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1、初中生物几例实验设计的改善与创新保基中学：杨勇摘要:生物学是一门以实验为基本的科学，而实验教学是初中生物学科教学的构成部分,是培养学-生实践、创新能力及提高生物科学素养的重要途径。对激发学生学习爱好,发展学生生物科学素养、形成学生科学探究能力非常重要。教师在生物实验教学中加强改善与创新，充足挖掘和运用好既有多种有效资源，使实验设计更加合理，环节更加严谨，具有更好可操作性,可以弥补某些课本实验设计的局限性,便于学生更加直观的理解课本知识,大大缩短了课堂演示和学生实验的时间，使学生在有限的时间内得到了最大的收获，也更能有效地激发学生的学习爱好,提高学生科学探究和实验水平,发展学生的创新能力和实践能
2、力。核心词:初中生物 实验设计 改善与创新生物学是一门以实验为基本的科学，科学探究贯穿了整个生物教学的全过程，它不仅仅是众多的事实和理论的积累、再现,它也是一种学生不断探究和成长的过程，而实验教学是初中生物学科教学的构成部分，是培养学生实践、创新能力及提高生物科学素养的重要途径。对激发学生学习爱好，发展学生生物科学素养、形成学生科学探究能力非常重要。然而，现行教材中的诸多实验由于实验材料选择不当、实验措施不够合理、使得某些实验取材不以便，操作复杂，缺少应有科学严谨性,同步效果不明显，不易观测，从而使实验教学难以获得预期的教学效果。因此,教师在生物实验教学中加强改善与创新,充足挖掘和运用好既有多
3、种有效资源，开展好每一种实验的教学工作,可以弥补某些课本实验设计的局限性,能有效地激发学生的学习爱好,增进学生形成创新意识、发展创新能力和实践能力。下面仅简介新人教版初中生物教科书中几例实验的改善与创新。一、 实验创新：新人教版八年级生物选择健康的生活方式，教材中设计了一种探究活动“酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”,在本次探究活动中,虽然可以阐明酒精或烟草浸出液对心血管方面有一定危害,但还更加直观的呈现吸烟对人体肺部的具体影响,而教材中关吸烟危害人体健康的内容只是提供了某些文字阐明，如“香烟燃烧产生的烟雾中具有多种有害的化学物质”等文字信息，学生阅读后对吸烟的危害并没有很深刻的印象，为了能让
4、学生对吸烟的危害感受更直观、更深刻,在实际教学中我自创了如下实验：实验设计：1、材料:一种透明塑料软管(刚好能插入一支香烟,一种注射器，棉花，香烟（带过滤嘴和不带过滤嘴的各一支）。、措施与环节：在本实验中,用棉花模拟人的肺，用注射器模拟人吸食香烟。在塑料软管的一端先插上一支不带过滤嘴的香烟,另一端放入一团棉花,用注射器接在有棉花的一端拉动活塞模拟吸烟，为了不让教室内布满烟雾,可将注射器吸来的烟雾吹入装有水的烧杯中,减少香烟燃烧的烟雾对学生健康的危害。反复抽吸完后来,取出管里的棉花，会发现棉花变成黄色，从而证明香烟燃烧后产生的化学物质会使肺发黄变黑,危害身体健康。接着改用有过滤嘴的香烟进进同样的
5、模拟实验，得到相似的现象及成果,打破学生过滤嘴香烟没有危害的错误结识。二、 实验改善实验一：新人教版生物七年级下册食物中的营养物质中探究活动“测定某种食物中的能量”,其目的是通过水升高的温度来计算出食物燃烧时放出的热量。,（一）、教材的设计是:1、取一只50l锥形瓶,注入3l水,固定在铁架台上。、在锥形瓶中放入一支温度计。3、称出一粒干花生的质量,将这粒花生点燃后尽快放到锥形瓶底部加热，待花生完全燃烧后测量水温。（二）、存在的局限性：1、在本实验中，锥形瓶未加瓶塞，易散热；2、锥形瓶较大，水较多,瓶体吸热多，水湿变化不大,不易测量,误差较大。3、花生在敞开的环境中燃烧，热损失较多；、花生种子小
6、,燃烧时放出的热量自身就不多，同步解剖针穿插燃烧时易掉。本实验成功的核心是要尽量减少花生种子在燃烧是的热量损失,而以上这些设计上的局限性,则易使实验过程中的热损失过大,测量成果严重偏小，与课本参照数据相差较大，易给学生导致误解。(三）、改善:一支小试管,温度计，硬纸盒（防风、减小空气散热）,试管夹,废石棉网(剪成长条形),核桃。实验时，将一种长方形硬纸盒竖起,前面去掉一半,顶端开一种与小试管大小相似的圆孔，周边穿几种小洞,在小试管中注入0l水，插入温度计(玻璃泡在水的中部），用塞子固定,记下水的初温,然后穿过圆孔，用试管夹固定在硬纸盒顶部，用天平称出一半核桃仁，放在石棉网上，点燃后迅速放到小试
7、管正下方，等核桃仁完全燃烧后记下水温，运用课本上的计算措施进行计算。通过改善之后的实验操作简朴，材料易得，效果明显易观测，且能最大限度的减少实验过程多种热量的损失，增长了实验的精确性。实验二：新人教版生物七年级下册消化和吸取中探究“馒头在口腔中的变化”在本实验中,重要是通过三组对照实验现象的观测对比,分析阐明馒头在口腔中变甜与否与牙的咀嚼、舌的搅拌及唾液均有关系。（一)、课本实验设计：、等大新鲜馒头块、B、C，A和B用刀细细切碎(模拟牙的咀嚼),C不作解决。2、取唾液。、取三支干净的试管,编号1、2、，1号管加入A馒头碎屑和2唾液，充足搅拌;2号管加入馒头碎屑和2ml清水，充足搅拌;号管加入馒
8、头块和2l唾液，不搅拌；然后将三支试管一起放入温水中,10分钟后来取出,滴一至二滴碘液，振荡观测各管中颜色的变化。(二)、分析存在的局限性:、每组学生所用的实验器材老过多，不好操作，易损坏（每组至少用到三支大试管，两个小烧杯，一种大烧杯，两支滴管,一支温度计等）。2、实验准备和操作时间过长，对于学时紧张的七年级生物来说是不利的（每组所用的器材多，且必须完毕三组对照实验,短时间内难以完毕）；3、新鲜馒头入水后易碎，1号管与3号管无法对照,效果不明显，影响实验成果。同步，本实验最重要的局限性就是由于实验操作时间过长，对照不明显,学生往往还等不到观测实验现象和分析实验就已经下课，实验也就草草了事。（
9、三）、实验的改善：居于以上状况，本实验在实际教学中可作如下改善，大大减少实验器材及损坏,节省时间,提高实验的可操作性和可比性,提高课堂实验教学的效率：1、把学生提成三个大组,大组中再提成三个小组,每个大组负责完毕一项操作，完毕后三个大组间的小组再进行对照,这样节省了三分之二的器材,有效减少器材的损坏，同步，学生操作简朴，取唾液的时间和操作时间也大为缩短，基本上在课堂上就能得出完整的结论。2、1号管和2号管用新鲜的馒头，3号管则用稍干某些，变硬了馒头块,这样1号管和号管中的馒头屑会更细而3号管中的则不会散开,实验现象明显,有助于整个实验的对照和分析,提高了实验的精确性。实验三：新人教版生物七年级
10、下册发生在肺内的气体互换中的演示实验“模拟膈肌运动”教材上是用大的玻璃罩代表胸廓,用气球代表肺,在玻璃罩下蒙上一层橡皮膜代表膈,玻璃管模拟气管和支气管。演示时用手拉或者推橡皮膜,模拟膈肌的收缩与舒张，阐明胸廓大小的变化及吸气和呼气动作。（一）、存在的局限性:用大的玻璃罩代表胸廓使用起来很不以便,较笨重,演示时橡皮膜易滑脱，且大玻璃罩、“Y”型管学校不一定有。（二）、实验的改善:用学生身过易得的生活材料来制作“膈肌模拟器”，变演示实验为学生实验更直观、效果更好。1、用废弃的泡泡糖瓶来代表胸廓(瓶口有螺旋口便于捆扎，演示时气球不易滑脱)，在瓶底中部穿一种圆孔;2、用稍大的饮料吸管制作“Y”管模拟气
11、管和支气管，3、用一种萝卜削成一种塞子,中间开孔，将做好的“Y”管两枝扎上气球后穿在萝卜上,用一种大气球剪去一部分模拟膈肌,照课本图做成膈肌模拟器便可进行实验操作了。在本实验中，由于材料易得,制作、操作简朴,培养了学生的动手能力和实验操作爱好，便于学生充足理解膈肌运动与肺的变化及呼吸的关系,增强的实验教学效果。实验四：新人教版生物八年级上册陆地生活的动物中“饲养和观测蚯蚓”实验的改善(一）、教材中对实验的设计是将蚯蚓放在糙纸上观测它的运动及身体的变化，再将蚯蚓放在玻璃板上,观测神经质运动及身体的变化，并与在糙纸上的运动做比较。目的是通过观测蚯蚓在不同物体表面的运动及身体变化状况来结识蚯蚓刚毛在
12、运动中的作用。（二)、该设计中存在的问题(1)实验成果与预期成果相反,蚯蚓在糙纸上的运动比在玻璃上慢,（糙纸较干,蚯蚓被粘在了纸上)。实验环节让学生产生是不是蚯蚓在糙纸上运动累了?因此才比玻璃板上运动慢。(2)实验中所用玻璃板干燥时,蚯蚓也可以在玻璃板上较快运动?、实验过程中的两次运动是分开来做，学生缺少对照，很难进行比较。从以状况来看，教材中的实验设计简朴、环节不够严谨、实验效果不好,甚至得出相反的结论，针对这些问题进行分析,对实验进行了改善。（三)、对实验的改善：用玻璃条做两个玻璃槽（可保证蚯蚓基本沿直线运动）,在玻璃槽的一种外侧面贴上自制标尺，一种玻璃槽的玻璃板上撒一层水,让玻璃板表面形
13、成一层水膜，才干保证玻璃板的光滑。让蚯蚓先在撒水的玻璃内上运动，通过标尺观测并记录一定期间内蚯蚓运动的路程，再在另一种玻璃槽内捕上一层糙纸,用水把纸充足打湿,让蚯蚓在纸上运动，观测并记录其在相似的时间内运动的路程,与在玻璃板的运动状况进行比较既可得出结论。改善之后，保证明验中只有一种变量。玻璃槽上贴的标尺则有助于观测比较蚯蚓的运动。同步改善后的实验避免了实验条件不统一；环节不够严谨，缺少对照等局限性，使实验更具可行性。实验五新人教版生物七年级上册绿色植物对有机物的运用一节中的演示实验“种子在萌发过程中产生二氧化碳。”该实验是运用“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”的性质，验证萌发的种子在呼吸过程中产
14、生了二氧化碳，实验设计如右图所示。（一)、原实验装置的局限性处：、器材较多，组装复杂。 2、，实验操作繁琐。使用该装置实验时采用灌水排气法，从漏斗灌入清水,漏斗中用棉花塞住也会有少量二氧化碳逸出,操作复杂,容易漏气,也不够严谨(用注水法促使二氧化碳从导管里排出,由于二氧化碳能溶于水，一体积的水就能溶解一体积的二氧化碳气体。)从而减少了瓶内二氧化碳的浓度。因此实验效果不明显。4、该装置不能持续使用，不能在短时间内反复演示该实验,无法保证平行班的开课。既增长了工作量又挥霍了实验材料。3、没有设立对照实验，很难阐明二氧化碳是萌发的种子产生的。也不能排出原有空气中二氧化碳对实验的影响。（二)、实验改善
15、与操作：、实验装置的改善 ：只用两个塑料注射液瓶子、两根输液管(带针头）、小烧杯，材料易得，制作过程简朴。、实验操作课前准备两个50ml的塑料注射液瓶子，分别贴上标签,1号瓶中装入萌发的种子,2号瓶中装入煮熟的种子以形成对照,用线拴好浸氢氧化钠溶液的小棉球(吸取原有空气中的二氧化碳，排出干扰）固定在盖上,然后盖住密封,将两根须带针头的输液管,剪去有进气管的一端后分别插在1号瓶和2号瓶盖上关紧密封开关、2-4小时后就可用时行演示实验。取两个小烧杯,分别贴上标签与瓶子相应,向两只小烧杯中倒入适量的澄清石灰水。将1号瓶的输液管插入相应的小烧杯，打开输液管阀并挤压塑料注射液瓶，观测、记录1号杯中澄清石
16、灰水的变化；然后换用2号装置进行同样的操作并观测、记录，然后引导学生对照分析实验现象,得出结论萌发的种子进行呼吸作用时产生了二氧化碳。通过改善之后实验装置简朴，气密性好，实验器材来源于生活、容易获得，组装简洁、易操作，使学生觉得生活中的许多物品都可用来做探究实验。实验操作很简便，排出原有空气中二氧化碳的干扰后实验效果更明显。同步设立了对照组更有助于学生理解呼吸作用产生了二氧化碳，实验教学效果明显,还以反复使用。总之,生物学是一门以实验为基本的科学，而实验教学是初中生物学科教学的构成部分,是培养学-生实践、创新能力及提高生物科学素养的重要途径。对激发学生学习爱好,发展学生生物科学素养、形成学生科学探究能力非常重要。教师在生物实验教学中加强改善与创新，充足挖掘和运用好既有多种有效资源,开展好每一种实验的教学工作,可以
