“綠色植物的呼吸作用”中三個演示實驗的整合創新

趙明東

精心整合課程資源，引導學生在活動中體驗，是探索實施“雙減”政策背景下提高課堂實驗教學質量的一種可行做法。現結合義務教育教科書人教版生物學七年級上冊第五章第二節“綠色植物的呼吸作用”中的3個演示實驗，討論對演示實驗的創新策略。

本節教材中的3個演示實驗分別是：1呼吸作用能放出熱;2呼吸作用產生二氧化碳;3呼吸作用消耗氧。

13個演示實驗的缺陷

這三個演示實驗用了3套裝置，實驗器材較多、組裝相對較復雜，實驗準備工作量大;材料用具的搬運、擺放、收納等過程也會占用較多時間。同時，教師在課堂上要依次順利地完成演示實驗，學生會有繁雜之感。另外，在演示實驗2呼吸作用產生二氧化碳的實驗中，裝置氣密性不太容易控制。如果實驗裝置的密封不好，實驗現象就會不明顯;同時該實驗缺少對照組裝置的設計——實驗過程無實驗對照，致使教科書中該實驗結論的得出不夠嚴謹。若能增加一組類同（廣口瓶內盛裝煮熟的種子）的裝置，進行對照，會使實驗得出的結論更科學嚴謹。

2演示實驗可以整合改進

筆者本著引導學生進行生物學科學思維的指導思想，結合學生生活的實際，在生物學教學實踐中利用生活中材料，將上述3個演示實驗裝置進行了整合。

2.1試驗儀器及用品

1000mL透明礦泉水塑料瓶（2個）、與瓶口匹配的橡膠塞（2個）、注射器（2支）、數顯溫度計（2個）、適量煮熟的大豆種子、適量適度浸泡正在萌發的大豆種子、單面膠標簽紙（2條）、內盛適量澄清的石灰水的試管（2支）、火柴（2盒）、剪刀（1把）、簽字筆（1支）。

2.2課前，實驗裝置的組裝

2.2.1實驗裝置的課前整裝與準備

（1）在2條單面膠標簽紙上，分別書寫“萌發的種子”“煮熟的種子”字樣，以便在礦泉水瓶瓶身粘貼，并以此標簽來區分兩套對照實驗裝置。

（2）分別在礦泉水空瓶的瓶身上1/3處用剪刀剪開一個條形方孔（方孔大小，以能夠容納伸入燃著的火柴為好，同時滿足單面膠標簽紙粘貼上后能夠完全覆蓋住該方孔）。

（3）方孔開好后，分別在方孔處粘貼上寫有“萌發的種子”“煮熟的種子”標簽的單面膠標簽紙;并確保完全密封瓶身上的方孔。

（4）分別在標有“萌發的種子”“煮熟的種子”標簽紙的礦泉水瓶瓶口，對應放入等量的萌發的大豆種子、煮熟的大豆種子。

（5）分別從兩個礦泉水瓶瓶口處，將兩個數顯溫度計的感應頭一端放入上述兩個礦泉水瓶瓶身中;并確保數顯溫度計的感應頭接觸到瓶內的種子。

（6）分別將2個橡膠塞，塞入上述兩個礦泉水瓶瓶口，并確保塞緊、塞牢。

（7）分別將2支注射器插入并穿透2個橡膠塞。注射器的針頭一定要穿過橡膠塞，并漏到瓶內（為確保注射器針頭的中空，請在插入后，將注射器的活塞部分向下推動一下，以便將注射器內的可能的堵塞排出）。

（8）將上述兩組裝置依次并排固定到泡沫板上。

（9）將整個裝置（圖1）放置于室溫環境中1h;以備上課時演示。

2.2.2實驗裝置改進后的優勢

該實驗裝置的整合使原教材中復雜的裝置簡單化。實驗設置均有對照，使實驗結論的得出會更嚴謹、科學。利用注射器抽取、推出氣體到澄清的石灰水中，方便且易操作。3個實驗裝置組裝固定于一整塊的卡通形象的背板上，便于搬運、攜帶，而且增加了趣味，更易引發學生的關注。

2.3課上，實驗的操作與引領2.3.1實驗步驟的操作

（1）課前，讓幾位生物學學科小組長與教師一同完成該裝置的組裝。

（2）上課時，課前參與的小組長介紹整個裝置的組裝過程。教師引導學生明確該實驗裝置中的實驗組和對照組。

（3）學生分別讀取數顯溫度計示數，及時與室溫比較。教師引導學生得出：萌發的種子能釋放出熱。

（4）兩位學生分別向上抽動注射器的活塞，讓瓶內的部分氣體進入注射器;接著小心地取下注射器（含針頭），并分別將兩個注射器的針頭插入兩個盛有澄清石灰水的試管中;推動活塞，將注射器內的氣體緩慢注入澄清的石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁。

根據石灰水的是否變渾濁的現象，教師引導學生得出：萌發的種子產生二氧化碳。

（5）兩位學生分別點著火柴，教師依次分別撕掉上述實驗瓶身上粘貼的單面膠標簽紙;兩位學生分別將燃著的火柴通過方孔伸入瓶內。學生觀察燃著的火柴、火焰情況，教師引導學生得出：萌發的種子吸收了氧。

（6）學生歸納、總結，得出：萌發的種子吸收了氧，產生二氧化碳并釋放出熱。

2.3.2實驗改進的實效

整合改進后的實驗裝置，體現“雙減”背景下先進的教育理念和創新思想。數顯溫度計的數碼顯示、注射器內氣體推入澄清的石灰水中、可撕窗口的標簽撕開后將燃著的火柴伸入瓶內的驗證等呈現的實驗現象，實驗效果明顯。課堂上，教師用該套裝置進行演示引領，節省了演示實驗的用時;配合三步層遞的分析歸納，順次實現3個結論的逐一驗證，提高了課堂實效。

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