí)地安排班長(zhǎng)和科代表在上課前去采集菠菜這個(gè)環(huán)節(jié),安排這個(gè)環(huán)節(jié)不僅能彌補(bǔ)教材中對(duì)部分葉片遮光與光下操作這一環(huán)節(jié)的不足,更能對(duì)實(shí)驗(yàn)起到對(duì)比作用,再加上學(xué)生陳述實(shí)驗(yàn)材料獲取的經(jīng)歷,更加大了實(shí)驗(yàn)的可信度。
通過(guò)光合作用產(chǎn)生淀粉實(shí)驗(yàn)成功的體驗(yàn),教師實(shí)施課堂教學(xué)時(shí),一方面要在平時(shí)的教學(xué)中務(wù)實(shí)求實(shí);另一方面要在授課的過(guò)程中可以不拘泥于教材的限制,要依據(jù)學(xué)生的學(xué)情和所在學(xué)?,F(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備,可以機(jī)動(dòng)靈活地創(chuàng)造性地使用好教材。此外,還要重視實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)并加大實(shí)驗(yàn)的力度,盡力上足分組實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檫@種做法不僅能夠激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)潛能、提高學(xué)生們的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)技能,還能培養(yǎng)同學(xué)們的觀察能力、邏輯思維能力及群體合作意識(shí),而且更能使學(xué)生對(duì)生物學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣,從而使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起。