淺析初中生物學實驗材料改進研究

朱滿秀 李亞軍

摘 要：隨著中學生物課程標準在全國的實施，生物學實驗教學的重要性和作用得到重視，越來越注重實驗課的設計和實施，因此一些教師對實驗材料、器材和內容進行改進或創新。筆者通過文獻研究法，對初中實驗材料改進或創新的文獻進行歸納總結，希望能為一線教師對初中生物學實驗改進、創新提供思路，達到實驗教學的最佳效果。

關鍵詞：初中生物學實驗；實驗材料；改進

生物學是一門實驗性科學。在生物學研究中，實驗是指為檢驗假設或尋找特定問題的答案而進行的收集數據的活動。實驗教學是中學生物學課程的重要組成部分，深受學生喜愛。由各地教育資源分配不均，存在部分中學實驗條件與設備、實驗材料配置不齊現象。為保證實驗教學開展，發展學生實驗興趣和能力，近年來對實驗材料、器材和內容等進行改進或創新的研究成為實驗教學熱點議題。

一、 生物學實驗材料的改進背景

（一） 教材實驗材料的局限性突出

在教學過程中因地域、人文、經濟差異等因素的影響，教材存在一些“水土不服”現象。王麗娟學者等人對比中美教材“呼吸作用”這一節發現，國內教材實驗使用的是萌發的種子和等量煮熟的種子；而美國教材則使用活種子（萌發、未萌發）和死種子（煮熟的萌發種子）3類種子進行實驗更加全面和嚴謹。

可見在教材中實驗材料設置并不是最佳選擇，在實驗教學中可以對其進行改進。喬新虹學者等人比較人教版初中生物探究實驗“二氧化碳是光合作用必需的原料嗎”一節，國內教材通常選用常見陸生植物，但實驗過程中CO2的量不好控制；日本、韓國教材中大多選用小型水生植物如水蘊草，直接裝入試管或實驗小瓶進行實驗，實驗環境、條件及結果的測定較方便。教材實驗材料是綜合眾多因素制定的，具有普適性，但對于本地學校也許并不是最佳選擇。因而在實驗教學中對實驗材料的改進值得授課教師進行思考與斟酌。

（二） 生物實驗室條件差異明顯

生物實驗室是進行生物學實驗的主要場所。近年來實驗條件得到很大改善，但資源不均的現象依舊存在，現代化實驗設備配置跟不上課本實驗要求。在教學實踐中鼓勵教師自制簡易儀器和設備，嘗試使用廉價的實驗器材，解決由資金和實驗物質條件不足帶來的問題。如在“細胞膜的制備與觀察”實驗中教材上提供的照片清晰度不夠，無法如實體現人紅細胞正常狀態及漲破過程。利用微分干涉差顯微鏡檢測人紅細胞制備的細胞膜，結果發現檢測的結果比高倍光學顯微鏡清晰。這樣的改進是建立在實驗條件完善，現代化設備配置齊全的條件下完成的。在實際教學中教師通常選擇弱化或視頻播放演示實驗的方式，這直接降低了學生學習興趣和實驗操作的能力。實驗設備的差異直接影響教師對實驗教學的態度。

二、 生物學實驗材料改進的方向

（一） 改進實驗材料，提高課堂實效性

在教學中存在實驗材料不易獲取、難操作、實驗現象不明顯或者耗時長等特點。這需要對實驗材料進行改進，提高實驗的可操作性，提高課堂的時效性。如在做“觀察小腸”實驗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5min后觀察，能觀察到小腸內壁的皺襞和絨毛，節省時間效果明顯。再如探究“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實驗中由于水蚤自身特點，學生難觀察和在顯微鏡下計數，許多學者教師經過對多種材料試驗后將水蚤換成為小魚，計數水蚤的心率改為計數小魚的呼吸次數，降低了實驗難度，提高實驗成功率。

（二） 就地取材，減少成本消耗

王玉蓉學者在“植物呼吸作用產生二氧化碳”實驗中，對實驗材料進行簡化設計。用校園里新落樹葉、枯黃落葉和新鮮樹葉形成3組對照，并用廢舊礦泉水瓶裝上澄清石灰水做分組實驗，材料簡便易得、成本低，且學生在動手嘗試過程中體驗到探究的樂趣。景小軍學者指出在初中生命科學基礎實驗中有些實驗材料不易獲取，自給自足是解決這些問題的有效途徑，學生可以通過在花盆里種植蠶豆和菜籽，不僅能觀察植物的生長過程，也便于實驗取材。

（三） 改進實驗裝置，提高實驗材料利用率

有些實驗的裝置是一次性的，實驗結束之后不能再次利用，或者實驗現象不明顯或影響實驗效果。王娣英學者對“觀察蚯蚓的運動”的實驗裝置進行改進，取30mm×200mm的干凈大試管1只，剪45mm×200mm左右的擦鏡紙，或將一張擦鏡紙三等分折好，貼壁放入大試管內，擦鏡紙的一段基本放置試管的底部，稍用一點水將擦鏡紙及試管內壁浸濕，擦鏡紙緊貼試管內壁，在試管底部留有1-2mL清水。這樣試管內壁一半粗糙，一半光滑，利于學生做對照實驗。實驗裝置可以循環使用，既環保又提高實驗材料的利用率。

三、 結語

綜上所述，在初中生物實驗教學中，對實驗材料或裝置進行改進，目的在于提高初中生物實驗的可操作性和實驗的實效性。達成以上目標需要教師專研教材，明確教材中的實驗材料、條件和裝置是否匹配本校資源設備和學生的認知操作，盡量結合當地和本校的資源因地制宜，“因材施教”符合學生的認知規律，幫助學生習得生物學實驗知識，激發學生對生物科學的熱愛，發展學生終身學習的能力。

參考文獻：

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[4]孟安華，段繼周，王秀莉.細胞膜的制備與觀察[J].生物學通報，2012，47（06）：59-60.

作者簡介：

朱滿秀，李亞軍，貴州省貴陽市，貴州省貴陽市云巖區貴州師范大學。