生物教师对教材中实验改进的思考

　　摘要:实验是探究式学习的主要方式。通过实验，学生能够形象、直观地获取生物学知识。同时，实验活动能培养学生的科学素养、动手能力和团队合作精神。在教材中有的实验效果不明显、装置繁琐或实验操作的精度要求高，在实际教学中教师可能删去。如果教师能对这类实验进行改进或优化，就能进一步开阔学生的思维，提高学生的学习兴趣，培养学生的探究能力。本文以苏教版初中生物七年级上册第六章第四节植物的呼吸作用中的实验植物呼吸作用产生二氧化碳实验的改进方法进行介绍，期望对广大教师在实验改进方面有所帮助。

　　关键词:生物实验实验改进思考方法

　　前言

　　在实际的教学过程中，课本中部分实验设计由于实验现象不明显、装置过于繁琐或实验操作的精度要求高等原因，实验的可操作性不强，教师在教学过程中花费大量时间，但还是不能保证效果明显，这时，作为教师应该主动思考，有对教材中的实验进行重新设计、改进与创新的意识，使实验设计更加合理，步骤更加严谨，可操作性更强、效果更加稳定明显。

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　　一、思考实验在教材中的地位与作用

　　教师要思考实验在教材中的地位和作用，实验作为发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法，在科学教育中有重要的意义。教学不仅要使学生获得一定的知识，还要使学生掌握获取知识的方法，提高解决问题的能力。在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，掌握科学的实验方法。

　　苏教版教科书七年级上册第六章第四节“植物的呼吸作用”中安排了“植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验。呼吸作用是植物体的一种重要的生命活动，呼吸现象在人体的表现很明显，但是七年级的学生对植物会不会进行呼吸作用这个问题没有直观的感受，常常忽略了植物的呼吸现象。该实验利用澄清石灰水探究了植物体进行生命活动时释放出二氧化碳，可以明确呼吸作用的实质，所以该实验是一个非常重要的实验。

　　思考原料和器材的改进

　　当地是否有原料，能否替代?

　　“植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验中教材让学生提前一天，将新鲜的和烫过的同一种蔬菜各100克分别装入两个不漏气的黑色塑料袋中。

　　问题：选用大量新鲜蔬菜，对寄宿制学校学生准备困难。并且用到蔬菜需要进行遮光处理，较麻烦。

　　思考：一定要用蔬菜吗?蔬菜既会进行光合作用又会进行呼吸作用，能否选用只会进行呼吸作用的植物器官。

　　改进：用萌发的豌豆种子和煮熟的豌豆种子。用种子作为实验材料更简洁，而且避免了光合作用的干扰。实验材料易得、操作简单，既可作为教师演示实验，也可作为学生探究实验。

　　2.器材

　　教材选用黑色塑料袋、软管、止水夹。

　　问题：塑料袋易破，导致漏气，学生不容易用止水夹把软管夹紧。

　　思考：选择日常生活中气密性好的物品，且操作能力要求低、可靠。

　　改进：利用医用针筒作为容器。注射器的气密性好，操作简单，与操作者的操作能力关系不大。实验后只要用注射器抽入新鲜空气，大约2小时后可重复演示该实验，教师在多个班上课演示时，就不需准备几套装置了。减轻了教师课前准备的工作量。课后种子可以食用，其它器材还可以回收利用。

　　思考实验操作的改进

　　有的实验在操作方面过于繁琐，实验的可操作性不强，实验现象不明显。教师在实际的教学过程中应该不断加强对课本生物实验设计的改进与创新，使实验设计更加合理，步骤更加严谨，可操作性更强。

　　问题：在本实验中器材虽然不是很多，但对于学生来说，组装不易、袋口难扎紧，气密性不好，容易漏气。对学生而言，这个操作是困难的。不能在短时间内重复演示该实验。

　　思考：如何利用改进的器材，进行科学的操作，保证实验效果。

　　改进：多次实验，梳理步骤，观察效果，进行对比。

　　向针筒中装入等量的萌发的豌豆种子和煮熟的豌豆种子，分别编号1和2，其中1为萌发的豌豆种子，2为煮熟的豌豆种子，将装置放在25℃下约2小时后就可用来做实验。实验时分别取1号和2号注射器，将针头放入澄清石灰水中，推气，观察石灰水的变化。

　　改进后的装置如下：

　　组合252

　　思考如何让学生将改进实验与教材实验统一

　　改进后的实验与教材不一样，一部分学生会有疑问。教师要讲清楚改进后的实验只是实验设计、实验器材发生了改变，实验原理、实验目的是不变的，与教材实验是相统一的。同时教师还要让学生将改进了的实验与课本上的方法比较，对照分析对比优劣，并引导学生思考是否还有其他改进方案，这样有助于克服思维定式，拓宽学生思维，提高学生分析问题、解决问题的能力，鼓励学生勇于探索，提出富有新意和与众不同的实验方案，以此激励学生的创造意识，对学生的创新思维发展有引导作用。

　　例如本实验教师引导学生思考：“我们为什么选用种子呢?选用植物的其他器官作为呼吸作用实验材料可以吗?”学生分析后会发现，如果选用种子进行实验，就不需要遮光处理，同时又能探究植物其他器官是否能进行呼吸作用，最终自然而然得出“只要是活细胞就能进行呼吸作用”的结论。

　　教师可引导学生进一步思考：如何检测呼吸作用的产物二氧化碳呢?是否有比教材上简洁，效果更好的方法?学生分组讨论后，发表自己的想法和观点。

　　通过这个实验改进，激发他们的学习兴趣，诱发他们独立思考和创造性思维，让学生创造性的学习，大胆质疑。这样的教学不仅使学生深刻理解和牢固把握所学知识，更重要的是培养和提高学生的创新意识和能力。

　　小结

　　在实验活动过程中，教师利用教材实验，不局限于对已知实验的验证，而是实实在在地对实验进行了改进和探究。学生的思维潜力是无限的，只要教师提供一个有价值的探究课题，那么师生之间，生生之间、就会产生许多思维碰撞的火花。

　　随着素质教育的推进，创新能力的培养已成为素质教育的重中之重，而通过生物实验培养创新能力是生物教学适应素质教育开展的需要。教师在教学中应不断加强对课本实验设计的改进与创新，使实验设计更科学，实验操作更简洁，实验结果更直观，在实验活动中激发学生的创新思维，培养学生的创新意识和创新能力。

　　综上所述，在生物教学过程中实验具有重要的作用，实验的改进与创新让实验活动的成本更低，方案更优，操作更容易，成功率更高。同时通过改变实验材料，创新实验设计，有效的培养了师生的创新思维和创新能力。

　　参考文献：

　　【1】和曰宝，武晓燕.在化学实验教学中培养学生的创新能力.昌吉日报社，2019(33).

　　【2】生物学教学参考书.江苏凤凰教育出版社，2019

　　【3】朱行芝。有关“植物的呼吸作用”实验的改进与思考《中学生物学》2017年第12期

　　作者：邹健