初中生物實驗改進探究

嚴旭章

生物是一門以實驗為主要教學活動的課程。新課程理念提倡“面向全體學生”“提高生物科學素養”“倡導探究性學習”。在生物教學中，實驗，特別是自主探究實驗，處于非常重要的位置。然而，當下初中生物教學中的實驗設計主要存在著以下兩個問題：一是探究活動的實驗材料難以準備，探究活動很難實施；二是實驗設施、儀器設計不嚴謹，影響探究結果。如何解決上述的問題，是每個生物教師和實驗員應思考的。

一、實驗材料的培養與改進

1. 鼠婦的培養

“光對鼠婦生活的影響”是初中生物的一個探究實驗，對學生探究方法的培養非常重要。但很多學校卻因為找不到實驗材料而無法進行這個實驗。為了保證實驗教學的正常開展，筆者借助學校生物園的便利，組織生物課外興趣小組的學生開展“觀察鼠婦生活環境”的研究。經過半學期的觀察和試驗，學生調查了生物園多種盆栽植物的鼠婦生活情況后，了解到鼠婦喜歡有機物豐富且土壤疏松的環境，并意外在放了花生麩的植物中發現大量鼠婦的聚集。于是，筆者與學生嘗試通過花生麩來培養鼠婦，并獲得了成功。培養的方法如下：首先，找一個花圃，在里面放一些肥沃的土壤（不能是黃泥和沙子），于實驗前一個月在花圃中埋幾塊花生麩，在上面蓋上枯葉或樹枝；然后，將少量的鼠婦放進去繁殖。這樣，在花生麩周圍就可以獲取大量的鼠婦。而每年只要在實驗前添加一些花生麩就可以進行鼠婦的循環養殖，花圃還能種植其他植物，一舉兩得。

2. 草履蟲的培養

由于大量農藥的使用，加上城市排污管道的地下化，在城市里越來越難看到草履蟲的身影了。為了可以持續的培養草履蟲，筆者通過查閱大量資料和不斷進行嘗試，發現以下兩種方法能有效地保留草履蟲種：一是在裝有草履蟲培養液的廣口瓶口上蓋上清潔的新聞紙，扎好瓶口。由于新聞紙透氣又較易吸濕，瓶內的培養液中的水分透過紙在1年內可全部蒸發掉，只剩下干稻草，而在稻草上就含有草履蟲的包囊。到實驗前一個星期，將含有包囊的干稻草廣口瓶內注入新的培養液，可以繼續培養草履蟲了。二是將做完實驗的草履蟲培養液用濾紙過濾，把過濾后的濾紙干燥保存，在實驗前的一個星期把濾紙泡到新的培養液中，濾紙上的草履蟲包囊就可以繼續培養。

以上兩種實驗材料是初中生物實驗教學中比較常見和重要的實驗材料，對實驗的正常開展起到決定性作用。很多學校沒能找到這兩種材料而無法開展實驗，因而只能通過口頭描述、視頻觀察、分析實驗過程等方式來完成教學任務。學生失去了動手探究的機會，學生參與度減少，影響了學生的積極性和興趣，也影響了學生科學實驗能力、創新能力的培養。筆者通過課外興趣小組探究鼠婦的生活環境，充分發揮學生的主觀能動性，學生在探究的過程中既鍛煉了動手能力，又學習了科學的實驗技能，培養了實驗興趣和發散思維，對課本知識點的理解也更加透徹，提高了學習和教學的效率。

二、實驗裝置的改進

在“測量某種食物中的能量”的實驗中，筆者在使用教材的實驗裝置時發現了以下的不足：錐形瓶瓶底面積較大、瓶壁較厚，影響吸熱；錐形瓶不能直接加熱，需墊石棉網，影響熱量傳遞；熱量散失大，加上受氣流等因素的影響，能量轉換不充分；燃燒后的灰燼容易掉落桌面，污染實驗臺。

針對以上不足對裝置，筆者做了如下改進：用試管替代錐形瓶，可直接加熱，不需墊石棉網，從而減小受熱面積；試管口塞住膠塞，既可保溫，又能固定溫度計；在易拉罐頂部開一個試管大小的孔，側面開一個5cm*5cm大小的正方形口，作為控流罩，用于放點燃的食物和助燃。該裝置能減少熱量在空氣中散失和減少氣流的影響；用接菌針代替燃燒勺，使食物充分燃燒，而且燃燒后灰燼直接掉落到易拉罐瓶底，不易污染實驗臺。

改進效果：改進前，1克的花生米能使30ML的水溫度升高20-30攝氏度；改進后，1克花生米能使30ML的水溫度升高約60攝氏度。實驗效率提高了一倍多。

能量檢測實驗裝置的改進，優化了實驗設計，提高了實驗的準確度和成功率，使實驗結果更清晰、準確，如一顆花生種子燃燒后可使30ML的水升溫60度，這對學生既直觀具體，也有震撼感受。這個裝置在教學中能起到很好的輔助作用，從而促進、鞏固學生該知識點的記憶。

責任編輯 黃博彥