人教版初中生物實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新

盧靜

生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)的重要組成部分。但在實(shí)施人教版初中實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，存在某些實(shí)驗(yàn)材料難找、實(shí)驗(yàn)方法不夠合理等問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題筆者對(duì)一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，大膽創(chuàng)新，取得了很好的教學(xué)效果。

1 實(shí)驗(yàn)材料的創(chuàng)新

在人教版《生物學(xué)》八年級(jí)下冊(cè)“健康地生活”這一主題中，安排了一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)“酒精對(duì)水蚤心率的影響”，但是實(shí)施該實(shí)驗(yàn)具有不小的難度。首先，實(shí)驗(yàn)材料難找，在實(shí)際生活中難以捕撈到水蚤，致使實(shí)驗(yàn)難以開(kāi)展；其次，水蚤體形太小，長(zhǎng)約2 mm，必須制成臨時(shí)裝片在顯微鏡下才能觀察到水蚤，且水蚤游泳速度快，不易觀察到心臟，操作難度大；另外，水蚤心率為100～350次/min，難于觀察計(jì)數(shù)，實(shí)驗(yàn)誤差大。

有什么動(dòng)物的心跳能直接用人的肉眼就觀察到呢？在實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)有一種蝸牛的貝殼顏色淺，其呈白色的心臟距離體表很近，用肉眼就能直接觀察到它的心跳。通過(guò)查閱資料，了解到了這種蝸牛是巴蝸?？频耐桶臀伵?，在生活中很常見(jiàn)。于是，在教學(xué)中，將實(shí)驗(yàn)材料由水蚤改為蝸牛，組織學(xué)生開(kāi)展了“酒精對(duì)蝸牛心率的影響”的探究實(shí)驗(yàn)。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)具有以下優(yōu)勢(shì)：

① 蝸牛取材方便，在陰暗潮濕的低矮草叢、灌木叢處可找到蝸牛；

② 蝸牛體形較大，用肉眼即可觀察其心跳，不需在顯微鏡觀察，操作簡(jiǎn)單明了；

③ 蝸牛心率為30～100次/min，容易觀察與計(jì)數(shù)。

改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)材料后，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施效果非常好。

2 實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新

2.1 用注射器驗(yàn)證卵黃膜的存在

在人教版的八年級(jí)下冊(cè)“鳥(niǎo)的生殖和發(fā)育”一節(jié)中，教材安排了一個(gè)觀察雞卵結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于卵黃膜很薄，而且緊貼在卵黃的表面，所以學(xué)生很難用肉眼觀察到。在此介紹一個(gè)方法：取一個(gè)新鮮雞蛋，打破卵殼，使其卵黃置于培養(yǎng)皿中。取一支新的注射器，吸入一些空氣，向卵黃中慢慢注入氣體，則可看到卵黃膜鼓起來(lái)（呈白色的薄膜），并與卵黃的黃色形成鮮明的對(duì)比。這樣就可直接看到卵黃膜的存在，而且還可用手輕輕地觸碰它，非常巧妙，如圖1所示。

2.2 驗(yàn)證植物葉片具有氣孔

在七年級(jí)上冊(cè)“綠色植物與生物圈的水循環(huán)”一章中，教材安排了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：觀察葉片的結(jié)構(gòu)，其中的一個(gè)步驟是用顯微鏡觀察氣孔，這是在微觀層面來(lái)感知?dú)饪?。那么，有沒(méi)有辦法在宏觀層面來(lái)感知?dú)饪啄?？方法是：選取空心菜的葉片，將其葉片完全浸入水中，露出葉柄，用口銜住葉柄往里吹氣。由于空心菜的葉柄是中空的，吹進(jìn)去的氣體很快就到達(dá)葉片，便可看到葉面有氣泡冒出。而且，在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，氣泡主要是從葉片的下表面冒出的，上表面很少氣泡冒出或沒(méi)有氣泡冒出。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)這樣的一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能夠直觀地感受到氣孔的存在，還得到了結(jié)論：空心菜葉片下表面的氣孔多于上表面。

2.3 驗(yàn)證植物的呼吸作用消耗氧氣

在教材七年級(jí)上冊(cè)中，有一個(gè)關(guān)于植物呼吸作用的演示實(shí)驗(yàn)：把萌發(fā)的大豆種子和等量的煮熟的大豆種子分別裝入甲、乙兩個(gè)廣口瓶?jī)?nèi)并密封，同時(shí)放到溫暖的地方。24 h后，將點(diǎn)燃的蠟燭迅速伸入兩個(gè)瓶子內(nèi)，觀察蠟燭在甲、乙兩瓶中的燃燒情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：甲瓶蠟燭熄滅，而乙瓶蠟燭繼續(xù)燃燒。

該實(shí)驗(yàn)的解釋是：甲瓶中是萌發(fā)的大豆，能進(jìn)行呼吸作用，吸收了瓶?jī)?nèi)的氧氣，甲瓶中缺少氧氣，因此蠟燭熄滅。而乙瓶的大豆是煮熟的，不能進(jìn)行呼吸作用，也就沒(méi)有消耗瓶?jī)?nèi)的氧氣，因此蠟燭可以繼續(xù)燃燒。由這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明呼吸作用需要消耗氧氣。

但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在不足之處：大豆進(jìn)行呼吸作用時(shí)不僅消耗了氧氣，也產(chǎn)生了二氧化碳。當(dāng)瓶?jī)?nèi)的二氧化碳的濃度達(dá)到一定程度時(shí)，蠟燭也不能燃燒。如何排除二氧化碳這個(gè)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾呢？筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)與創(chuàng)新：用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，以排除二氧化碳的干擾，從而使實(shí)驗(yàn)更加嚴(yán)謹(jǐn)。

具體方法是：準(zhǔn)備2個(gè)小試管，分別裝入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氫氧化鈉溶液；再把2個(gè)小試管分別放入2個(gè)廣口瓶?jī)?nèi)，其他的步驟不變，最后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與原來(lái)一樣。

3 實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新

在人教版《生物學(xué)》八年級(jí)下冊(cè)“健康地生活”這一主題中，教材中提到了吸煙的危害：“科學(xué)研究早已證明，煙草燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種對(duì)人體有害的物質(zhì)，如尼古丁、焦油等。這些物質(zhì)進(jìn)入人體，不僅能誘發(fā)多種呼吸系統(tǒng)疾病，還有可能誘發(fā)肺癌。”但只是文字描述，不足以讓學(xué)生印象深刻，因此筆者自創(chuàng)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，用以模擬吸煙對(duì)人體的危害。

方法：取一支10 mL的注射器，去掉針頭，然后把注射器的針筒前端切下來(lái)，作為底座，把香煙插在底座上，點(diǎn)燃香煙、然后，把注射器的活塞打開(kāi)，取少量純白色的棉花放入針管內(nèi)，重新裝上活塞。之后，把它罩在點(diǎn)燃的香煙上面，反復(fù)推拉活塞，保持氣流流動(dòng)，如圖2所示。

在本實(shí)驗(yàn)裝置中，棉花模擬人的肺，推拉注射器的活塞模擬人在吸煙霧。在推拉活塞20多次以后，發(fā)現(xiàn)棉花變成了黃黑色，從而模擬香煙燃燒后產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)會(huì)使肺變黃變黑，危害身體健康。