浅析初中生物学实验材料改进研究

朱满秀 李亚军

摘 要：随着中学生物课程标准在全国的实施，生物学实验教学的重要性和作用得到重视，越来越注重实验课的设计和实施，因此一些教师对实验材料、器材和内容进行改进或创新。笔者通过文献研究法，对初中实验材料改进或创新的文献进行归纳总结，希望能为一线教师对初中生物学实验改进、创新提供思路，达到实验教学的最佳效果。

关键词：初中生物学实验；实验材料；改进

生物学是一门实验性科学。在生物学研究中，实验是指为检验假设或寻找特定问题的答案而进行的收集数据的活动。实验教学是中学生物学课程的重要组成部分，深受学生喜爱。由各地教育资源分配不均，存在部分中学实验条件与设备、实验材料配置不齐现象。为保证实验教学开展，发展学生实验兴趣和能力，近年来对实验材料、器材和内容等进行改进或创新的研究成为实验教学热点议题。

一、 生物学实验材料的改进背景

（一） 教材实验材料的局限性突出

在教学过程中因地域、人文、经济差异等因素的影响，教材存在一些“水土不服”现象。王丽娟学者等人对比中美教材“呼吸作用”这一节发现，国内教材实验使用的是萌发的种子和等量煮熟的种子；而美国教材则使用活种子（萌发、未萌发）和死种子（煮熟的萌发种子）3类种子进行实验更加全面和严谨。

可见在教材中实验材料设置并不是最佳选择，在实验教学中可以对其进行改进。乔新虹学者等人比较人教版初中生物探究实验“二氧化碳是光合作用必需的原料吗”一节，国内教材通常选用常见陆生植物，但实验过程中CO2的量不好控制；日本、韩国教材中大多选用小型水生植物如水蕴草，直接装入试管或实验小瓶进行实验，实验环境、条件及结果的测定较方便。教材实验材料是综合众多因素制定的，具有普适性，但对于本地学校也许并不是最佳选择。因而在实验教学中对实验材料的改进值得授课教师进行思考与斟酌。

（二） 生物实验室条件差异明显

生物实验室是进行生物学实验的主要场所。近年来实验条件得到很大改善，但资源不均的现象依旧存在，现代化实验设备配置跟不上课本实验要求。在教学实践中鼓励教师自制简易仪器和设备，尝试使用廉价的实验器材，解决由资金和实验物质条件不足带来的问题。如在“细胞膜的制备与观察”实验中教材上提供的照片清晰度不够，无法如实体现人红细胞正常状态及涨破过程。利用微分干涉差显微镜检测人红细胞制备的细胞膜，结果发现检测的结果比高倍光学显微镜清晰。这样的改进是建立在实验条件完善，现代化设备配置齐全的条件下完成的。在实际教学中教师通常选择弱化或视频播放演示实验的方式，这直接降低了学生学习兴趣和实验操作的能力。实验设備的差异直接影响教师对实验教学的态度。

二、 生物学实验材料改进的方向

（一） 改进实验材料，提高课堂实效性

在教学中存在实验材料不易获取、难操作、实验现象不明显或者耗时长等特点。这需要对实验材料进行改进，提高实验的可操作性，提高课堂的时效性。如在做“观察小肠”实验由于小肠内油脂较多，有粘连现象不易看清小肠内壁结构，可用50℃的温水浸泡小肠5min后观察，能观察到小肠内壁的皱襞和绒毛，节省时间效果明显。再如探究“酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”实验中由于水蚤自身特点，学生难观察和在显微镜下计数，许多学者教师经过对多种材料试验后将水蚤换成为小鱼，计数水蚤的心率改为计数小鱼的呼吸次数，降低了实验难度，提高实验成功率。

（二） 就地取材，减少成本消耗

王玉蓉学者在“植物呼吸作用产生二氧化碳”实验中，对实验材料进行简化设计。用校园里新落树叶、枯黄落叶和新鲜树叶形成3组对照，并用废旧矿泉水瓶装上澄清石灰水做分组实验，材料简便易得、成本低，且学生在动手尝试过程中体验到探究的乐趣。景小军学者指出在初中生命科学基础实验中有些实验材料不易获取，自给自足是解决这些问题的有效途径，学生可以通过在花盆里种植蚕豆和菜籽，不仅能观察植物的生长过程，也便于实验取材。

（三） 改进实验装置，提高实验材料利用率

有些实验的装置是一次性的，实验结束之后不能再次利用，或者实验现象不明显或影响实验效果。王娣英学者对“观察蚯蚓的运动”的实验装置进行改进，取30mm×200mm的干净大试管1只，剪45mm×200mm左右的擦镜纸，或将一张擦镜纸三等分折好，贴壁放入大试管内，擦镜纸的一段基本放置试管的底部，稍用一点水将擦镜纸及试管内壁浸湿，擦镜纸紧贴试管内壁，在试管底部留有1-2mL清水。这样试管内壁一半粗糙，一半光滑，利于学生做对照实验。实验装置可以循环使用，既环保又提高实验材料的利用率。

三、 结语

综上所述，在初中生物实验教学中，对实验材料或装置进行改进，目的在于提高初中生物实验的可操作性和实验的实效性。达成以上目标需要教师专研教材，明确教材中的实验材料、条件和装置是否匹配本校资源设备和学生的认知操作，尽量结合当地和本校的资源因地制宜，“因材施教”符合学生的认知规律，帮助学生习得生物学实验知识，激发学生对生物科学的热爱，发展学生终身学习的能力。

参考文献：

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，2015，01.

[2]王丽娟，郭琪琦，刘家熙.中、美教材呼吸作用相关实验的比较研究及启示[J].生物学通报，2017，52（07）：6-9.

[3]乔新虹，窦玉敏.中、日、韩三国初中生物学教材中“光合作用需要二氧化碳”实验的比较[J].生物学通报，2015，50（05）：60-62.

[4]孟安华，段继周，王秀莉.细胞膜的制备与观察[J].生物学通报，2012，47（06）：59-60.

作者简介：

朱满秀，李亚军，贵州省贵阳市，贵州省贵阳市云岩区贵州师范大学。