初中生物課本實驗設計的改進

【摘 要】實驗教學是初中生物學科教學的重要組成部分，以實驗驅(qū)動教學，對發(fā)展學生生物科學素養(yǎng)、形成學生科學探究能力非常重要。隨著教材的改進，教師在教學過程中也應該不斷加強對課本生物實驗設計的改進與創(chuàng)新，使實驗設計更加合理，步驟更加嚴謹，可操作性更強。本文對人教版初中生物課本中部分實驗設計的改進方法進行介紹，以期對廣大教師和學生有所幫助。

【關鍵詞】初中生物實驗 實驗改進 生物教師

生物實驗是教師指導學生利用一定的材料、藥品、儀器設備等，按照指定的條件去進行生物實踐活動。生物學是一門實驗性科學，生物實驗教學是中學生物學教學的重要組成部分。通過生物實驗，可以使學生了解知識在實踐中的應用，并提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的科學探究能力，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。因此，生物實驗在生物教學過程中有著舉足輕重的作用。但在實際的教學中，課本中部分實驗設計由于地域原因取材較難，時間較長，或者裝置過于繁瑣等原因，實驗的可操作性不強，教師在教學過程中也應該不斷加強對課本生物實驗設計的改進與創(chuàng)新，使實驗設計更加合理，步驟更加嚴謹，可操作性更強。本文對人教版初中生物課本中部分實驗設計的改進方法進行介紹，以期對廣大教師和學生有所幫助。

一、“測定某種食物中的能量”實驗

新人教版生物七年級下冊《食物中的營養(yǎng)物質(zhì)》中探究活動“測定某種食物中的能量”，其原理是通過測量實驗前后水溫的變化計算出食物燃燒時放出的熱量。

（一）教材設計存在的不足：

1）30ml水吸熱能力差，水溫變化不大，不易測量；

2）30ml水在錐形瓶中的水位很低，溫度計的玻璃泡不能完全浸沒于水中，測量的數(shù)據(jù)不精確；

3）錐形瓶下墊有石棉網(wǎng)，石棉網(wǎng)會阻止熱量的傳遞；

4）實驗裝置沒有隔熱裝置，熱量損失太多，實驗結(jié)果誤差太大。

（二）實驗改進：

將一個空易拉罐頂端開一個與小試管大小相似的圓孔，周圍穿幾個小洞，在試管中注入10ml水，插入溫度計，用塞子固定，記下水溫，然后穿過圓孔，用試管夾固定在易拉罐頂部。用天平稱出花生仁的質(zhì)量，點然后迅速放到小試管正下方，等花生仁完全燃燒后記下水溫，利用課本上的方法進行計算。

通過改進之后的實驗，操作簡單，實驗結(jié)果明顯易觀察，且能最大限度地減少實驗過程中熱量的散失，增加了實驗的嚴謹性和實驗結(jié)果的準確性。

二、“模擬膈肌運動”演示實驗

新人教版生物七年級下冊《發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換》中的演示實驗“模擬膈肌運動”，教材中是用大的玻璃罩代表胸廓，用氣球代表肺，在玻璃罩下蒙上一層橡皮膜代表膈，玻璃管模擬氣管和支氣管。演示時用手拉或者推橡皮膜，模擬膈肌的收縮與舒張，說明胸廓大小的變化及吸氣和呼氣動作。

（一）教材設計存在的不足：

1）用大的玻璃罩代表胸廓較笨重，操作不方便；

2）演示時橡皮膜易滑脫；

3）大玻璃罩和“Y”型管在一般學校并不常見。

（二）實驗改進：

用廢棄的泡泡糖瓶代表胸廓，在瓶底中部穿一個圓孔，用稍大的飲料吸管制作“Y”管模擬氣管和支氣管，用蘿卜削成一個塞子，中間開孔，將做好的“Y”管兩枝各扎上氣球后穿在蘿卜上，用一個大氣球剪去一部分模擬膈肌，做成模擬膈肌器后便可進行實驗操作了。

通過改進，實驗取材容易，操作簡單，很好的模擬了膈肌運動與肺的變化及呼吸的關系，增強了實驗教學效果。

三、“綠葉在光下制造有機物”實驗

新人教版生物七年級上冊《綠色植物是生物圈中有機物的制造者》中的探究實驗“綠葉在光下制造有機物”，其原理主要是利用淀粉遇碘變藍的特性來檢測綠葉在光下制造出以淀粉為主的有機物。

（一）教材設計存在的不足：

1）天竺葵葉片較大，較難完整放入小容器中，溶解葉綠素所需要的酒精也更多，容易造成酒精和燃料的浪費；

2）用回形針夾黑紙片為葉片遮光處理，容易壓低植物葉片，導致實驗過程中葉片的光照受到影響，進而影響實驗結(jié)果；

3）加熱時小燒杯容易側(cè)傾而與大燒杯壁發(fā)生碰撞，有時會把里面的酒精灑出，造成安全隱患；

4）小燒杯的杯口較大，酒精易揮發(fā)，既造成浪費，還會影響葉片脫色的效果；

5）水浴加熱的時間較長，既耗費燃料，又浪費了實驗課的時間。

6）本實驗只有一組對照實驗，變量為光。

（二）實驗改進：

實驗材料改用黃花酢漿草，全國各地都有分布，其葉片更小更薄，既提高了實驗效率，又節(jié)省了酒精和燃料。用貼紙在葉片的上下兩面貼住遮光，不會對葉片造成傷害。選取相同的4片葉子，分別標號A、B、C、D，用貼紙把A葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，用刀片把B葉片的主脈切斷，用裝有固體氫氧化鈉的透明塑料袋把C葉片裝裹起來，D葉片不做任何處理。水浴加熱時，在大燒杯中放入一條紗布，起到固定小燒杯的作用，在裝有酒精的小燒杯口蓋上一個小培養(yǎng)皿，減少酒精的蒸發(fā)。加熱時用70℃左右的熱水代替冷水，可大大加快葉片脫色的速度，節(jié)約課堂時間。

本實驗改進后，實驗材料常見易得，且易處理，實驗裝置更完善，消除了安全隱患，實驗操作不僅大大加快了實驗的速度，還節(jié)約了酒精和燃料，提高了實驗效率。將三個實驗合并為一個實驗，但同樣可以達到教學目的，同時探討了光、水和二氧化碳三個因素在光合作用中的作用，使學生對光合作用的實質(zhì)真正得到理解。

四、“種子在萌發(fā)過程中產(chǎn)生二氧化碳”實驗

新人教版生物七年級上冊《綠色植物的呼吸作用》一節(jié)中的演示實驗“種子在萌發(fā)過程中產(chǎn)生二氧化碳”，利用“二氧化碳使澄清石灰水變渾濁”的性質(zhì)，驗證種子萌發(fā)時產(chǎn)生了二氧化碳，幫助學生理解呼吸作用。

（一）教材設計存在的不足：

1）原實驗裝置器材較多，組裝復雜。

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，操作復雜。

3）不能在短時間內(nèi)重復演示該實驗。

4）沒有設置對照實驗，很難說明二氧化碳是萌發(fā)的種子產(chǎn)生的。

（二）實驗改進：

取兩個500ml的塑料透明瓶子，分別貼上1號、2號標簽，1號瓶中裝入萌發(fā)的種子，2號瓶中裝入煮熟的種子，然后蓋住密封，2小時后用來做實驗。另外準備一個注射器、兩只小燒杯、澄清石灰水。兩只小燒杯分別貼上1號、2號標簽與瓶子對應，向兩只小燒杯中倒入適量的澄清石灰水，用注射器從貼1號標簽的瓶中抽取氣體注入1號小燒杯的石灰水中，讓學生觀察石灰水的變化。用注射器從貼2號標簽的瓶中抽取氣體注入2號小燒杯的石灰水中，讓學生觀察石灰水的變化。

實驗改進后，器材來源于生活，容易取得，實驗裝置簡單，操作簡便，還可重復演示，設置了對照組，更有利于學生理解呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳。

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)新能力是生物教學適應素質(zhì)教育開展的需要。教師在教學中應不斷加強對課本實驗設計的改進與創(chuàng)新，使實驗設計更科學，實驗操作更簡潔，實驗結(jié)果更直觀，在實驗活動中激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。