化繁为简 优化实验——也谈初中生物实验教学

吴兰兰

（江苏省苏州工业园区独墅湖学校，江苏苏州 215000）

引 言

初中生物是以实验教学为基础的自然学科。实验是生物教学的灵魂和支柱，是验证、探索和发现生命现象和生命活动规律的最重要手段，也是提高学生实验操作技能和合作沟通能力、培养学生探究能力和创新思维的重要途径[1]。开展初中生物实验教学对培养学生的核心素养意义重大。笔者通过多年教学实践，在实验材料、实验用具和实验操作等方面，探索出了一些优化初中生物实验教学的策略。

一、选用替代材料，让“难得”变成“易得”

笔者通过实践发现，初中生物教材中提供的参考实验材料未必是开展实验的最佳材料。有些实验材料价格昂贵，使用量大，成本高；有些准备周期长，效果不明显；还有些材料的获取受到季节限制，成功率低，等等。因此教师可以结合实际教学情况，借助生活经验，用易获取的、效果好的材料替代原有材料，确保实验顺利开展，并取得预期效果。

（一）使用替代材料，降低实验成本

例如，在“探究光合作用”系列实验中，天竺葵往往是首选材料，也是教材中的范例材料，其实验效果确实很好，但是天竺葵难觅，且叶片少，在一个年级多个班级的实验教学中短时间损耗很多，实验完毕后几乎只剩枝条，很难养到第二年再用。笔者在实践中尝试使用长春花、常春藤、铜钱草、青菜等相对常见、叶片多、易养活、成本低的植物作为实验材料，意外发现其效果不亚于天竺葵。其中银边常春藤、带叶柄的青菜等还可以用来探究植物光合作用的场所。

（二）使用替代材料，提高实验成功率

在“观察根毛”实验中，蚕豆种子萌发的速度受温度的影响很大，如果连续低温，蚕豆种子萌发速度非常缓慢，甚至不能萌发。笔者发现教师办公室中有很多水培绿萝，在透明的瓶子里绿萝的根清晰可见，于是笔者将绿萝的根平放在深色纸上，使学生可以明显见到根毛。实验完成后，笔者将绿萝物归原主，绿色环保，毫无浪费。

（三）使用替代材料，缩短实验周期

在“观察青霉”实验中使用的橘子皮不容易发霉，特别是现在很多橘子皮都经过了打蜡处理。笔者曾实验发现，置于合适条件下的橘子皮超过10 天都不发霉。经实践，笔者改用通过山药获得青霉。笔者将山药切成小段，在切面上洒点水，常温下4 ～5 天就会长出青霉。

二、简化实验用具，让“不可能”变成“可能”

实验用具的合理选择对实验的顺利开展有着事半功倍的作用。在实际教学中，教师可以通过优化、简化、自制实验器具等方式，克服部分实验器材难以获得、难以操作、效果不明显等缺点，为实验的顺利开展做好重要准备。

（一）实验用具简便化提高了开展实验的可能性

例如，在“验证绿叶在光下吸收二氧化碳”实验中用到的大广口瓶，需要满足瓶体大、口大（能容纳一盆植物）、透光、带盖、盖上能插导管、气密性好的条件，这样的装置在日常生活中很难找到，导致该实验在实际教学中很少开展。于是笔者采用塑料密封袋代替大广口瓶，塑料密封袋不仅透光性、密封性好，而且价格低廉，可以很好地解决这一难题。

这一实验还要用到两盆一样的盆栽植物，既要求体积较小，能放进密闭容器，又要求植物长得相对茂盛，有较强的光合作用，这样的盆栽也不易获得。于是笔者改用新鲜的、叶片较多的、生长旺盛的植物枝条(如香樟枝条），扎成相同的小束，插入注水的烧杯中。这样的植物体积小，易放入密闭容器，取材方便，实验效果明显。

（二）实验用具自制化提高了实验现象的直观性

“气孔开闭”原理一直是教学难点，采用自制的实验教具可以提高实验观察结果的直观性。教师首先取两个长条形气球，分别沿气球纵向贴一条双面胶，然后用打气筒给两个气球充气，让学生观察气球的变化。学生发现，气球会朝贴有双面胶的对侧发生弯曲。教师将两个气球贴有双面胶的一侧相对、上下两端对齐摆放在一起，然后让学生说说气球是在模拟什么，中间的孔模拟了什么，贴双面胶的一侧表示什么，向气球内打气模拟了什么，打气后发生的变化模拟了什么、为什么。经过对自制实验用具的观察、分析，学生了解了气球是在模拟保卫细胞，为气球打气模拟了保卫细胞吸水膨胀的过程。这样学生便理解了保卫细胞的吸水和失水与气孔开闭的关系，以及保卫细胞特殊的结构特点（靠气孔的内侧面细胞壁厚，离气孔远的外侧面细胞壁薄）与其功能的关系。

三、优化实验操作，让“复杂”变成“简单”

初中生物实验中有少数实验的操作难度大，即使是教师也未必能熟练掌握。教师可能出于对自身实验技能的不自信、学生操作存在安全性、实验成功率低等方面的考虑，往往会在教学中放弃这部分实验[2]。笔者尝试优化实验操作，让复杂的实验方法和过程变得简单，不仅容易操作，而且效果明显。

（一）简化实验方法，降低技术难度

例如，“观察叶片的组成”实验要求学生用支持物法徒手切出非常薄的切片，在实际操作中笔者发现难度非常大。学生很难在短时间内熟练掌握徒手切片的方法，切出的叶片往往很厚，观察效果非常不理想。经实践发现可以改用双刀片法：取两片双面刀片，中间夹一层薄纸，纸略低于刀刃，用医用胶带将一端刀刃粘住，防止伤手。将叶片剪成大约1cm 宽的条状，平放在载玻片上。用双面刀片数次快速切割叶片，将刀刃在培养皿的水中轻轻晃动，使刀片上的叶片组织进入水中。再用毛笔蘸取最薄的切片制片。改进后的实验方法大大降低了技术难度，保证了实验的成功率和学生的安全。

（二）优化实验操作，提高实验效果

在“探究蚯蚓适应土壤中生活的特征”的实验中，探究蚯蚓在不同物体上运动的快慢是难点，因为蚯蚓的运动往往不沿直线，其运动的路程很难确定，因此探究其运动的快慢也形同虚设。经实践，笔者对实验操作方法进行了如下优化。笔者将蚯蚓放在玻璃板上，用两把长30cm 的刻度尺立在蚯蚓的两侧，两尺间隔约3cm，用水笔在玻璃板上标出蚯蚓头部顶端的刻度，记为N0。从蚯蚓开始运动计时，测定20s，再次记录下蚯蚓头部顶端的刻度记为N1，N1－N0 即为蚯蚓运动的距离，连续测三次求平均值。实验操作改变后，学生不仅能较方便、准确地记录蚯蚓的运动距离，而且由于刻度尺固定了“跑道”，使得蚯蚓的运动趋于直线，提高了实验的准确性，同时也使实验操作更简单有效。

结 语

综上所述，教师对生物实验的不断创新，不断寻求改变和突破，化繁为简、变难为易，可以使初中生物实验教学变得多彩而高效，成为创建高效生物学课堂、培养学生核心素养的有效途径之一。因此，教师应在日常教学中及时反思，总结实验教学中的问题，时时创新，提升生物实验教学效果。