初中生物幾例實驗設(shè)計的改進與創(chuàng)新

1、初中生物幾例實驗設(shè)計的改進與創(chuàng)新?；袑W：楊勇大綱：生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,而實驗教課是初中生物學科教課的構(gòu)成部分,是培育學生實踐、創(chuàng)新能力及提升生物科學涵養(yǎng)的重要門路。對激發(fā)學生學習興趣，發(fā)展學生生物科學涵養(yǎng)、形成學生科學研究能力特別重要.教師在生物實驗教課中增強改進與創(chuàng)新，充分發(fā)掘和利用好現(xiàn)有各種有效資源，使實驗設(shè)計更加合理，步驟更加慎重，擁有更好可操作性,可以填充一些課本實驗設(shè)計的不足，便于學生更加直觀的理解課本知識，大大縮短了課堂演示和學生實驗的時間，使學生在有限的時間內(nèi)獲取了最大的收獲，也更能有效地激發(fā)學生的學習興趣，提升學生科學研究和實驗水平,發(fā)展學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。

2、要點詞：初中生物實驗設(shè)計改進與創(chuàng)新生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，科學研究貫穿了整個生物教課的全過程，它不不過是眾多的事實和理論的累積、再現(xiàn)，它也是一個學生不停研究和成長的過程，而實驗教課是初中生物學科教課的構(gòu)成部分，是培育學生實踐、創(chuàng)新能力及提升生物科學涵養(yǎng)的重要門路。對激發(fā)學生學習興趣，發(fā)展學生生物科學涵養(yǎng)、形成學生科學研究能力特別重要?？墒?，現(xiàn)行教材中的很多實驗因為實驗資料選擇不妥、實驗方法不夠合理、使得一些實驗取材不方便，操作復(fù)雜，缺乏應(yīng)有科學慎重性,同時成效不明顯，不易觀察，從而使實驗教課難以獲得預(yù)期的教課成效.所以，教師在生物實驗教課中增強改進與創(chuàng)新，充分發(fā)掘和利用好現(xiàn)有各種有效資

3、源,睜開好每一個實驗的教課工作,可以填充一些課本實驗設(shè)計的不足，能有效地激發(fā)學生的學習興趣，促使學生形成創(chuàng)新意識、發(fā)展創(chuàng)新能力和實踐能力。下邊僅介紹新人教版初中生物教科書中幾例實驗的改進與創(chuàng)新.一、實驗創(chuàng)新：新人教版八年級生物選擇健康的生活方式，教材中設(shè)計了一個研究活動“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”，在本次研究活動中，固然可以說明酒精或煙草浸出液對心血管方面有必定危害，但還更加直觀的顯現(xiàn)吸煙對人體肺部的具體影響，而教材中關(guān)吸煙危害人體健康的內(nèi)容不過供給了一些文字說明,如“香煙燃燒產(chǎn)生的煙霧中含有多種有害的化學物質(zhì)”等文字信息，學生閱讀后對吸煙的危害并無很深刻的印象，為了能讓學生對吸煙的危

4、害感覺更直觀、更深刻，在實質(zhì)教課中我初創(chuàng)了以下實驗:試驗設(shè)計：1、資料：一個透明塑料軟管（剛好能插入一支香煙，一個注射器，棉花，香煙（帶過濾嘴和不帶過濾嘴的各一支）。2、方法與步驟：在本實驗中,用棉花模擬人的肺，用注射器模擬人吸食香煙。在塑料軟管的一端先插上一支不帶過濾嘴的香煙,另一端放入一團棉花，用注射器接在有棉花的一端拉動活塞模擬吸煙,為了不讓教室內(nèi)充滿煙霧,可將注射器吸來的煙霧吹入裝有水的燒杯中,減少香煙燃燒的煙霧對學生健康的危害。屢屢抽吸完以后，拿出管里的棉花，會發(fā)現(xiàn)棉花變?yōu)辄S色，從而證明香煙燃燒后產(chǎn)生的化學物質(zhì)會使肺發(fā)黃變黑，危害身體健康。接著改用有過濾嘴的香煙進進相同的模擬實驗，獲

5、取相似的現(xiàn)象及結(jié)果，打破學生過濾嘴香煙沒有危害的錯誤認識。二、實驗改進實驗一：新人教版生物七年級下冊食品中的營養(yǎng)物質(zhì)中研究活動“測定某種食品中的能量”，其目的是經(jīng)過水高升的溫度來計算出食品燃燒時放出的熱量。，（一）、教材的設(shè)計是：1、取一只50ml錐形瓶,注入30ml水，固定在鐵架臺上。2、在錐形瓶中放入一支溫度計。3、稱出一粒干花生的質(zhì)量,將這?；ㄉc燃后趕忙放到錐形瓶底部加熱，待花生完好燃燒后丈量水溫.（二)、存在的不足：1、在本實驗中，錐形瓶未加瓶塞，易散熱;2、錐形瓶較大，水許多，瓶體吸熱多，水濕變化不大，不易丈量，偏差較大。3、花生在敞開的環(huán)境中燃燒，熱損失許多；4、花生種子小，燃燒

6、時放出的熱量自己就不多，同時解剖針穿插燃燒時易掉。本實驗成功的要點是要盡量減少花生種子在燃燒是的熱量損失，而以上這些設(shè)計上的不足,則易使實驗過程中的熱損失過大，丈量結(jié)果嚴重偏小，與課本參照數(shù)據(jù)相差較大,易給學生造成誤會。（三）、改進:一支小試管，溫度計，硬紙盒(防風、減小空氣散熱）,試管夾，廢石棉網(wǎng)（剪成長條形）,核桃。實驗時,將一個長方形硬紙盒豎起，前面去掉一半,頂端開一個與小試管大小相似的圓孔，四周穿幾個小洞，在小試管中注入10ml水,插入溫度計（玻璃泡在水的中部）,用塞子固定,記下水的初溫，而后穿過圓孔,用試管夾固定在硬紙盒頂部，用天平稱出二分之一核桃仁，放在石棉網(wǎng)上，點燃后迅速放到小試

7、管正下方，等核桃仁完好燃燒后記下水溫,利用課本上的計算方法進行計算。經(jīng)過改進以后的實驗操作簡單，資料易得，成效明顯易觀察，且能最大限度的減少實驗過程各種熱量的損失，增添了實驗的正確性。實驗二:新人教版生物七年級下冊消化和汲取中研究“饅頭在口腔中的變化”在本實驗中，主若是經(jīng)過三組比較實驗現(xiàn)象的觀察對比,分析說明饅頭在口腔中變甜能否與牙的咀嚼、舌的攪拌及唾液都相干系.（一）、課本實驗設(shè)計：1、等大新鮮饅頭塊A、B、C,A和B用刀細細切碎（模擬牙的咀嚼），C不作辦理。2、取唾液。3、取三支潔凈的試管,編號1、2、3，1號管加入A饅頭碎屑和2ml唾液，充分攪拌；2號管加入B饅頭碎屑和2ml清水,充分攪

8、拌；3號管加入C饅頭塊和2ml唾液，不攪拌；而后將三支試管一起放入37溫水中,10分鐘以后拿出，滴一至二滴碘液，振蕩觀察各管中顏色的變化。(二)、分析存在的不足:1、每組學生所用的實驗器械老過多,不好操作，易毀壞（每組至少用到三支大試管，兩個小燒杯，一個大燒杯，兩支滴管，一支溫度計等）。2、實驗準備和操作時間過長，對于課時緊張的七年級生物來說是不利的(每組所用的器械多，且一定完成三組比較實驗，短時間內(nèi)難以完成）；3、新鮮饅頭入水后易碎,1號管與3號管沒法比較,成效不明顯，影響實驗結(jié)果。同時,本實驗最主要的不足就是因為實驗操作時間過長，比較不明顯，學生常常還等不到觀察實驗現(xiàn)象和分析實驗就已經(jīng)下課

9、，實驗也就搪塞了事。（三）、實驗的改進：居于以上狀況，本實驗在實質(zhì)教課中可作以下改進,大大減少實驗器械及毀壞，節(jié)約時間，提升實驗的可操作性和可比性，提升課堂實驗教課的效率：1、把學陌生成三個大組，大組中再分成三個小組，每個大組負責完成一項操作，完成后三個大組間的小組再進行比較,這樣節(jié)約了三分之二的器械，有效減少器械的毀壞，同時，學生操作簡單,取唾液的時間和操作時間也大為縮短，基本上在課堂上就能得出完好的結(jié)論。2、1號管和2號管用新鮮的饅頭,3號管則用稍干一些，變硬了饅頭塊,這樣1號管和2號管中的饅頭屑會更細而3號管中的則不會散開，實驗現(xiàn)象明顯,有益于整個實驗的比較和分析，提升了實驗的正確性。實

10、驗三：新人教版生物七年級下冊發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換中的演示實驗“模擬膈肌運動教材上是用大的玻璃罩代表胸廓，用氣球代表肺，在玻璃罩下蒙上一層橡皮膜代表膈,玻璃管模擬氣管和支氣管。演示時用手拉也許推橡皮膜，模擬膈肌的縮短與舒張，說明胸廓大小的變化及吸氣和呼氣動作.（一)、存在的不足:用大的玻璃罩代表胸廓使用起來很不方便，較粗笨,演示時橡皮膜易滑脫，且大玻璃罩、“Y”型管學校不必定有。（二）、實驗的改進：用學生身過易得的生活資料來制作“膈肌模擬器”，變演示實驗為學生實驗更直觀、成效更好。1、用荒棄的泡泡糖瓶來代表胸廓（瓶口有螺旋口便于捆扎,演示時氣球不易滑脫),在瓶底中部穿一個圓孔；2、用稍大的飲料吸

11、管制作“Y”管模擬氣管和支氣管，3、用一個蘿卜削成一個塞子，中間開孔，將做好的“Y”管兩枝扎上氣球后穿在蘿卜上，用一個大氣球剪去一部分模擬膈肌，照課本圖做成膈肌模擬器即可進行實驗操作了.在本實驗中，因為資料易得，制作、操作簡單，培育了學生的著手能力和實驗操作興趣,便于學生充分理解膈肌運動與肺的變化及呼吸的關(guān)系，增強的實驗教課成效。實驗四：新人教版生物八年級上冊陸地生活的動物中“飼養(yǎng)和觀察蚯蚓”實驗的改進（一)、教材中對實驗的設(shè)計是將蚯蚓放在糙紙上觀察它的運動及身體的變化，再將蚯蚓放在玻璃板上，觀察神經(jīng)質(zhì)運動及身體的變化，并與在糙紙上的運動做比較。目的是經(jīng)過觀察蚯蚓在不一樣物體表面的運動及身體變

12、化狀況來認識蚯蚓剛毛在運動中的作用。（二)、該設(shè)計中存在的問題（1）實驗結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相反，蚯蚓在糙紙上的運動比在玻璃上慢，（糙紙較干,蚯蚓被粘在了紙上）。實驗步驟讓學生產(chǎn)生能否是蚯蚓在糙紙上運動累了?所以才比玻璃板上運動慢。（2）實驗中所用玻璃板干燥時，蚯蚓也可以在玻璃板上較快運動？3、實驗過程中的兩次運動是分開來做，學生缺乏比較，很難進行比較。從以狀況來看，教材中的實驗設(shè)計簡單、步驟不夠慎重、實驗成效不好，甚至得出相反的結(jié)論,針對這些問題進行分析，對實驗進行了改進.（三）、對實驗的改進:用玻璃條做兩個玻璃槽（可保證蚯蚓基本沿直線運動），在玻璃槽的一個外側(cè)面貼上自制標尺,一個玻璃槽的玻璃板上

13、撒一層水，讓玻璃板表面形成一層水膜，才能保證玻璃板的圓滑。讓蚯蚓先在撒水的玻璃內(nèi)上運動，經(jīng)過標尺觀察并記錄一準時間內(nèi)蚯蚓運動的行程，再在另一個玻璃槽內(nèi)捕上一層糙紙,用水把紙充分打濕,讓蚯蚓在紙上運動,觀察并記錄其在相同的時間內(nèi)運動的行程，與在玻璃板的運動狀況進行比較既可得出結(jié)論。改進以后，保證明驗中只有一個變量。玻璃槽上貼的標尺則有助于觀察比較蚯蚓的運動。同時改進后的實驗預(yù)防了實驗條件不一致；步驟不夠慎重,缺乏比較等不足，使實驗更具可行性.實驗五新人教版生物七年級上冊綠色植物對有機物的利用一節(jié)中的演示實驗“種子在萌發(fā)過程中產(chǎn)生二氧化碳?！痹搶嶒炇抢谩岸趸际钩吻迨宜儨啙帷钡男再|(zhì),驗證萌

14、發(fā)的種子在呼吸過程中產(chǎn)生了二氧化碳，實驗設(shè)計如右圖所示。（一）、原實驗裝置的不足處：1、器械許多，組裝復(fù)雜.2、，實驗操作繁瑣。使用該裝置實驗時采納灌水排氣法，從漏斗灌入清水，漏斗頂用棉花塞住也會有少許二氧化碳逸出,操作復(fù)雜，容易漏氣，也不夠慎重（用灌水法促使二氧化碳從導(dǎo)管里排出,因為二氧化碳能溶于水，一體積的水就能溶解一體積的二氧化碳氣體.)從而降低了瓶內(nèi)二氧化碳的濃度.所以實驗成效不明顯。4、該裝置不可以連續(xù)使用，不可以在短時間內(nèi)重復(fù)演示該實驗，沒法保證平行班的開課。既增添了工作量又浪費了實驗資料.3、沒有設(shè)置比較實驗，很難說明二氧化碳是萌發(fā)的種子產(chǎn)生的。也不可以排出原有空氣中二氧化碳對實

15、驗的影響。（二）、實驗改進與操作：1、實驗裝置的改進:只用兩個塑料注射液瓶子、兩根輸液管（帶針頭）、小燒杯，資料易得,制作過程簡單。2、實驗操作課前準備兩個250ml的塑料注射液瓶子，分別貼上標簽，1號瓶中裝入萌發(fā)的種子,2號瓶中裝入煮熟的種子以形成比較,用線拴好浸氫氧化鈉溶液的小棉球(汲取原有空氣中的二氧化碳，排出干擾）固定在蓋上，而后遮住密封，將兩根須帶針頭的輸液管，剪去有進氣管的一端后分別插在1號瓶和2號瓶蓋上關(guān)密切封開關(guān)、2-4小時后即可用時行演示實驗。取兩個小燒杯，分別貼上標簽與瓶子對應(yīng)，向兩只小燒杯中倒入適當?shù)某吻迨宜?。?號瓶的輸液管插入對應(yīng)的小燒杯,打開輸液管閥并擠壓塑料注射

16、液瓶,觀察、記錄1號杯中澄清石灰水的變化；而后換用2號裝置進行相同的操作并觀察、記錄,而后指引學生比較分析實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論萌發(fā)的種子進行呼吸作用時產(chǎn)生了二氧化碳.經(jīng)過改進以后實驗裝置簡單，氣密性好，實驗器械本源于生活、簡單獲得,組裝簡潔、易操作，使學生感覺生活中的許多物件都可用來做研究實驗。實驗操作很淺易，排出原有空氣中二氧化碳的干擾后實驗成效更明顯。同時設(shè)置了比較組更有益于學生理解呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳,實驗教課成效明顯，還以屢屢使用?？傊?，生物學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，而實驗教課是初中生物學科教課的構(gòu)成部分，是培育學生實踐、創(chuàng)新能力及提升生物科學涵養(yǎng)的重要門路。對激發(fā)學生學習興趣，發(fā)展學生生物科學涵養(yǎng)、形成學生科學研究能力特別重要