一节生物实验课的设计与思考
2016-03-03国红
国红
（山东淄博临淄一中）
一节生物实验课的设计与思考
国红
（山东淄博临淄一中）
生物学是一门系统性很强的学科，它与实践紧密相连，侧重于知识的理解与应用。初中生接触生物学时间较短，如何提高学习兴趣、激发求知欲是迅速让学生进入角色的关键。生物实验的趣味性和实践性，是生物学习的重要一环，可以极大地提高学生的兴趣和科学探究能力。下面以《探究光合作用条件及产物实验》为例，介绍一下我对初中生物实验课的设计与思考。
绿色植物的光合作用是生物圈中最基本的物质和能量代谢，它真实显示出生态系统的自主性和高度有序性，是初中生物的重点和难点。根据新课标的要求，让学生通过实验来探究光合作用的条件、原料和产物，初步形成光合作用的概念，即绿色植物利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并释放出氧气的过程。教材中有关光合作用的实验有三个，分别是绿叶在光下制造淀粉的实验、光合作用需要二氧化碳的实验和光合作用产生氧气的实验。如果按教材顺序分开探究的话，不利于学生对光合作用的整体认识，也比较费时费力。
为了便于学生系统掌握光合作用知识，我对教学内容进行了调整，把光合作用作为一个整体设计了一个简单直观的对照实验，让学生同时探究光合作用的条件是否有光照和二氧化碳，能否产生淀粉和氧气。同时启发学生参与实验方法和实验装置的设计，启迪学生的思维。
一、教学目标
（一）知识目标
1.探究光是否是光合作用的条件。
2.探究二氧化碳是光合作用的原料。
3.检验光合作用制造了淀粉释放出氧气。
重点：领悟对照实验设计原则与方法。
（二）能力目标
培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，引导学生逐步学会生物探究的方法。（难点）
二、教学资源
（一）课堂上资源
多媒体。
（二）学生课前准备
个人自学并在教师指导下以小组为单位进行课前准备。
（三）教学器材
槐树枝叶、大号一次性注射器、一次性输液器、小烧杯、恒温水浴锅、溴百里香酚蓝、酒精、培养皿等。
三、教学思路设计
本实验的独到之处有内容的整合，还有装置的设计和化学反应的巧妙利用。
1.装置设计：输液用一次性注射器，利用输液器最前端制成了一个连通装置。
这个装置的巧妙之处在于：
（1）注射器透光，叶片在装置中光合作用，直接观察变化。
（2）注射器很方便的排净空气，并简单实现密封，产生的氧气容易收集。
（3）通过连通装置简单方便地向注射器中推入气体和液体，注射器上的刻度实现加入物质的准确定量，很好地控制实验变量，让对照实验的结果更准确。
2.化学反应的巧利用：溴百里香酚蓝（BTB）这种酸碱指示剂无毒且不会对植物造成伤害，在酸性环境呈黄色、碱性环境呈蓝色。首先在两个注射器中分别计入等量的清水和叶片，排净空气，
然后加入等量BTB，此时液体呈淡蓝色。接下来利用白醋和食用碱在另一个注射器中制备二氧化碳，并通过连通装置通入之前的注射器，由于二氧化碳的存在，溶液变为淡黄色。密封后做好标记，一个放入光照下一个放入黑暗中形成对照。如果二氧化碳被消耗，液体颜色会再次发生变化。BTB显色法简单直观，能够让学生直观感受到二氧化碳是否被利用。
四、教学过程设计
（一）课前活动
1.自主学习（激发学生的好奇心）
（1）回顾绿色植物是生物圈的生产者，思考：绿色植物在什么条件下制造什么有机物呢？
（2）自学海尔蒙特实验，思考：他所忽视的内容是什么？
（3）自学普利斯特利实验，思考：该实验说明了什么问题？
2.小组合作交流（激发学生的求知欲和创造欲）
（1）绿色植物增加的质量除了水还有空气中的什么成分？
（2）植物更新空气过程中，气体成分发生了什么变化？
3.小组活动（教师巡视并及时指导）
（1）如何利用生活中简单物品制备二氧化碳？
（2）四人一小组设计对照实验并观察液体颜色变化。
（二）课堂教学
1.合作交流
课前活动中所观察到的实验现象、准备过程中存在的问题。教师巡堂进一步了解小组活动情况。
2.展示反馈
两个典型小组展示课前活动结果，台下小组提问或帮助分析问题，一起讨论实验结论或商讨解决办法。教师作为首席学生参与到讨论中，做好引导和点拨。展示的内容有：
（1）液体颜色变化。（光照组液体颜色又变为淡蓝色）
（2）用刚熄灭的火柴检测氧气。（光照组火柴复燃，黑暗组不复燃）
（3）分析对照实验，讨论光照是否为光合作用的条件。
其他未展示的小组也进行验证和讨论，教师随堂指导。
通过交流讨论得出：光照组火柴复燃，说明绿色植物光合作用产生了氧气；而对比之下黑暗组不复燃，说明光照是光合作用的条件；同时光照组液体变为淡蓝色，说明二氧化碳被消耗，也就是说明光合作用需要二氧化碳。
3.小组合作
检验光合作用是否产生淀粉。光照组和黑暗组分别取一个叶片进行酒精隔水加热脱色，此时全班用到的酒精灯数量较多，且水沸后存在不安全性，我们用恒温水浴锅进行集体加热。
教师做好指导，在等待加热的过程中，让学生讨论有关问题，最后学生展示结果，得出结论：绿叶光合作用能够产生淀粉。
4.整合提升
（1）学生小结。（2）小组合作交流：一盆银边天竺葵，如何来探究光合作用的场所？进一步提高学生探究能力并加强对实验细节的重视。
五、收获及几点思考
1.初中生物实验力求简单直观，充分利用生活中材料，启发学生随时随地进行观察与思考，理论与实践相结合。
2.要根据学生实际和教材编排特点进行合理变通，有利于充分发挥学生的主体性和主观能动性。
·编辑 王团兰
