人教版初中生物實驗的創新

盧靜

生物學是一門實驗科學，實驗教學是生物教學的重要組成部分。但在實施人教版初中實驗的過程中，存在某些實驗材料難找、實驗方法不夠合理等問題，針對問題筆者對一些實驗進行了改進，大膽創新，取得了很好的教學效果。

1 實驗材料的創新

在人教版《生物學》八年級下冊“健康地生活”這一主題中，安排了一個探究實驗“酒精對水蚤心率的影響”，但是實施該實驗具有不小的難度。首先，實驗材料難找，在實際生活中難以捕撈到水蚤，致使實驗難以開展；其次，水蚤體形太小，長約2 mm，必須制成臨時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，難于觀察計數，實驗誤差大。

有什么動物的心跳能直接用人的肉眼就觀察到呢？在實踐中，筆者發現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。通過查閱資料，了解到了這種蝸牛是巴蝸牛科的同型巴蝸牛，在生活中很常見。于是，在教學中，將實驗材料由水蚤改為蝸牛，組織學生開展了“酒精對蝸牛心率的影響”的探究實驗。

改進后的實驗具有以下優勢：

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，操作簡單明了；

③ 蝸牛心率為30～100次/min，容易觀察與計數。

改進了實驗材料后，這個實驗的實施效果非常好。

2 實驗方法的創新

2.1 用注射器驗證卵黃膜的存在

在人教版的八年級下冊“鳥的生殖和發育”一節中，教材安排了一個觀察雞卵結構的實驗。在實驗過程中，由于卵黃膜很薄，而且緊貼在卵黃的表面，所以學生很難用肉眼觀察到。在此介紹一個方法：取一個新鮮雞蛋，打破卵殼，使其卵黃置于培養皿中。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（呈白色的薄膜），并與卵黃的黃色形成鮮明的對比。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 驗證植物葉片具有氣孔

在七年級上冊“綠色植物與生物圈的水循環”一章中，教材安排了一個實驗：觀察葉片的結構，其中的一個步驟是用顯微鏡觀察氣孔，這是在微觀層面來感知氣孔。那么，有沒有辦法在宏觀層面來感知氣孔呢？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，吹進去的氣體很快就到達葉片，便可看到葉面有氣泡冒出。而且，在實驗中還發現，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有氣泡冒出。

通過實驗這樣的一個創新實驗，學生不僅能夠直觀地感受到氣孔的存在，還得到了結論：空心菜葉片下表面的氣孔多于上表面。

2.3 驗證植物的呼吸作用消耗氧氣

在教材七年級上冊中，有一個關于植物呼吸作用的演示實驗：把萌發的大豆種子和等量的煮熟的大豆種子分別裝入甲、乙兩個廣口瓶內并密封，同時放到溫暖的地方。24 h后，將點燃的蠟燭迅速伸入兩個瓶子內，觀察蠟燭在甲、乙兩瓶中的燃燒情況。結果發現：甲瓶蠟燭熄滅，而乙瓶蠟燭繼續燃燒。

該實驗的解釋是：甲瓶中是萌發的大豆，能進行呼吸作用，吸收了瓶內的氧氣，甲瓶中缺少氧氣，因此蠟燭熄滅。而乙瓶的大豆是煮熟的，不能進行呼吸作用，也就沒有消耗瓶內的氧氣，因此蠟燭可以繼續燃燒。由這個實驗說明呼吸作用需要消耗氧氣。

但是這個實驗設計存在不足之處：大豆進行呼吸作用時不僅消耗了氧氣，也產生了二氧化碳。當瓶內的二氧化碳的濃度達到一定程度時，蠟燭也不能燃燒。如何排除二氧化碳這個變量對實驗的干擾呢？筆者對實驗進行了改進與創新：用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，以排除二氧化碳的干擾，從而使實驗更加嚴謹。

具體方法是：準備2個小試管，分別裝入等量的質量分數為20%的氫氧化鈉溶液；再把2個小試管分別放入2個廣口瓶內，其他的步驟不變，最后得到的實驗結果與原來一樣。

3 實驗裝置的創新

在人教版《生物學》八年級下冊“健康地生活”這一主題中，教材中提到了吸煙的危害：“科學研究早已證明，煙草燃燒時會產生多種對人體有害的物質，如尼古丁、焦油等。這些物質進入人體，不僅能誘發多種呼吸系統疾病，還有可能誘發肺癌。”但只是文字描述，不足以讓學生印象深刻，因此筆者自創了一個實驗裝置，用以模擬吸煙對人體的危害。

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，作為底座，把香煙插在底座上，點燃香煙、然后，把注射器的活塞打開，取少量純白色的棉花放入針管內，重新裝上活塞。之后，把它罩在點燃的香煙上面，反復推拉活塞，保持氣流流動，如圖2所示。

在本實驗裝置中，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，發現棉花變成了黃黑色，從而模擬香煙燃燒后產生的化學物質會使肺變黃變黑，危害身體健康。