【摘要】生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)生物教學(xué)的重要組成部分,而生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。隨著教材的改進(jìn),實(shí)驗(yàn)所占的比例越來(lái)越重,但是由于課時(shí)等原因的限制,很多教師并不十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。需要通過(guò)提高教師的認(rèn)識(shí),改進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀,同時(shí)廣泛取材,從實(shí)驗(yàn)材料、方法上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新,節(jié)省課堂時(shí)間,化繁為簡(jiǎn);改變實(shí)驗(yàn)方式,從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上進(jìn)行創(chuàng)新,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成
【關(guān)鍵詞】 中學(xué)生物實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 生物教師
生物是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得有關(guān)生物學(xué)方面的知識(shí)是其基本手段。新課標(biāo)實(shí)施中強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)和完善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),特別是注視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)的多元化。本文就自己在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐,談?wù)剬?shí)驗(yàn)教學(xué)中幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
一、植物蒸騰作用實(shí)驗(yàn)
(一)?實(shí)驗(yàn)探索目的
1、了解植物的蒸騰作用的過(guò)程。
2、探索植物的葉是蒸騰作用的主要部位。
3、探索植物葉片上下表面蒸騰作用的差異。
(二)?實(shí)驗(yàn)原理
1、 蒸騰作用是水分從活的植物體表面(主要是葉子)以水蒸汽狀態(tài)散失到大氣中的過(guò)程,是與物理學(xué)的蒸發(fā)過(guò)程不同,蒸騰作用不僅受外界環(huán)境條件的影響,而且還受植物本身的調(diào)節(jié)和控制,因此它是一種復(fù)雜的生理過(guò)程。植物幼小時(shí),暴露在空氣中的全部表面都能蒸騰。
2、蒸騰部位:(1)葉片:通過(guò)葉片表面上的氣孔進(jìn)行的蒸騰,叫做氣孔蒸騰():約占總蒸騰量的90%以上。通過(guò)葉片表面的角質(zhì)層進(jìn)行的蒸騰叫做角質(zhì)層 蒸騰:約占5%~10%
(2)莖枝:從莖表皮 的皮孔進(jìn)行蒸騰稱(chēng)為皮孔蒸騰約占0.1%)。
3、不同植物的葉、同一植物不同的葉、同一片葉的不同部位(包括上、下表皮)都有差異,且受客觀(guān)生境條件的影響。浮水植物只在上表皮分布,陸生植物葉片的上下表皮都可能有分布,一般陽(yáng)生植物葉下表皮較多,上表皮接受陽(yáng)光,水分散失快,所以上表皮少。
(三)?實(shí)驗(yàn)材料、儀器、藥品
(1)材料:四枝粗細(xì)相近的闊葉枝條,如桃枝條;取四株大小相同且葉數(shù)相同的嫩枝。
(2)儀器:試管若干、透明塑料袋七個(gè)左右、棉花;
(3)藥品:凡士林、食用油
(四)?實(shí)驗(yàn)步驟
1、 植物的蒸騰現(xiàn)象
(1)選材:選取四枝粗細(xì)相近的闊葉枝條,如桃枝條。四支桃樹(shù)葉做如下處理:
組別
A
B
C
D
涂凡士林的部位
不涂
上表皮
下表皮
上、下表皮
(2)插管:將四根枝條分別插入兩個(gè)同一型號(hào)的量筒內(nèi),枝條要插到試管底,并在四個(gè)量筒外壁標(biāo)上A、B、C、D 。
(3)加液:在兩支試管內(nèi)分別加入一定量的紅墨水染紅的水,保持兩試管內(nèi)紅水的液面高度一樣,液面上加適量的食用油,防止水分的蒸發(fā)。
(4)標(biāo)記:用紅色橡皮筋從試管套上,移動(dòng)到液面位置,標(biāo)記液面高度。
(5)固定:用棉絮把枝條包住,固定在試管上,然后將四支支試管放置試管架上。
(6)罩袋:枝條露出試管外的部分分別用透明塑料袋罩住,袋口扎緊。
(7)照光:將試管架放到陽(yáng)光下,約3h。
(8)觀(guān)察
(9)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
①紅墨水在試管中下降的水位差由大到小順序是:
A組?B組?C組?D
②白色塑料袋中水珠由多至少順序:
A組?B組?C組?D
(五)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(1)蒸騰作用主要部位在氣孔。
(2)下表皮氣孔比上表氣孔多,下表皮比上表皮蒸發(fā)快。
二、發(fā)酵現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
(一)、增設(shè)對(duì)照組 義務(wù)教育階段八年級(jí)的生物學(xué)教學(xué)中所提到的“發(fā)酵現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn),只有1個(gè)瓶子,缺少對(duì)照實(shí)驗(yàn),說(shuō)服力不強(qiáng),需增設(shè)對(duì)照組。在上此節(jié)課的前兩天,可利用中午時(shí)間,帶著白糖、氣球、發(fā)酵粉、3個(gè)同樣的礦泉水空瓶到教室里,當(dāng)著學(xué)生的面,對(duì)3個(gè)瓶子的操作,如表所示。
編號(hào)
純凈水
白糖
發(fā)酵粉
瓶口處理方式
1
400毫升
10克
1克
套上氣球,并用線(xiàn)扎緊瓶口
2
400毫升
10克
不加
3
400毫升
10克
1克
用蓋子擰緊
然后將3個(gè)瓶子都放在教室向陽(yáng)的窗臺(tái)上,要求學(xué)生只能看,不能打開(kāi)瓶蓋。兩天后的課堂上,讓學(xué)生將設(shè)置的實(shí)驗(yàn)與課本上的對(duì)比,啟發(fā)學(xué)生分析設(shè)置2號(hào)瓶的原因。大家很快意識(shí)到是作為對(duì)照,增強(qiáng)說(shuō)服力。再找2位同學(xué)摸摸3號(hào)瓶,問(wèn)他們有什么感覺(jué)──很硬。 當(dāng)擰開(kāi)3號(hào)瓶蓋時(shí),學(xué)生驚訝了:砰的一聲,象開(kāi)啤酒一樣,大量泡沫噴出很高。接著讓幾個(gè)同學(xué)傳嗅瓶中液體的氣味,都能嗅出明顯的米酒香。然后再提出2個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生討論:
1號(hào)瓶氣球膨脹,3號(hào)瓶壁脹硬說(shuō)明了什么? 有酒味又說(shuō)明了什么?
經(jīng)過(guò)討論有小組很快可得出結(jié)論:說(shuō)明了發(fā)酵過(guò)程中有氣體和酒精生成。
各瓶的現(xiàn)象如表所示。
編號(hào)
現(xiàn)象
1
氣球膨大
2
氣球縮癟
3
瓶壁很硬,打開(kāi)瓶蓋,有大量泡沫噴出很高
(二)、檢測(cè)氣體成分
提出一個(gè)問(wèn)題比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。心理學(xué)家認(rèn)為:思維總是由問(wèn)題引起的,是同解決問(wèn)題形影相隨的。嚴(yán)密的思維能發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題,而新的問(wèn)題又促進(jìn)人的積極思維,直到問(wèn)題解決。因此,在課堂上可引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑:在上述整個(gè)過(guò)程中你還有什么疑問(wèn)?有可能學(xué)生會(huì)提問(wèn):產(chǎn)生的氣體是什么?這時(shí)可讓大家思考是什么氣體,有同學(xué)會(huì)說(shuō)“是二氧化碳”。然后緊接著設(shè)疑:你只是猜測(cè),怎么證明你的猜測(cè)呢?由于學(xué)生有一定的生活常識(shí),知道二氧化碳有滅火作用,再加上受桌上放的打火機(jī)和衛(wèi)生香的暗示,很快可討論出方法:將衛(wèi)生香點(diǎn)燃伸入1號(hào)瓶看是否熄滅。學(xué)生可將衛(wèi)生香燃燒伸入1號(hào)瓶的空間內(nèi),熄滅;為了對(duì)比,再將衛(wèi)生香燃燒伸入2號(hào)瓶里則不熄滅。學(xué)生立即就明白產(chǎn)生的氣體的確是二氧化碳。通過(guò)這樣對(duì)教材的處理,學(xué)生更深刻認(rèn)識(shí)到發(fā)酵過(guò)程的產(chǎn)物有酒精和二氧化碳,也很自然的聯(lián)想到日常生活中蒸饅頭、制面包和釀米酒,要加酵母的原因。
三、呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新
(一)、實(shí)驗(yàn)原理
利用“二氧化碳使澄清石灰水變渾濁”的性質(zhì),驗(yàn)證呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳
(二)原實(shí)驗(yàn)裝置的不足處
1、原實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示 :器材較多,組裝復(fù)雜。
2、,實(shí)驗(yàn)操作繁瑣。使用該裝置實(shí)驗(yàn)采用
灌水排氣法,從漏斗灌入清水,操作復(fù)雜。
3、不能在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)演示該實(shí)驗(yàn),其理由是 ①用灌水法排氣,瓶中灌入了清水,有部分二氧化碳溶于水,二氧化碳量不足,②漏斗中用棉花塞住也會(huì)有少量二氧化碳逸出,③將瓶中的水倒出讓萌發(fā)種子繼續(xù)呼吸產(chǎn)生足量的二氧化碳需要1—2小時(shí)。教師如接連在多個(gè)班上演示該實(shí)驗(yàn),就需要多準(zhǔn)備幾瓶萌發(fā)的種子。
4、 沒(méi)有設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),很難說(shuō)明二氧化碳是萌發(fā)的種子產(chǎn)生的。
(三)、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)如下圖所示 :裝置器材簡(jiǎn)單只用到注射液瓶子、注射器、小燒杯,沒(méi)有復(fù)雜的制作過(guò)程。
1、 實(shí)驗(yàn)操作方法的改進(jìn):將灌水排氣法改用注射器抽氣法。
2、 設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)。即貼綠標(biāo)簽的瓶中裝入萌發(fā)的種子,貼紅標(biāo)簽的瓶中裝入炒熟的種子進(jìn)行對(duì)照。
(四)、實(shí)驗(yàn)操作
課前準(zhǔn)備: 準(zhǔn)備兩個(gè)250ml的注射液瓶子,分別貼上紅色、綠色標(biāo)簽,貼綠色標(biāo)簽的瓶中裝入萌發(fā)的種子,貼紅色標(biāo)簽的瓶中裝入炒熟的種子,然后蓋住密封。2小時(shí)后就可用來(lái)做實(shí)驗(yàn)。另準(zhǔn)備一個(gè)注射器、兩只小燒杯、澄清石灰水。
演示實(shí)驗(yàn):
1、取兩個(gè)小燒杯,分別貼上紅色、綠色標(biāo)簽與瓶子對(duì)應(yīng)。
2、向兩只小燒杯中倒入適量的澄清石灰水。
3、用注射器從貼綠色標(biāo)簽的瓶中抽取氣體注入綠色標(biāo)簽小燒杯的石灰水中,讓學(xué)生觀(guān)察石灰水的變化。
4、用注射器從貼紅色標(biāo)簽的瓶中抽取氣體注入紅色標(biāo)簽小燒杯的石灰水中,讓學(xué)生觀(guān)察石灰水的變化
(五)、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處
1、實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)器材來(lái)源于生活、容易取得,使學(xué)生覺(jué)得生活中的許多物品都可用來(lái)做探究實(shí)驗(yàn)。
2、實(shí)驗(yàn)操作很簡(jiǎn)便。 3、實(shí)驗(yàn)效果更明顯。
4、設(shè)置了對(duì)照組更有利于學(xué)生理解呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳。
5、演示后只要用注射器向瓶中注入新鮮空氣,大約半小時(shí)后可重復(fù)演示該實(shí)驗(yàn),教師在多個(gè)班上課演示時(shí),就不需準(zhǔn)備幾套裝置了。減輕了教師課前準(zhǔn)備的工作量。
6、實(shí)驗(yàn)器材易得、裝置簡(jiǎn)單,既可作為教師演示實(shí)驗(yàn),也可作為學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)
四、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 植物光合作用能產(chǎn)生氧氣
(一)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簲D壓礦泉水瓶更容易排出裝置中的空氣,利用生活用品檢驗(yàn)綠色植物光合作用能否產(chǎn)生氧氣,器材簡(jiǎn)單易得
(三)、實(shí)驗(yàn)儀器及用品:無(wú)色塑料礦泉水瓶、水綿、火柴、木條
( 四)、實(shí)驗(yàn)裝置圖及說(shuō)明
(五)、實(shí)驗(yàn)操作
1、把礦泉水瓶中加入約百分之九十五以上的水,放入適量的水綿。
2、擠壓礦泉水瓶,把瓶?jī)?nèi)的空氣排空,迅速擰緊瓶蓋,把裝置倒放,檢驗(yàn)裝置是否漏氣。
3、把裝置放在陽(yáng)光下照射。
4、當(dāng)看到礦泉水瓶完全鼓起,擰開(kāi)瓶蓋,迅速將快要熄滅的木條伸進(jìn)瓶口內(nèi),觀(guān)察木條的燃燒情況。
5、快要熄滅的木條立刻燃燒起來(lái),說(shuō)明瓶?jī)?nèi)氧氣濃度增大,從而證明了植物的光合作用產(chǎn)生了氧氣。
(六)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)及意義
我是在看到一些同學(xué)把喝過(guò)的礦泉水瓶壓扁,擰緊瓶蓋,放在垃圾袋內(nèi),減小了儲(chǔ)存空間,突然想到了,為何不用生活中常見(jiàn)的物品取代實(shí)驗(yàn)儀器,實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單、易得;擠壓礦泉水瓶,排出瓶?jī)?nèi)空氣,取代了排水法,更接近我們初一學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),便于操作和理解;
四、 “制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片” “人體口腔上皮細(xì)胞的臨時(shí)裝片”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。
制作植物細(xì)胞臨時(shí)裝片的實(shí)驗(yàn)用的材料是洋蔥鱗片葉,洋蔥含揮發(fā)油,不親水,制作裝片時(shí)很容易生氣泡,染色時(shí)也不易著色,教材讓學(xué)生染色時(shí)從一側(cè)滴碘液,從另一側(cè)用吸水紙把水吸過(guò)去,有些教師把整個(gè)制裝片的過(guò)程概括成: —撕── —滴── —蓋──染──—吸等幾個(gè)字。但是這個(gè)“吸”字是需要做文章的,如果讓學(xué)生把蓋片下的水全部吸干,做出的裝片里會(huì)看到很多的大氣泡,氣泡掩蓋了細(xì)胞,有的學(xué)生把氣泡誤認(rèn)為是細(xì)胞,達(dá)不到觀(guān)察植物細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的效果。
1、改進(jìn)的做法是在制裝片時(shí)讓學(xué)生至少滴兩滴清水,這樣加蓋片時(shí),蓋玻片下的空間中水較充盈,氣泡就少,細(xì)胞的活性也比較好,學(xué)生就容易觀(guān)察到細(xì)
2、在染色時(shí)教師不用吸水紙吸水,而胞的結(jié)構(gòu)。另外, 太是把裝片傾斜 10度左右,這個(gè)角度一定不能太大,大水就流出了蓋玻片下的小空間了,然后較高的一側(cè)蓋片與載片接縫處往里滴碘液,讓碘液自己流進(jìn)蓋片下,如果有液體流到蓋片外,用紙巾擦一下,但一定要強(qiáng)調(diào)不能從蓋片邊緣部位吸水,蓋片周?chē)欢ㄒ谐溆囊后w,這樣做出的臨時(shí)裝片才不會(huì)產(chǎn)生大氣泡。
3、 在制作人體口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí),同樣也不能把蓋玻片下的水吸干,如果吸干不僅僅產(chǎn)生氣泡
通過(guò)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,既是生物教學(xué)改革的要求,也是推進(jìn)素質(zhì)教育的需要,需要教師在實(shí)踐中努力探索生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新。隨著素質(zhì)教育的推進(jìn),創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為素質(zhì)教育的重中之重,而通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新能力是生物教學(xué)適應(yīng)素質(zhì)教育開(kāi)展的需要。
【文獻(xiàn)】:
[1]裘伯川,朱立祥.對(duì)中學(xué)生物學(xué)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的幾點(diǎn)。
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本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/chuzhong/203171.html
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