七年級生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的若干改進(jìn)

石 娟 （惠州市第九中學(xué) 廣東惠州 516001）

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力，還有利于生物學(xué)概念的構(gòu)建，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但是目前初中生物教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在諸多問題。下面根據(jù)近年來生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中遇到的問題，提出一些可行的方案。

1 改實(shí)驗(yàn)材料——萬能的白蘿卜

由于很多生物實(shí)驗(yàn)材料不可再利用，購買成本高，加重了學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致有些學(xué)校不愿意購買生物實(shí)驗(yàn)材料，最終，教師只能選擇放棄一些實(shí)驗(yàn)。只要教師細(xì)心觀察，就會發(fā)現(xiàn)生活中就有很多經(jīng)濟(jì)而效果好的實(shí)驗(yàn)材料,如白蘿卜就可以做為很多實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料。

1.1 白蘿卜與“研究細(xì)胞大小與物質(zhì)擴(kuò)散關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

通過筆者多年組織學(xué)生完成該實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果完全依據(jù)教材來開展該實(shí)驗(yàn)，組織起來不方便，原因有以下：材料的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)比較繁瑣，瓊脂塊制取過程較為麻煩；在制作瓊脂塊的過程中，器皿必須十分潔凈，不能有任何的污染，否則容易引起瓊脂塊變色，造成實(shí)驗(yàn)的失??；瓊脂比較貴，成本高；實(shí)驗(yàn)存在安全隱患，氫氧化鈉屬強(qiáng)堿，具有極強(qiáng)的腐蝕性。由此，設(shè)計(jì)出一個操作更簡便、材料更易得的實(shí)驗(yàn)來替代教材原來的實(shí)驗(yàn)。筆者通過對土豆、豆腐、涼粉、生的白蘿卜、煮熟的白蘿卜等材料進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)煮熟的白蘿卜是理想的實(shí)驗(yàn)材料。用煮熟的白蘿卜代替酚酞瓊脂塊，紅墨水代替氫氧化鈉溶液，很短的時間就可以觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

1.2 白蘿卜與“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)

將白蘿卜切成條，分別放入清水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽水中一段時間后再取出學(xué)生感受白蘿卜的軟硬度，判斷出蘿卜吸水和失水的情況。教師還可以將白蘿卜掏空，然后分別將10 mL清水和10 mL的鹽水倒入蘿卜洞中。一段時間后，倒出里面的液體，對比倒出的液體量，要求學(xué)生判斷蘿卜吸水或失水現(xiàn)象。

1.3 白蘿卜與演示試驗(yàn)“蛋白質(zhì)的檢測”

教材中的實(shí)驗(yàn)是利用蛋清做實(shí)驗(yàn)材料，既不經(jīng)濟(jì)，也不簡便。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，采用白蘿卜代替蛋白做實(shí)驗(yàn)材料，取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。稱取50 g蘿卜洗凈切塊，加水30 mL，放入粉碎機(jī)粉碎，將勻漿用紗布過濾，向經(jīng)紗布過濾的得到的濾液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaCl溶液，直至沉淀析出，用濾紙過濾。將濾紙上的沉淀物放入試管中，加入1 mL蒸餾水，振蕩均勻，加入雙縮脲試劑，溶液呈現(xiàn)紫色，說明有蛋白質(zhì)的存在。

2 改實(shí)驗(yàn)裝置——多功能的礦泉水瓶

經(jīng)過筆者多年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶可以作為很多實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置。

2.1 應(yīng)用于“檢驗(yàn)光合作用需要二氧化碳”的演示實(shí)驗(yàn)

教材中所設(shè)置該實(shí)驗(yàn)所需要的時間較長；實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜，要求密封，操作不便；實(shí)驗(yàn)所用的氫氧化鈉具有強(qiáng)腐蝕性，存在安全隱患。針對以上問題，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)中學(xué)的實(shí)際情況，筆者摸索出了一些效果明顯、簡單易行的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法。具體改進(jìn)如下：利用二氧化碳能使紫色的石蕊溶液變成紅色且顏色變化可逆的原理，通過觀察溶液顏色的變化來判斷是否進(jìn)行光合作用，并且驗(yàn)證光合作用需要二氧化碳。實(shí)驗(yàn)材料為：3個礦泉水瓶（550 mL）、蜈蚣草、石蕊溶液、大燒杯（1 000 mL）1個、光源（60 W的LED燈）。實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象為：①三個礦泉水瓶貼上標(biāo)簽A、B、C。A瓶內(nèi)加入300 mL紫色石蕊試劑，不吹入二氧化碳；B、C瓶各加入300 mL紫色石蕊試劑，都吹入二氧化碳。②A、B瓶各放入等量的蜈蚣草，C瓶不放，然后放在LED燈下光照。③10 min后，可以觀察到有明顯的氣泡產(chǎn)生，20 min后，B瓶內(nèi)溶液顏色由紅色變?yōu)樽仙?，其他瓶中顏色沒有發(fā)生改變。

改進(jìn)后節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時間，可在一個課時內(nèi)完成；礦泉水瓶可以廢物利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，石蕊試劑是實(shí)驗(yàn)室常用的指示劑，操作簡單易行，極大了激發(fā)了學(xué)生的動手熱情；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象易觀察，學(xué)生可以直接觀察水體的顏色、有無氣泡產(chǎn)生；反應(yīng)速率可調(diào)控，可以直接調(diào)控水溫和光照強(qiáng)度；LED燈照射可以避免天氣的影響。由于材料易得，演示實(shí)驗(yàn)就可以改為分組實(shí)驗(yàn)。

筆者將實(shí)驗(yàn)裝置放置一晚上，第二天發(fā)現(xiàn)，B瓶內(nèi)的石蕊試劑又變回紅色了。教師展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生非常驚訝，這給后來學(xué)習(xí)呼吸作用做了很好的鋪墊。

2.2 應(yīng)用于“驗(yàn)證光合作用釋放氧氣”的實(shí)驗(yàn)

以上實(shí)驗(yàn)繼續(xù)光照2～3 h，由于張力的作用，光合作用產(chǎn)生的氧氣會讓擠扁的礦泉水瓶恢復(fù)原狀，再用帶火星的木條檢驗(yàn)有無氧氣產(chǎn)生。

2.3 應(yīng)用于“種子萌發(fā)時釋放二氧化碳”“種子萌發(fā)時吸收氧氣”的演示實(shí)驗(yàn)

北師大版這兩個演示實(shí)驗(yàn)操作起來需要廣口瓶、試管、棉花、漏斗、燒杯等器材。該裝置實(shí)驗(yàn)時采用灌水排氣法，會出現(xiàn)以下問題：部分二氧化碳溶于水；棉花塞若密封不嚴(yán)，容易漏氣，導(dǎo)致瓶內(nèi)二氧化碳的濃度降低，實(shí)驗(yàn)效果不明顯；裝置不能連續(xù)使用，不能在短時間內(nèi)重復(fù)演示該實(shí)驗(yàn)，無法保證平行班的開課，增加了工作量，又浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)材料。教師同樣可以應(yīng)用礦泉水瓶，在礦泉水瓶瓶蓋用燒紅的解剖針扎一個口，將吸管插在蓋子上，然后夾住出氣口的一端，用蠟密封蓋子上的空隙。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置簡單，氣密性好，且實(shí)驗(yàn)器材來源于生活、容易取得，組裝簡潔、易操作，并使學(xué)生覺得生活中的許多物品都可用來做探究實(shí)驗(yàn)。

通過不同程度的改進(jìn)，很多演示實(shí)驗(yàn)都可以改為分組實(shí)驗(yàn)。這樣更有利于學(xué)生參與整個實(shí)驗(yàn)過程。更有利于培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)。

3 改實(shí)驗(yàn)場地——教室、家里

3.1 將教室變成實(shí)驗(yàn)室

對于普通中學(xué)而言，實(shí)驗(yàn)室非常有限，筆者所任教學(xué)校只有一間生物實(shí)驗(yàn)室。20個教學(xué)班級如果都要在實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)幾乎不可能，因此筆者將實(shí)驗(yàn)室搬入了教室。分組學(xué)習(xí)時，在教室里也能很好地開展實(shí)驗(yàn)，并且只要器材不太多，教師能夠更好地控制課堂紀(jì)律，也不需要考慮協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)室的問題。

3.2 利用微課，將家里變成實(shí)驗(yàn)室

微課是現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)思想相互結(jié)合的新型教學(xué)模式，以短小的視頻將順暢地展現(xiàn)出來，微課的出現(xiàn)很大程度上推動了教育教學(xué)的發(fā)展與改革，推動學(xué)生加強(qiáng)個性化學(xué)習(xí)，構(gòu)建更加完善的生物學(xué)習(xí)資源。利用好微課，教師甚至可以將實(shí)驗(yàn)室搬到每個學(xué)生的家里，使家長一起參與實(shí)驗(yàn)操作。在學(xué)生學(xué)習(xí)北師大版七年級上冊“生物體的結(jié)構(gòu)層次”“解剖觀察雞翅”的活動時，筆者先錄制好實(shí)驗(yàn)微課，然后通過家長群將微課視頻發(fā)給家長，讓學(xué)生和家長先通過微課學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作，再一起解剖雞翅，家長通過拍照或拍攝視頻反饋?zhàn)鳂I(yè)情況。

3.3 在家里進(jìn)行開放式實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生學(xué)習(xí)“綠色開花植物的生活史”之前，筆者提前2周讓學(xué)生選擇任何自己喜歡的種子，并使種子萌發(fā)。學(xué)生每天觀察拍照，上課時將他們的成果帶入課堂。有的種子萌發(fā)了，有的沒有，有的萌發(fā)快，有的萌發(fā)慢。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)，從而得出種子萌發(fā)所需要的內(nèi)部和外部條件。

4 總結(jié)

很多教師抱怨，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室過于簡單或沒有實(shí)驗(yàn)室。其實(shí)這沒有關(guān)系，實(shí)驗(yàn)場所可以靈活多樣，生物角、生物園，農(nóng)田、山林、江河湖海、動物園、植物園、博物館、自然保護(hù)區(qū)等，都可以用來做生物學(xué)實(shí)踐活動的實(shí)驗(yàn)室。同時，生物實(shí)驗(yàn)材料可以通過師生動手來解決，尋找替代材料。只要教師處處留心，初中生物實(shí)驗(yàn)材料幾乎都可以在當(dāng)?shù)卣业胶线m的替代品。另外，教師抱怨課程緊，沒有時間開展實(shí)驗(yàn)活動。其實(shí)，教師可以因地制宜引導(dǎo)學(xué)生開展豐富多彩的課余興趣活動。如，學(xué)生在父母的指導(dǎo)下制作酒釀，觀察螞蟻等昆蟲并完成觀察記錄，完成當(dāng)?shù)氐膭又参镔Y源的調(diào)查報告，給校園的植物掛標(biāo)識牌，給家庭成員和學(xué)校同學(xué)測血型和量血壓。這些都是很好的課外興趣活動項(xiàng)目，都有利于將生物課程中的理論在實(shí)踐中得到應(yīng)用。如果教師長期堅(jiān)持，也許還可以開發(fā)成有特點(diǎn)的校本課程系列。

總之，生物學(xué)教師應(yīng)該改變觀念，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，因地制宜，充分利用隨處可見的、豐富的生物資源，想方設(shè)法開足實(shí)驗(yàn)課，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)校本課程的研究，努力培養(yǎng)出既具有豐富的科學(xué)文化知識，又有嫻熟動手能力全面發(fā)展的社會合格人才。