初中生物学实验课改进与创新点滴

张国娟 （山西省太原市第六十五中学校 山西太原 030053）

生物学是实践性很强的一门学科，生物学实验是学生获取知识、培养能力的重要途径。初中义务教育在课程安排上也有充分体现实验的重要性：7年级上册在35个课时里，共有学生实验9个，探究实验4个，演示实验5个，调查1个，课外实践2个，设计1个。实验是生物学教学的重要组成部分，直接影响教学效果。如何让学生在有限的课堂实验时间里，获得更多的知识和技能是每个教师努力探讨、研究的方向。

1 组建生物学兴趣小组，提前预做实验

初中生物学实验有的耗时较长，不能当堂看到实验现象，只能预测实验结果。为解决此问题，教师在各班组建了生物学兴趣小组，由组员提前预做实验，将实验结果在课上展示。

例如，在做“探究种子萌发的环境条件”这一实验时，由于种子萌发所需时间较长，先由生物学兴趣小组的学生提前做实验。在课堂上，学生设置好对照实验后，由兴趣小组的学生展示其实验结果，这比课堂上只预测实验结果更有说服力。这样做，实验课是完整的，学生的探究思路是清晰的，实验结果也是真实的。兴趣小组的学生在实验过程中，还要定期观察种子的萌发情况并记录，从而培养了有始有终的实验习惯，提高了科学素养。此外，兴趣小组的学生还发现，在一定条件下温度越高种子的萌发速度越快，因此可通过提高环境温度加快种子萌发。学生发现问题的能力是很强的，他们带给教师的惊喜往往超乎想象。

再如，“种子萌发产生热量”“种子萌发消耗氧气”和“种子萌发产生二氧化碳”这3个演示实验，充分发挥生物学兴趣小组的作用，将演示实验交给他们完成。在实验过程中学生不但熟悉了操作要领，还发现了一些与预设不相符的实验结果，例如，存放煮熟种子的保温瓶内温度也升高了，从而引发学生的思考。讨论的结果是煮熟的种子发酵了，使瓶中温度升高。而其他未做预实验的学生对此也很感兴趣，积极参与讨论和分析，提高了学习的主动性和积极性，由此带动大批学生主动探究，形成了良好的学习氛围。

2 改进实验材料，提高课堂实效性

2.1 学生自备特色材料，扩充实验内容 在以往的实验教学中，实验材料都由教师准备，学生按教师的要求按部就班地做实验，使生物学课堂失去了展现大自然丰富多彩资源的机会。为体现生物多样性，拓展学生视野，扩充课堂知识，也使知识融会贯通，笔者允许学生自带符合实验要求的特色材料。如此安排，学生在上实验课之前就主动预习，思考可使用的材料种类，了解材料的相关知识，判断是否适于本实验。在做实验的过程中也会对教材要求的材料和自带的材料进行对比，加深了对知识的掌握。

在进行“绿叶在光下制造有机物”实验时，教师提供了天竺葵，而学生带来了绿萝、君子兰、吊兰等绿叶植物。学生用不同材料分组进行实验，实验完成后，对实验结果对比发现，天竺葵的效果最好，从而引发了学生对实验材料选取的思考。大家一起查资料、讨论，最后得出结论：可能是君子兰和吊兰是平行脉，有机物会沿平行叶脉到达未见光处，使实验效果不明显；绿萝和海棠则是由于它们的叶片较厚，不易脱色，而且它们在相同时间内生产有机物的速率不如天竺葵快，才看不到明显效果。经过对不同实验材料的对比，学生认识到了实验材料的选取对实验成功的重要性。不仅如此，实验材料的对比，也为学生以后的学习作了铺垫，在8年级下册的学习中，学生就更易理解，孟德尔能发现遗传规律，与他选择豌豆作为实验材料有密切的关系。

在“观察种子的结构”实验中，除了菜豆种子和玉米种子，学生带来了花生、瓜子、核桃、杏仁、莲子、小麦、香菜籽等各种各样的种子。学生在观察完菜豆和玉米种子后，再观察自带的种子。学生利用实物投影仪，边观察、边解剖、边介绍种子的各部分结构，并区分其是单子叶植物还是双子叶植物。这种活动，既锻炼了实验操作能力，又对课堂知识进行了检测、开拓了视野、提高了实验的趣味性，同时还锻炼了学生的语言表达能力。

这种活动方式也可应用于“观察花的结构”实验，学生通过解剖自带的各种花，区别雌花、雄花和两性花。学生的自学能力是很强的，教师大胆放手，创造更多的学习空间，学生就能更好地发挥主观能动性，锻炼实践能力，提高创新能力。

2.2 合理调整、处理材料，提高实验的可操作性

在实际教学中，有些生物学实验的材料不易获得，有的实验材料学生操作较困难或实验现象不明显，笔者就会选择一些较常见易得的、学生又易操作的材料代替，既节省时间，又能锻炼学生实验操作的技能，获得实验成功的成就感。

在“酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”实验中，水蚤个体小、数量多、心率快，显微镜下计数非常困难。在实验课上有的学生数不清水蚤的心率，有的学生甚至一节课都没找到水蚤在哪里。经过对多种材料的选择试验后，笔者将水蚤换成为小鱼，将原来计数水蚤的心率改为计数小鱼的呼吸次数。实验对象个体增大且计数频率下降，降低了实验难度，使实验的成功率较大提高。学生在实验过程中，可准确计数小鱼在清水中和酒精溶液中的不同呼吸次数，实验现象清楚直观。

在做“观察小肠”实验时，由于小肠内油脂较多，有粘连现象，不易看清小肠内壁结构，可用50℃的温水浸泡小肠5 min后再观察，就能较清晰地观察到小肠内壁的皱襞和小肠绒毛，节省时间，效果明显。

3 改进实验装置，提升实验效果

在生物学实验过程中，如何有效控制误差是实验成败的关键。教师对实验装置进行一些改进和创新，减小误差对实验的影响，从而提升实验效果。

在“测定食物中的能量”实验中，按教材中的装置和材料进行实验，在食物燃烧前、后水温差约为10℃，计算后的能量值与教材中该食物所含能量的数值相差甚远，且装置复杂。怎样既降低实验难度又减少热量的散失？经查阅资料，反复实验，最后确定将实验中的锥形瓶改为大试管（经多次试验，用20 mm×200 mm的大试管，加20 mL水，液体量不超过试管的1/3，实验中水温也达不到沸点，不会沸腾喷溅对学生造成伤害）；温度计不悬挂在铁架台上，而是从打孔的橡皮塞中插入大试管，既牢固又提高了保温性能；水量由30 mL减至20 mL，可使食物燃烧前、后水的温差增大；实验材料为一粒花生米（或等量的其他食物），用解剖针固定，点燃后直接加热大试管，减少石绵网吸收的热量。在实际操作中，一粒花生米燃烧释放的热能可使水温从实验前的18℃上升至60～80℃，效果明显。在食物燃烧过程中，学生能明显观察到温度迅速攀升，直观地认识到食物中含有大量的能量。用实验数据计算食物中所含的能量值，虽与教材列表中数值还有差距，但也足已说明实验所要探究的问题了。

运用实验可更好地为教学服务。呼吸系统中吸气和呼气的过程既是重点又是难点，为让学生更好地理解呼吸的过程，在“模拟膈肌运动”的模型演示中，将演示实验改为学生制作模型，并将材料进行了改进。用半个矿泉水瓶代替玻璃罩，模拟胸廓，用吸管、小气球、橡皮膜模拟气管（支气管）、肺和膈肌。学生采用改进的方法做成的模型，不仅能像教材中一样，演示膈肌运动时肺的变化，还能在膈肌不动时演示胸廓改变时肺的变化。让学生在自主制作的过程中解决学习问题，突破重、难点，提高生物学科素养。

4 大胆放手，让学生自主创新

在生物学教学中要以学生为主体，培养学生的主体意识和创造、创新能力；教师也要发挥主导作用，将生机蓬勃的大自然引入课堂，激发学生的学习兴趣。

在“分析人类活动对生态环境的影响”一课中，本校师生通过对流经学校门口的一条散发着臭味的黑水河——虎峪河的调查，引发学生对河水污染问题的思考和讨论。在教师的带领下，生物学、地理学兴趣小组一起探寻虎峪河源头，沿河设置标记点并采集水样（图1），绘制虎峪河河水污染情况图（图2），从图上学生可以清楚地看到虎峪河水由清变黑的过程，深刻感受所处环境被污染的严重程度，进而引起对环境保护的重视，激发学生保护环境的意识，学生纷纷表示要为环保尽自己的一份力，并组织了“保卫虎峪河”的宣传活动。

图1 师生在虎峪河取水

图2 虎峪河水各段采样

学生用显微镜观察采集到的虎峪河被污染的水样（图3），发现其中有许多活着的单细胞生物，学生不禁感叹生物生命力的强大。生物学兴趣小组还将对虎峪河水质进行为期1年的水样收集，分析了解虎峪河污染物排放情况，计划撰写一份《虎峪河治理可行性报告》报送污水处理部门，希望在不远的将来，能重新见到清澈和充满生机的虎峪河。

图3 学生观察虎峪河水中生物

学生通过这些活动，培养了学习生物学的兴趣，拓展了知识面，他们的学习能力、实践能力、创新能力都得到了很大的提高。

综上所述，生物学实验课是一个丰富的教学资源库，科学探究贯穿了整个生物学教学的全过程。探究实验不仅验证科学理论，还培养学生的实践创新能力，提高生物学科素养。对实验进行改进和创新，力图实现关注学生的兴趣、经验和体会，关注学生各种能力的发展，关注学生在探究过程中的收获。在学生的自主设计和体验中，引导他们将理论运用于实践，激发学生创新的能力，实现“学以致用”的教学目的。