让生物课堂教学实验在改进中升华

郭智文

生物学是一门实验科学，初中生物以培养学生学习兴趣和学科素养为主要目的，而实验对激发学生学习生物课程的兴趣，培养生物学科素养，提高科学研讨能力至关重要。笔者通过在乡镇初级中学多年的生物教学感悟与实践，本着提高实验教学的有效性，对生物教材上的个别实验进行了一些探究和创新，以此抛砖引玉。

一、改实验材料，以此实现生物课堂实验教学的高效性

生物课堂实验首先要考虑的是选择合适的材料，这是实验成败关键之所在。只要在平时的日常教学中能做个有心人，总会找到合适的实验材料。比如：《生物学》七年级上册第1章第2节“生物学的基本研究方法”中，通过验证“水分在植物体内的运输途径”，旨在让学生初步掌握实验探究的方法。教材中的实验是这样设计的：将一枝百合花或一段芹菜插入装有清水的锥形瓶，在水中滴入几滴红色的墨水，大约在五分钟以后，观察花瓣和叶在整个过程中的颜色变化。然后将材料纵切或者横切，再观察各部分颜色有什么不同之处。不足的是：在课堂上实验时，发现用芹菜做材料，有时实验现象变化不是很明显，而芹菜却很快萎蔫。使用百合花做材料，变化却非常明显，可实验成本相对较高一些。通过深入分析和巧妙构思，我是这样改进的：发动学生试用其他不同材料，通过大家的综合分析和探讨，最后我们选择了豌豆叶。首先，夏季走出校门口，田野里随处可见的豌豆叶，材料易获取，可降低实验成本。其次，豌豆叶的形态结构特点很适合此类实验，它的茎从外到内由皮层、维管束和髓构成，其中维管束和木质部導管发达，茎部较长，渗透区域相对宽阔，维管束数量多，木质部发达。在进行实验时，将两片同等大小的豌豆叶分别插入等量清水和红墨水中，放置1-2天后观察，两者再进行对比，红墨水中的豌豆叶片呈微红状态，将茎部作横切和纵切，可观察到清晰的红色。学生可以清楚地观察到水分在植物体内的运输途径，现象非常明显，成本几乎可以忽略不计。同时我还发现，在寻找并选取多种材料的过程中，大大激发了学生的求异思维和探究兴趣。当他们发现自己选择的实验材料成了课堂上的道具时，他们收获了惊喜，体验了快乐，得到了满足。

二、改实验设计，以此激发师生思维的变异和创新

新课标明确规定，初中生物实验教学，既要让学生在整个过程中享受发现的乐趣，又要让学生能真真切切体会到成功的感受。但笔者在教学中感觉，成功的实验可以减少繁琐的叙述，只有过程的连篇累牍，没有结果的意外惊奇，只会削弱学生对生物这门学科的学习兴趣。比如：《生物学》七年级上册第5章第1节“饮食与营养”中，在“鉴定鸡蛋中的蛋白质”部分，教材建议的实验方法是“取一些鸡蛋清，分别放入两个烧杯中，一只加入少量开水，另一只加入少许的蒸馏水，均轻轻搅拌，然后再观察现象”。笔者认为整个实验叙述的不足之处在于：在课堂上进行实验演示时，开水杯中的鸡蛋清变化并不是太大，出现的白色沉淀又很少，有时冷水杯中还会出现沉淀，在得出实验结论时并不是那么的充分，甚至还有些牵强。笔者觉得应该这样改进：将等量的鸡蛋清分别倒入两支试管，再将试管分别放进装有冷水和热水的烧杯中，浸泡1-3分钟后再观察实验现象。我们发现放在热水中装有鸡蛋清的试管内部凝固了，而在冷水中的鸡蛋清几乎没有什么变化，实验现象明显，得出的结论有力，比直接加蒸馏水和热水效果好了许多。

三、改实验手段，以此提升实验教学的深度和广度

显微镜是生物学实验教学中重要的观察工具，很多实验教学都涉及它的使用。为了充分展示实验产生的现象，笔者以为进行显微摄影很有必要，但专门的显微摄影设备尚未普及。利用智能手机与普通光学显微镜配合使用进行显微拍摄，用于实验现象及结果展示，效果却出奇的好。在课堂实验时选择芹菜做材料，运用“双刀片法”进行徒手切片。但是由于学生切片角度有差异或者观察角度的不同，每个学生看到的图像就会有所不同，学生在进行直观描述时产生的问题千奇百怪：画出的图像也是五花八门；用语言表达时也是各不相同。有时候就算表达清楚了，但还有可能和其他学生看到的不尽相同，这样的话，给实验现象的分析带来很大的困扰和难处。这个时候，我们如果能利用智能手机和叶片结构的立体模型，就有效地解决了这个问题。操作方法如下：第一步：拍照和展示。将学生在显微镜下观察到的不同图像都拍成照片，并在多媒体上予以展示，这样做的目的是便于学生参照。第二步：分析照片中细胞的特点，得到结论A：叶片由不同的细胞群，即不同的组织组成。第三步：尝试将照片排列成立体图案，推测不同组织的排列顺序。第四步：出示叶片结构的立体状模型，说明不同组织这样排列的目的和意义，得到结论B：叶片是由多种组织按一定次序组合而成的，并具有一定的功能，从而可以顺利地得出器官这个概念。如果没有使用智能手机的拍摄功能来展示实验现象，对实验现象的分析肯定达不到这样的效果。所以，实验手段的小小变动，收到的却是生物课堂教学的深度和广度。

四、改实验模型，以此拓宽实验教学的视野和效应

生物课堂实验教学的目的是引导学生在实验中探究，在探究中获得科学知识，提高科学素养，培养学习兴趣。比如：《生物学》七年级下册第4单元第9章第1节“植物体的组成”一节中，课堂上，学生在观察叶片的结构以后，都动手设计了一个制作叶片结构模型的课后任务，要求学生自选材料，围绕“叶片的立体结构”进行创作。根据学生上交的作品，可以发现学生踊跃参与，积极动手，出现了许多充满创意、让人惊奇、令人意外的作品，既具有科学性，又具有艺术性。本次模型的制作，不仅巩固了科学知识，而且还丰富了学生的课余生活，同时还培养了他们的科学素养，真是一石三鸟。

当前生物教材中涉及的实验教学，大多是有代表性的典型实验，师生开展实验教学时普遍以教材为蓝本，按图索骥，比着教材中的设计步骤来完成教学实验活动。如果教师能根据教学实际，对部分实验教学进行巧妙的构思和创新，就会让学生和教师得到更多的体验和感悟。笔者以为，教师有义务去挖掘和设计更多有效的实验来进行演示或提供给学生操作，让学生在简单有趣的科学探究过程中求知和探索。

编辑 李建军