山东省青岛市崂山区第五中学 266100
自2011年《义务教育生物学课程标准》重新修订以来，义务教育阶段对初中生物实验的教学关注度更大，明确要求加强和完善生物学实验的教学。实验教学既是一类探究活动，也是生物学教学的基本形式之一，要求在重视定性实验的同时也应重视定量实验，对实验的要求越来越高。
在现阶段课堂教学中，有关呼吸作用的实验大多数是按照课本实验设计，逐一进行。有些老师在授课时也对实验装置进行了改进，让实验更加简便一些，如将反应装置换成塑料袋，便于收集产生的气体；也有将实验装置进行了比较大的改装，利用输液管的一些材料，将产生的二氧化碳气体与澄清的石灰水进行隔离，在需要的时候联通两装置，以验证呼吸作用产生二氧化碳气体这一事实。但是这些改进只是对一个实验或者两个实验进行的，没有将课本中有关呼吸作用的三个实验进行整合，而且实验装置的制造有一定的困难，气密性也不容易保证。正是由于缺乏对知识的整合和实验的创新，导致课堂效率不高，课堂的时效性不强。而且重复进行三个有关呼吸作用的实验，也会造成实验材料的浪费。
针对这一情况，在研究教材的基础上，我们对《绿色植物的呼吸作用》一节的实验教学进行了一定的改进。
根据对教材的分析，人教版七年级生物教材上的三个实验就是对呼吸作用的原料、产物进行探究，将实验进行了改进，将三个实验设计成一组有先后顺序进行的实验，要求学生按照实验的步骤逐一进行。装置图如图一，在锥形瓶外面可加上保温材料（在真实的课堂中，我采用了常用于快递行业的气泡膜作为保温材料，效果很好，温差在8℃左右）。在完成前两个实验之后，打开瓶塞，按照图二进行第三个实验。
一、实验装置和药品的改进
实验选用锥形瓶作为反应装置，内放萌发的种子和煮熟的种子，并安放好温度计和装有1毫升澄清石灰水的注射器。由于实验反应时间比较长，装置的组装一般提前一天完成，在课堂上分小组完成实验探究即可。
相较于教材的装置以及其他老师对实验装置的改进，这套装置优点明显：
1.所选用的实验器材，一般实验室都有配备，注射器在社区诊所就能获得，材料的获取十分便捷。整个装置，只有两处地方可能会出现气密性问题，而这两处均可以用凡士林完美解决，而且组装起来十分方便快捷。
2.这套装置可以同时完成三个有关呼吸作用的实验。在进行呼吸作用释放出热量的实验时，学生只需直接观察露在外面的温度计就行，简便有效，不用像课本那样打开实验装置进行检测。在测定呼吸作用释放出二氧化碳的实验中，用针管吸锥形瓶中的气体，由于针管中已经装有澄清的石灰水，在吸空气时，气体会与石灰水充分混合，实验效果明显。这个实验所需气体很少，锥形瓶中余下的气体足以进行后面的实验。第三个实验时，只需将橡胶塞拔下，将燃烧的木条深入其中，就能验证呼吸作用消耗氧气，操作也十分便捷。一整套实验下来，学生的实验操作时间只用了几分钟，三个实验全部完成，且效果明显。
3.这组实验装置融合了三个实验，原来用于实验的种子只需一份即可，大大减少了实验材料的浪费。
二、实验探究过程
在实验课上，要求学生按照下面的三步进行探究：
1.用温度计量容器内的温度。
2.用针管吸容器内的部分空气，观察石灰水的变化（提醒学生要吸，不要把石灰水注射进锥形瓶内）。
3.打开瓶塞，用燃烧的木条深入容器内，观察木条的变化。
三个实验先测量温度，可以尽可能地避免实验中因为环境问题造成的热量流失加重，实验误差增大；再用澄清的石灰水进行验证，所需空气量少，不影响后面实验的进行。三个实验有序进行，可以同时对呼吸作用散热、产生二氧化碳气体以及消耗氧气这三个实验进行探究，节约探究材料的同时，耗时也大大减少，提高了课堂的效率。而且实验十分便于操作，学生都能自主完成，演示实验可以转化成分组实验，让学生体会到实验探究的乐趣，极大地调动起学生学习本节课的兴趣。学生参与实验、参与课堂，对学生的探究能力是一种锻炼，也符合新课程标准中培养学生自主探究能力的理念。
三、实验反思与交流
为了充分利用实验，并体现呼吸作用和光合作用之间的关系，学生完成所有实验之后，对实验进行分析和反思，分别从实验现象、造成这种现象的原因及结论等三个方面对实验进行分析。配合种子进行呼吸作用放热，提出：“为什么萌发的种子能放出热量？”为解决这一问题，展示新课开始前让学生观察的萝卜，让学生当堂吃萝卜，讨论萝卜的口感，提出将老师手中的萝卜（消耗了大部分有机物、已有空洞的萝卜）与他们进行交换，学生明显都不愿交换。借此提出问题：“为什么不想交换？”利用他们的萝卜水分多、甜度大，指出“甜”是因为植物细胞中含“糖”这种有机物，又提出：“糖分属于存在于植物细胞中的哪一类物质？”学生出示“有机物”这一正确答案后，追问：“有机物和无机物哪类物质能放热？”认识到萌发的种子放热是由于有机物分解释放热量造成的，这也解释了呼吸作用的原料之一是有机物。
之后，引导学生对实验的2、3步探究进行同样的实验分析和反思，获得有关呼吸作用的结论。
在这个实验的设计上，我还将A组、B组装置分给不同的探究小组，考察对照实验的相关知识。在A组中，将其中一个组的装置进行保温处理，将保温处理的一组与其他组进行对比，了解保温处理对实验结果的影响，从而教育学生在之后的实验设计时一定要关注细节，科学探究中很多细节决定着实验的成败，借此对学生进行德育教育。
此实验分为三个组进行，这对于实验准确性的提高有意义吗？在这一问题的基础上，提出实验重复组的设置有利于实验准确率的提高这一知识点，帮助学生在之后设计实验时能利用重复组提高实验的准确率。
这节课的实验设计，给了学生充分的发现问题、观察实验现象的探究合作空间，将多个实验进行重组，节省时间的同时，实现了演示实验分组化，更有利于学生进行探究学习，加深对知识的理解。
参考文献
中华人民共和国教育部 义务教育生物学课程标准（修订稿）[S].北京，北京师范大学出版社，2011。
论文作者:王妍
论文发表刊物:《教育学文摘》2017年1月总第217期
论文发表时间:2017/2/13
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