“綠色植物的呼吸作用”中三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的整合創(chuàng)新

趙明東

精心整合課程資源，引導(dǎo)學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)，是探索實(shí)施“雙減”政策背景下提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一種可行做法?，F(xiàn)結(jié)合義務(wù)教育教科書人教版生物學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第五章第二節(jié)“綠色植物的呼吸作用”中的3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，討論對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新策略。

本節(jié)教材中的3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)分別是：1呼吸作用能放出熱;2呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳;3呼吸作用消耗氧。

13個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的缺陷

這三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)用了3套裝置，實(shí)驗(yàn)器材較多、組裝相對(duì)較復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作量大;材料用具的搬運(yùn)、擺放、收納等過程也會(huì)占用較多時(shí)間。同時(shí)，教師在課堂上要依次順利地完成演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)有繁雜之感。另外，在演示實(shí)驗(yàn)2呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的實(shí)驗(yàn)中，裝置氣密性不太容易控制。如果實(shí)驗(yàn)裝置的密封不好，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就會(huì)不明顯;同時(shí)該實(shí)驗(yàn)缺少對(duì)照組裝置的設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)過程無實(shí)驗(yàn)對(duì)照，致使教科書中該實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出不夠嚴(yán)謹(jǐn)。若能增加一組類同（廣口瓶?jī)?nèi)盛裝煮熟的種子）的裝置，進(jìn)行對(duì)照，會(huì)使實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。

2演示實(shí)驗(yàn)可以整合改進(jìn)

筆者本著引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生物學(xué)科學(xué)思維的指導(dǎo)思想，結(jié)合學(xué)生生活的實(shí)際，在生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐中利用生活中材料，將上述3個(gè)演示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了整合。

2.1試驗(yàn)儀器及用品

1000mL透明礦泉水塑料瓶（2個(gè)）、與瓶口匹配的橡膠塞（2個(gè)）、注射器（2支）、數(shù)顯溫度計(jì)（2個(gè)）、適量煮熟的大豆種子、適量適度浸泡正在萌發(fā)的大豆種子、單面膠標(biāo)簽紙（2條）、內(nèi)盛適量澄清的石灰水的試管（2支）、火柴（2盒）、剪刀（1把）、簽字筆（1支）。

2.2課前，實(shí)驗(yàn)裝置的組裝

2.2.1實(shí)驗(yàn)裝置的課前整裝與準(zhǔn)備

（1）在2條單面膠標(biāo)簽紙上，分別書寫“萌發(fā)的種子”“煮熟的種子”字樣，以便在礦泉水瓶瓶身粘貼，并以此標(biāo)簽來區(qū)分兩套對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置。

（2）分別在礦泉水空瓶的瓶身上1/3處用剪刀剪開一個(gè)條形方孔（方孔大小，以能夠容納伸入燃著的火柴為好，同時(shí)滿足單面膠標(biāo)簽紙粘貼上后能夠完全覆蓋住該方孔）。

（3）方孔開好后，分別在方孔處粘貼上寫有“萌發(fā)的種子”“煮熟的種子”標(biāo)簽的單面膠標(biāo)簽紙;并確保完全密封瓶身上的方孔。

（4）分別在標(biāo)有“萌發(fā)的種子”“煮熟的種子”標(biāo)簽紙的礦泉水瓶瓶口，對(duì)應(yīng)放入等量的萌發(fā)的大豆種子、煮熟的大豆種子。

（5）分別從兩個(gè)礦泉水瓶瓶口處，將兩個(gè)數(shù)顯溫度計(jì)的感應(yīng)頭一端放入上述兩個(gè)礦泉水瓶瓶身中;并確保數(shù)顯溫度計(jì)的感應(yīng)頭接觸到瓶?jī)?nèi)的種子。

（6）分別將2個(gè)橡膠塞，塞入上述兩個(gè)礦泉水瓶瓶口，并確保塞緊、塞牢。

（7）分別將2支注射器插入并穿透2個(gè)橡膠塞。注射器的針頭一定要穿過橡膠塞，并漏到瓶?jī)?nèi)（為確保注射器針頭的中空，請(qǐng)?jiān)诓迦牒螅瑢⒆⑸淦鞯幕钊糠窒蛳峦苿?dòng)一下，以便將注射器內(nèi)的可能的堵塞排出）。

（8）將上述兩組裝置依次并排固定到泡沫板上。

（9）將整個(gè)裝置（圖1）放置于室溫環(huán)境中1h;以備上課時(shí)演示。

2.2.2實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后的優(yōu)勢(shì)

該實(shí)驗(yàn)裝置的整合使原教材中復(fù)雜的裝置簡(jiǎn)單化。實(shí)驗(yàn)設(shè)置均有對(duì)照，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出會(huì)更嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。利用注射器抽取、推出氣體到澄清的石灰水中，方便且易操作。3個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置組裝固定于一整塊的卡通形象的背板上，便于搬運(yùn)、攜帶，而且增加了趣味，更易引發(fā)學(xué)生的關(guān)注。

2.3課上，實(shí)驗(yàn)的操作與引領(lǐng)2.3.1實(shí)驗(yàn)步驟的操作

（1）課前，讓幾位生物學(xué)學(xué)科小組長與教師一同完成該裝置的組裝。

（2）上課時(shí)，課前參與的小組長介紹整個(gè)裝置的組裝過程。教師引導(dǎo)學(xué)生明確該實(shí)驗(yàn)裝置中的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。

（3）學(xué)生分別讀取數(shù)顯溫度計(jì)示數(shù)，及時(shí)與室溫比較。教師引導(dǎo)學(xué)生得出：萌發(fā)的種子能釋放出熱。

（4）兩位學(xué)生分別向上抽動(dòng)注射器的活塞，讓瓶?jī)?nèi)的部分氣體進(jìn)入注射器;接著小心地取下注射器（含針頭），并分別將兩個(gè)注射器的針頭插入兩個(gè)盛有澄清石灰水的試管中;推動(dòng)活塞，將注射器內(nèi)的氣體緩慢注入澄清的石灰水中，觀察石灰水是否變渾濁。

根據(jù)石灰水的是否變渾濁的現(xiàn)象，教師引導(dǎo)學(xué)生得出：萌發(fā)的種子產(chǎn)生二氧化碳。

（5）兩位學(xué)生分別點(diǎn)著火柴，教師依次分別撕掉上述實(shí)驗(yàn)瓶身上粘貼的單面膠標(biāo)簽紙;兩位學(xué)生分別將燃著的火柴通過方孔伸入瓶?jī)?nèi)。學(xué)生觀察燃著的火柴、火焰情況，教師引導(dǎo)學(xué)生得出：萌發(fā)的種子吸收了氧。

（6）學(xué)生歸納、總結(jié)，得出：萌發(fā)的種子吸收了氧，產(chǎn)生二氧化碳并釋放出熱。

2.3.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的實(shí)效

整合改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置，體現(xiàn)“雙減”背景下先進(jìn)的教育理念和創(chuàng)新思想。數(shù)顯溫度計(jì)的數(shù)碼顯示、注射器內(nèi)氣體推入澄清的石灰水中、可撕窗口的標(biāo)簽撕開后將燃著的火柴伸入瓶?jī)?nèi)的驗(yàn)證等呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)效果明顯。課堂上，教師用該套裝置進(jìn)行演示引領(lǐng)，節(jié)省了演示實(shí)驗(yàn)的用時(shí);配合三步層遞的分析歸納，順次實(shí)現(xiàn)3個(gè)結(jié)論的逐一驗(yàn)證，提高了課堂實(shí)效。

2885501705349