“绿色植物的呼吸作用”中三个演示实验的整合创新

赵明东

精心整合课程资源，引导学生在活动中体验，是探索实施“双减”政策背景下提高课堂实验教学质量的一种可行做法。现结合义务教育教科书人教版生物学七年级上册第五章第二节“绿色植物的呼吸作用”中的3个演示实验，讨论对演示实验的创新策略。

本节教材中的3个演示实验分别是：1呼吸作用能放出热;2呼吸作用产生二氧化碳;3呼吸作用消耗氧。

13个演示实验的缺陷

这三个演示实验用了3套装置，实验器材较多、组装相对较复杂，实验准备工作量大;材料用具的搬运、摆放、收纳等过程也会占用较多时间。同时，教师在课堂上要依次顺利地完成演示实验，学生会有繁杂之感。另外，在演示实验2呼吸作用产生二氧化碳的实验中，装置气密性不太容易控制。如果实验装置的密封不好，实验现象就会不明显;同时该实验缺少对照组装置的设计——实验过程无实验对照，致使教科书中该实验结论的得出不够严谨。若能增加一组类同（广口瓶内盛装煮熟的种子）的装置，进行对照，会使实验得出的结论更科学严谨。

2演示实验可以整合改进

笔者本着引导学生进行生物学科学思维的指导思想，结合学生生活的实际，在生物学教学实践中利用生活中材料，将上述3个演示实验装置进行了整合。

2.1试验仪器及用品

1000mL透明矿泉水塑料瓶（2个）、与瓶口匹配的橡胶塞（2个）、注射器（2支）、数显温度计（2个）、适量煮熟的大豆种子、适量适度浸泡正在萌发的大豆种子、单面膠标签纸（2条）、内盛适量澄清的石灰水的试管（2支）、火柴（2盒）、剪刀（1把）、签字笔（1支）。

2.2课前，实验装置的组装

2.2.1实验装置的课前整装与准备

（1）在2条单面胶标签纸上，分别书写“萌发的种子”“煮熟的种子”字样，以便在矿泉水瓶瓶身粘贴，并以此标签来区分两套对照实验装置。

（2）分别在矿泉水空瓶的瓶身上1/3处用剪刀剪开一个条形方孔（方孔大小，以能够容纳伸入燃着的火柴为好，同时满足单面胶标签纸粘贴上后能够完全覆盖住该方孔）。

（3）方孔开好后，分别在方孔处粘贴上写有“萌发的种子”“煮熟的种子”标签的单面胶标签纸;并确保完全密封瓶身上的方孔。

（4）分别在标有“萌发的种子”“煮熟的种子”标签纸的矿泉水瓶瓶口，对应放入等量的萌发的大豆种子、煮熟的大豆种子。

（5）分别从两个矿泉水瓶瓶口处，将两个数显温度计的感应头一端放入上述两个矿泉水瓶瓶身中;并确保数显温度计的感应头接触到瓶内的种子。

（6）分别将2个橡胶塞，塞入上述两个矿泉水瓶瓶口，并确保塞紧、塞牢。

（7）分别将2支注射器插入并穿透2个橡胶塞。注射器的针头一定要穿过橡胶塞，并漏到瓶内（为确保注射器针头的中空，请在插入后，将注射器的活塞部分向下推动一下，以便将注射器内的可能的堵塞排出）。

（8）将上述两组装置依次并排固定到泡沫板上。

（9）将整个装置（图1）放置于室温环境中1h;以备上课时演示。

2.2.2实验装置改进后的优势

该实验装置的整合使原教材中复杂的装置简单化。实验设置均有对照，使实验结论的得出会更严谨、科学。利用注射器抽取、推出气体到澄清的石灰水中，方便且易操作。3个实验装置组装固定于一整块的卡通形象的背板上，便于搬运、携带，而且增加了趣味，更易引发学生的关注。

2.3课上，实验的操作与引领2.3.1实验步骤的操作

（1）课前，让几位生物学学科小组长与教师一同完成该装置的组装。

（2）上课时，课前参与的小组长介绍整个装置的组装过程。教师引导学生明确该实验装置中的实验组和对照组。

（3）学生分别读取数显温度计示数，及时与室温比较。教师引导学生得出：萌发的种子能释放出热。

（4）两位学生分别向上抽动注射器的活塞，让瓶内的部分气体进入注射器;接着小心地取下注射器（含针头），并分别将两个注射器的针头插入两个盛有澄清石灰水的试管中;推动活塞，将注射器内的气体缓慢注入澄清的石灰水中，观察石灰水是否变浑浊。

根据石灰水的是否变浑浊的现象，教师引导学生得出：萌发的种子产生二氧化碳。

（5）两位学生分别点着火柴，教师依次分别撕掉上述实验瓶身上粘贴的单面胶标签纸;两位学生分别将燃着的火柴通过方孔伸入瓶内。学生观察燃着的火柴、火焰情况，教师引导学生得出：萌发的种子吸收了氧。

（6）学生归纳、总结，得出：萌发的种子吸收了氧，产生二氧化碳并释放出热。

2.3.2实验改进的实效

整合改进后的实验装置，体现“双减”背景下先进的教育理念和创新思想。数显温度计的数码显示、注射器内气体推入澄清的石灰水中、可撕窗口的标签撕开后将燃着的火柴伸入瓶内的验证等呈现的实验现象，实验效果明显。课堂上，教师用该套装置进行演示引领，节省了演示实验的用时;配合三步层递的分析归纳，顺次实现3个结论的逐一验证，提高了课堂实效。

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