初中生物學實驗課改進與創新點滴

張國娟 （山西省太原市第六十五中學校 山西太原 030053）

生物學是實踐性很強的一門學科，生物學實驗是學生獲取知識、培養能力的重要途徑。初中義務教育在課程安排上也有充分體現實驗的重要性：7年級上冊在35個課時里，共有學生實驗9個，探究實驗4個，演示實驗5個，調查1個，課外實踐2個，設計1個。實驗是生物學教學的重要組成部分，直接影響教學效果。如何讓學生在有限的課堂實驗時間里，獲得更多的知識和技能是每個教師努力探討、研究的方向。

1 組建生物學興趣小組，提前預做實驗

初中生物學實驗有的耗時較長，不能當堂看到實驗現象，只能預測實驗結果。為解決此問題，教師在各班組建了生物學興趣小組，由組員提前預做實驗，將實驗結果在課上展示。

例如，在做“探究種子萌發的環境條件”這一實驗時，由于種子萌發所需時間較長，先由生物學興趣小組的學生提前做實驗。在課堂上，學生設置好對照實驗后，由興趣小組的學生展示其實驗結果，這比課堂上只預測實驗結果更有說服力。這樣做，實驗課是完整的，學生的探究思路是清晰的，實驗結果也是真實的。興趣小組的學生在實驗過程中，還要定期觀察種子的萌發情況并記錄，從而培養了有始有終的實驗習慣，提高了科學素養。此外，興趣小組的學生還發現，在一定條件下溫度越高種子的萌發速度越快，因此可通過提高環境溫度加快種子萌發。學生發現問題的能力是很強的，他們帶給教師的驚喜往往超乎想象。

再如，“種子萌發產生熱量”“種子萌發消耗氧氣”和“種子萌發產生二氧化碳”這3個演示實驗，充分發揮生物學興趣小組的作用，將演示實驗交給他們完成。在實驗過程中學生不但熟悉了操作要領，還發現了一些與預設不相符的實驗結果，例如，存放煮熟種子的保溫瓶內溫度也升高了，從而引發學生的思考。討論的結果是煮熟的種子發酵了，使瓶中溫度升高。而其他未做預實驗的學生對此也很感興趣，積極參與討論和分析，提高了學習的主動性和積極性，由此帶動大批學生主動探究，形成了良好的學習氛圍。

2 改進實驗材料，提高課堂實效性

2.1 學生自備特色材料，擴充實驗內容 在以往的實驗教學中，實驗材料都由教師準備，學生按教師的要求按部就班地做實驗，使生物學課堂失去了展現大自然豐富多彩資源的機會。為體現生物多樣性，拓展學生視野，擴充課堂知識，也使知識融會貫通，筆者允許學生自帶符合實驗要求的特色材料。如此安排，學生在上實驗課之前就主動預習，思考可使用的材料種類，了解材料的相關知識，判斷是否適于本實驗。在做實驗的過程中也會對教材要求的材料和自帶的材料進行對比，加深了對知識的掌握。

在進行“綠葉在光下制造有機物”實驗時，教師提供了天竺葵，而學生帶來了綠蘿、君子蘭、吊蘭等綠葉植物。學生用不同材料分組進行實驗，實驗完成后，對實驗結果對比發現，天竺葵的效果最好，從而引發了學生對實驗材料選取的思考。大家一起查資料、討論，最后得出結論：可能是君子蘭和吊蘭是平行脈，有機物會沿平行葉脈到達未見光處，使實驗效果不明顯；綠蘿和海棠則是由于它們的葉片較厚，不易脫色，而且它們在相同時間內生產有機物的速率不如天竺葵快，才看不到明顯效果。經過對不同實驗材料的對比，學生認識到了實驗材料的選取對實驗成功的重要性。不僅如此，實驗材料的對比，也為學生以后的學習作了鋪墊，在8年級下冊的學習中，學生就更易理解，孟德爾能發現遺傳規律，與他選擇豌豆作為實驗材料有密切的關系。

在“觀察種子的結構”實驗中，除了菜豆種子和玉米種子，學生帶來了花生、瓜子、核桃、杏仁、蓮子、小麥、香菜籽等各種各樣的種子。學生在觀察完菜豆和玉米種子后，再觀察自帶的種子。學生利用實物投影儀，邊觀察、邊解剖、邊介紹種子的各部分結構，并區分其是單子葉植物還是雙子葉植物。這種活動，既鍛煉了實驗操作能力，又對課堂知識進行了檢測、開拓了視野、提高了實驗的趣味性，同時還鍛煉了學生的語言表達能力。

這種活動方式也可應用于“觀察花的結構”實驗，學生通過解剖自帶的各種花，區別雌花、雄花和兩性花。學生的自學能力是很強的，教師大膽放手，創造更多的學習空間，學生就能更好地發揮主觀能動性，鍛煉實踐能力，提高創新能力。

2.2 合理調整、處理材料，提高實驗的可操作性

在實際教學中，有些生物學實驗的材料不易獲得，有的實驗材料學生操作較困難或實驗現象不明顯，筆者就會選擇一些較常見易得的、學生又易操作的材料代替，既節省時間，又能鍛煉學生實驗操作的技能，獲得實驗成功的成就感。

在“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實驗中，水蚤個體小、數量多、心率快，顯微鏡下計數非常困難。在實驗課上有的學生數不清水蚤的心率，有的學生甚至一節課都沒找到水蚤在哪里。經過對多種材料的選擇試驗后，筆者將水蚤換成為小魚，將原來計數水蚤的心率改為計數小魚的呼吸次數。實驗對象個體增大且計數頻率下降，降低了實驗難度，使實驗的成功率較大提高。學生在實驗過程中，可準確計數小魚在清水中和酒精溶液中的不同呼吸次數，實驗現象清楚直觀。

在做“觀察小腸”實驗時，由于小腸內油脂較多，有粘連現象，不易看清小腸內壁結構，可用50℃的溫水浸泡小腸5 min后再觀察，就能較清晰地觀察到小腸內壁的皺襞和小腸絨毛，節省時間，效果明顯。

3 改進實驗裝置，提升實驗效果

在生物學實驗過程中，如何有效控制誤差是實驗成敗的關鍵。教師對實驗裝置進行一些改進和創新，減小誤差對實驗的影響，從而提升實驗效果。

在“測定食物中的能量”實驗中，按教材中的裝置和材料進行實驗，在食物燃燒前、后水溫差約為10℃，計算后的能量值與教材中該食物所含能量的數值相差甚遠，且裝置復雜。怎樣既降低實驗難度又減少熱量的散失？經查閱資料，反復實驗，最后確定將實驗中的錐形瓶改為大試管（經多次試驗，用20 mm×200 mm的大試管，加20 mL水，液體量不超過試管的1/3，實驗中水溫也達不到沸點，不會沸騰噴濺對學生造成傷害）；溫度計不懸掛在鐵架臺上，而是從打孔的橡皮塞中插入大試管，既牢固又提高了保溫性能；水量由30 mL減至20 mL，可使食物燃燒前、后水的溫差增大；實驗材料為一粒花生米（或等量的其他食物），用解剖針固定，點燃后直接加熱大試管，減少石綿網吸收的熱量。在實際操作中，一粒花生米燃燒釋放的熱能可使水溫從實驗前的18℃上升至60～80℃，效果明顯。在食物燃燒過程中，學生能明顯觀察到溫度迅速攀升，直觀地認識到食物中含有大量的能量。用實驗數據計算食物中所含的能量值，雖與教材列表中數值還有差距，但也足已說明實驗所要探究的問題了。

運用實驗可更好地為教學服務。呼吸系統中吸氣和呼氣的過程既是重點又是難點，為讓學生更好地理解呼吸的過程，在“模擬膈肌運動”的模型演示中，將演示實驗改為學生制作模型，并將材料進行了改進。用半個礦泉水瓶代替玻璃罩，模擬胸廓，用吸管、小氣球、橡皮膜模擬氣管（支氣管）、肺和膈肌。學生采用改進的方法做成的模型，不僅能像教材中一樣，演示膈肌運動時肺的變化，還能在膈肌不動時演示胸廓改變時肺的變化。讓學生在自主制作的過程中解決學習問題，突破重、難點，提高生物學科素養。

4 大膽放手，讓學生自主創新

在生物學教學中要以學生為主體，培養學生的主體意識和創造、創新能力；教師也要發揮主導作用，將生機蓬勃的大自然引入課堂，激發學生的學習興趣。

在“分析人類活動對生態環境的影響”一課中，本校師生通過對流經學校門口的一條散發著臭味的黑水河——虎峪河的調查，引發學生對河水污染問題的思考和討論。在教師的帶領下，生物學、地理學興趣小組一起探尋虎峪河源頭，沿河設置標記點并采集水樣（圖1），繪制虎峪河河水污染情況圖（圖2），從圖上學生可以清楚地看到虎峪河水由清變黑的過程，深刻感受所處環境被污染的嚴重程度，進而引起對環境保護的重視，激發學生保護環境的意識，學生紛紛表示要為環保盡自己的一份力，并組織了“保衛虎峪河”的宣傳活動。

圖1 師生在虎峪河取水

圖2 虎峪河水各段采樣

學生用顯微鏡觀察采集到的虎峪河被污染的水樣（圖3），發現其中有許多活著的單細胞生物，學生不禁感嘆生物生命力的強大。生物學興趣小組還將對虎峪河水質進行為期1年的水樣收集，分析了解虎峪河污染物排放情況，計劃撰寫一份《虎峪河治理可行性報告》報送污水處理部門，希望在不遠的將來，能重新見到清澈和充滿生機的虎峪河。

圖3 學生觀察虎峪河水中生物

學生通過這些活動，培養了學習生物學的興趣，拓展了知識面，他們的學習能力、實踐能力、創新能力都得到了很大的提高。

綜上所述，生物學實驗課是一個豐富的教學資源庫，科學探究貫穿了整個生物學教學的全過程。探究實驗不僅驗證科學理論，還培養學生的實踐創新能力，提高生物學科素養。對實驗進行改進和創新，力圖實現關注學生的興趣、經驗和體會，關注學生各種能力的發展，關注學生在探究過程中的收獲。在學生的自主設計和體驗中，引導他們將理論運用于實踐，激發學生創新的能力，實現“學以致用”的教學目的。