“綠色植物的呼吸作用”實驗的改進

“綠色植物的呼吸作用”是人教版七年級上冊生物學教材第三單元第五章第二節的內容。本節課通過三組實驗的演示，驗證了綠色植物進行呼吸時，消耗了氧氣、產生了二氧化碳并釋放出能量，從而為學生理解“呼吸作用”打下基礎。 筆者從教學實際出發，對三個演示實驗進行了相關改進。

一、實驗改進的原因

1.棉花密封性不好，暖水瓶熱量容易散失

教材中介紹“植物的呼吸作用產生熱量”的實驗方法：在上課的前一天，老師用兩個暖水瓶裝種子，甲瓶中裝的是已萌發的綠豆種子，乙瓶中裝的是煮熟的綠豆種子。往兩瓶中各插入一支溫度計。然后對這兩支溫度計的示數進行觀察。筆者根據教材提示進行了操作和測量，發現24h后甲、乙兩個暖水瓶中溫度計的度數沒有明顯的差距變化。通過實踐和分析，棉花密封性較差，保溫效果也差，容易散熱，而且本實驗的開展正值一月份左右，此時天氣溫度較低，瓶內溫度容易受到外界環境溫度的影響。最終導致兩支溫度計的示數差距不明顯，對呼吸作用釋放熱量的這一觀點缺少說服力。

2.實驗裝置復雜、氣密性不好，影響實驗效果

“植物的呼吸作用產生二氧化碳”的教材實驗原型：將萌發的種子裝入到廣口瓶中。在瓶口塑料塞上插入一個塞著棉絮的漏斗和一個帶閥門的導管。實驗開始進行時閥門是關閉的。過一段時間后，拿掉漏斗上方的棉絮，向廣口瓶子中注入清水。然后打開閥門，使瓶內的氣體進入裝有澄清石灰水的試管。觀察試管內澄清的石灰水發生了怎樣的變化。筆者在演示這個實驗的過程中，發現本實驗裝置有以下的幾個不足：（1）只做了萌發種子的這一組，沒有做煮熟種子的對照組，缺乏說服ni7vT4UN8AanHgc30ZTQ3Q==力；（2）實驗裝置繁瑣，安裝復雜，而且儀器中大部分是玻璃制品，易碎；（3）本實驗裝置的塞子、接口、閥門等儀器，易造成氣密性不好，進而使實驗的效果不理想；（4）實驗重復操作性不高，兩次實驗之間的間隔時間比較長，不利于教師開展連續的課堂教學；（5）需要的種子多，不符合節約原則。

3.蠟燭容易從燃燒匙上掉落

“植物的呼吸作用消耗氧氣”的教材實驗原型：甲、乙兩個廣口瓶分別裝入等量的萌發種子和煮熟種子，將甲、乙兩瓶同時放到溫度適宜的地方，24h小時之后，觀察點燃的蠟燭在兩個廣口瓶中的燃燒情況。在演示此實驗的過程中，筆者將燃燒匙伸進廣口瓶的時候，發現了這樣的問題：燃燒匙底部比較小而且是不平的，蠟燭很容易從燃燒匙掉落下來，影響該實驗的正常進行。

二、實驗改進

1.用帶有溫度顯示的保溫杯代替保溫瓶

針對“植物的呼吸產生熱量”的實驗中，實驗裝封密性不好的問題。筆者選取兩個相同的具有溫度顯示的保溫杯，將等量的萌發種子和煮熟種子分別裝到保溫杯里。實驗中觀察到甲、乙兩個保溫杯的初始溫度都是21℃，經過24h以，裝有萌發種子的保溫杯溫度示數升到26℃，而裝著煮熟種子的保溫杯溫度示數仍然為21℃。這樣對比明顯的溫度變化，學生更容易總結出植物呼吸作用能夠產生熱量的結論。

2.實驗裝置簡易化，操作便捷

針對“植物的呼吸作用產生二氧化碳”的實驗中，實驗裝置復雜、氣密性不好，缺少對照組等問題，筆者進行了如下的改進：取兩個同樣大小的注射器，分別裝進等量的萌發和煮熟的綠豆種子。把橡皮管套在注射口上，然后用夾子把橡皮管夾住。四小時后，把橡皮管另一端插入裝有澄清的石灰水的小燒杯中，打開夾子，把注射器內氣體推入到裝有澄清石灰水的小燒杯內，觀察石灰水的顏色變化。實驗現象：那組裝有萌發種子的注射器，在把氣體推進小燒杯后，原本清澈的石灰水變得比較渾濁，而裝有煮熟種子的這一組，澄清的石灰水沒有變渾濁。通過這樣的對比，學生由此總結出植物呼吸作用產生二氧化碳的結論。本實驗裝置不但節約了種子，而且有一個顯著的優點：操作演示后只需向空的注射器重新注入新鮮空氣，大約半小時后即可重復演示該實驗，上課教師在多個班進行教學的過程中，就不需要準備多套裝置，減輕了老師上課前的工作量。

3.用木條替代燃燒匙和蠟燭

針對在“植物的呼吸作用消耗氧氣”的實驗中遇到的蠟燭容易從燃燒匙掉落的情況，筆者嘗試用長大約15厘米的木條（可以網上購買）來替代燃燒匙和蠟燭。將燃燒的長木條伸進裝有萌發種子的廣口瓶中，火焰馬上就熄滅了，而將燃燒的木條伸進裝有煮熟種子的廣口瓶中，木條繼續燃燒，從此現象中就可判斷裝有萌發種子的廣口瓶因缺少氧氣而導致火焰熄滅，說明呼吸作用消耗了瓶中的氧氣。通過這個小小的改進，實驗的操作變得更簡便。

責任編輯 龍建剛