初中生物植物呼吸作用演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)探究

蔡玉玲

摘 要：以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)是生物學(xué)的典型特征，而在演示實(shí)驗(yàn)的開展過程中教師不應(yīng)當(dāng)拘泥于教材的限定，有必要結(jié)合實(shí)際創(chuàng)造性對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、儀器、設(shè)計(jì)過程等進(jìn)行改進(jìn)，提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的直觀感受以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的深入理解。就人教版生物教材七年級(jí)上冊(cè)第三單元第五章第二節(jié)《綠色植物的呼吸作用》中“植物呼吸作用釋放二氧化碳”和“植物呼吸作用吸收氧氣”的演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為例進(jìn)行探究與分析。

關(guān)鍵詞：初中生物；植物呼吸作用；演示實(shí)驗(yàn)；改進(jìn)

人教版生物教材七年級(jí)上冊(cè)第三單元第五章第二節(jié)《綠色植物的呼吸作用》中“植物呼吸作用釋放二氧化碳”和“植物呼吸作用吸收氧氣”的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)生物體的生命活動(dòng)進(jìn)行了探究，在實(shí)驗(yàn)過程中有一些物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了某種程度的改變，即植物呼吸作用時(shí)利用了氧氣，釋放了二氧化碳。

一、實(shí)驗(yàn)原型和不足

1.實(shí)驗(yàn)原型

實(shí)驗(yàn)一利用二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁的特性，通過漏斗向廣口瓶中加入清水，使廣口瓶內(nèi)植物呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)入試管內(nèi)澄清的石灰水中。

實(shí)驗(yàn)二利用燃燒的蠟燭熄滅的現(xiàn)象證明植物呼吸作用利用了氧氣。

2.實(shí)驗(yàn)不足

（1）實(shí)驗(yàn)一中對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、器材有較多要求，儀器組裝也較復(fù)雜。

（2）實(shí)驗(yàn)一中所產(chǎn)生的二氧化碳會(huì)通過漏斗發(fā)生散逸。

（3）實(shí)驗(yàn)一中在促使二氧化碳排出中所用到的注水法操作復(fù)雜，而且二氧化碳會(huì)一定程度地溶解到水中，其基本的溶解比例約為1：1。因此，實(shí)驗(yàn)中會(huì)導(dǎo)致二氧化碳濃度比重的降低，致使實(shí)驗(yàn)效果不佳。

（4）實(shí)驗(yàn)一中整個(gè)演示實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備和裝置在有限的時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)反復(fù)、連續(xù)的使用。在做完實(shí)驗(yàn)倒出瓶子中的水，再讓種子持續(xù)地萌發(fā)接收到二氧化碳往往需要2小時(shí)以上的時(shí)間，教師在對(duì)幾個(gè)班進(jìn)行連續(xù)授課的過程中，一般需要多準(zhǔn)備幾套萌發(fā)的種子及瓶子，不利于教師的攜帶與操作。

（5）沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)做比較，無法準(zhǔn)確地證明“只有活的植物才可能發(fā)揮呼吸作用”，進(jìn)而對(duì)于呼吸作用這一生命體基本的特征進(jìn)行闡釋和說明。

因此，如果單純按照教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示操作不僅實(shí)驗(yàn)取得成功的概率相對(duì)較低，而且實(shí)驗(yàn)也難以取得明顯的效果，學(xué)生不容易觀察和認(rèn)知。

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的思考與實(shí)施

1.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的指導(dǎo)思路

由于將二氧化碳放置入澄清的石灰水中可以讓石灰水變得渾濁，因此，一是在實(shí)驗(yàn)過程中借助石灰水對(duì)于植物呼吸過程中所產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行檢驗(yàn)。二是可以充分利用凡士林的密封作用特別是在縫隙彌合中的作用將凡士林運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)之中以此來提升整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的氣密性。三是可以將實(shí)驗(yàn)中的種子替換為已經(jīng)用水進(jìn)行充分浸泡的種子（最好是大豆種子），由于這樣的種子有著極強(qiáng)的呼吸性，對(duì)于氧氣的吸收量相對(duì)較大，對(duì)于原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分的對(duì)照，以證明植物最基本的特點(diǎn)就是呼吸作用。

2.實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

可以將原有的實(shí)驗(yàn)裝置簡化改變?yōu)?個(gè)小型燒杯、2個(gè)大型燒杯、比大型燒杯稍大的兩個(gè)玻璃片以及2個(gè)紗布袋和少量的凡士林及一定量的黃豆（前面說最好是大豆種子，這里又說黃豆種子）即可。這樣的實(shí)驗(yàn)裝置非常常見，便于尋找和準(zhǔn)備，而且也能有效地減少和節(jié)省實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備組裝的時(shí)間。在原有的演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上另外加入一組對(duì)照性的實(shí)驗(yàn)，在兩個(gè)準(zhǔn)備好的紗布袋中分別裝入萌發(fā)的種子和用水浸泡過的大豆種子，在實(shí)驗(yàn)的操作方法中摒棄原有實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)二氧化碳排放的注水法，而是改為將紗布袋（裝有種子）和小燒杯（裝有澄清石灰水）共同地放置于大燒杯之中，并且用準(zhǔn)備好的玻璃片扣在上面。這里有圖的對(duì)比更好。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)的改進(jìn)

在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢驗(yàn)上可以將原有實(shí)驗(yàn)中的蠟燭用火柴替換掉，將火柴放置于瓶子中看其是立即熄滅還是能夠繼續(xù)燃燒，這樣可以對(duì)于植物呼吸作用過程中是否對(duì)氧氣進(jìn)行了消耗進(jìn)行更充分、更直接的驗(yàn)證。在二氧化碳的產(chǎn)生這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證上，借助澄清石灰水進(jìn)行檢驗(yàn)，效果更加明顯，且石灰水取材比較方便，重復(fù)試驗(yàn)過程中更換起來也相對(duì)容易且操作簡單。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的應(yīng)用價(jià)值

1.改后的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)備極為簡單，而且實(shí)驗(yàn)裝置的整個(gè)組裝程序也節(jié)省了很多的步驟，同時(shí)實(shí)驗(yàn)的操作變得更為容易，在實(shí)驗(yàn)的效果上也更為明顯、突出。在此基礎(chǔ)上可以吸引學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)步驟程序的操作中來，讓學(xué)生以小組合作的形式對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

2.在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置讓學(xué)生對(duì)于呼吸作用的含義及過程有著更為深入的認(rèn)知和了解。

3.在實(shí)驗(yàn)可連續(xù)重復(fù)操作的可行性上，在一次實(shí)驗(yàn)演示完畢后只需要對(duì)于將燒杯中已經(jīng)渾濁的石灰水換為澄清的石灰水即可，教師的準(zhǔn)備量和工作量得到了有效的緩解。

參考文獻(xiàn)：

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