初中生物植物呼吸作用演示实验的改进探究

蔡玉玲

摘 要：以实验为基础进行教学活动是生物学的典型特征，而在演示实验的开展过程中教师不应当拘泥于教材的限定，有必要结合实际创造性对实验材料、仪器、设计过程等进行改进，提升学生对实验过程的直观感受以及对实验结果的深入理解。就人教版生物教材七年级上册第三单元第五章第二节《绿色植物的呼吸作用》中“植物呼吸作用释放二氧化碳”和“植物呼吸作用吸收氧气”的演示实验改进为例进行探究与分析。

关键词：初中生物；植物呼吸作用；演示实验；改进

人教版生物教材七年级上册第三单元第五章第二节《绿色植物的呼吸作用》中“植物呼吸作用释放二氧化碳”和“植物呼吸作用吸收氧气”的演示实验对生物体的生命活动进行了探究，在实验过程中有一些物质的性质发生了某种程度的改变，即植物呼吸作用时利用了氧气，释放了二氧化碳。

一、实验原型和不足

1.实验原型

实验一利用二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的特性，通过漏斗向广口瓶中加入清水，使广口瓶内植物呼吸作用产生的二氧化碳导入试管内澄清的石灰水中。

实验二利用燃烧的蜡烛熄灭的现象证明植物呼吸作用利用了氧气。

2.实验不足

（1）实验一中对实验装置、器材有较多要求，仪器组装也较复杂。

（2）实验一中所产生的二氧化碳会通过漏斗发生散逸。

（3）实验一中在促使二氧化碳排出中所用到的注水法操作复杂，而且二氧化碳會一定程度地溶解到水中，其基本的溶解比例约为1：1。因此，实验中会导致二氧化碳浓度比重的降低，致使实验效果不佳。

（4）实验一中整个演示实验所需的设备和装置在有限的时间内难以实现反复、连续的使用。在做完实验倒出瓶子中的水，再让种子持续地萌发接收到二氧化碳往往需要2小时以上的时间，教师在对几个班进行连续授课的过程中，一般需要多准备几套萌发的种子及瓶子，不利于教师的携带与操作。

（5）没有对照实验做比较，无法准确地证明“只有活的植物才可能发挥呼吸作用”，进而对于呼吸作用这一生命体基本的特征进行阐释和说明。

因此，如果单纯按照教材中的实验进行演示操作不仅实验取得成功的概率相对较低，而且实验也难以取得明显的效果，学生不容易观察和认知。

二、实验改进的思考与实施

1.实验改进的指导思路

由于将二氧化碳放置入澄清的石灰水中可以让石灰水变得浑浊，因此，一是在实验过程中借助石灰水对于植物呼吸过程中所产生的二氧化碳进行检验。二是可以充分利用凡士林的密封作用特别是在缝隙弥合中的作用将凡士林运用到实验之中以此来提升整个实验过程的气密性。三是可以将实验中的种子替换为已经用水进行充分浸泡的种子（最好是大豆种子），由于这样的种子有着极强的呼吸性，对于氧气的吸收量相对较大，对于原有的实验进行充分的对照，以证明植物最基本的特点就是呼吸作用。

2.实验装置的改进

可以将原有的实验装置简化改变为2个小型烧杯、2个大型烧杯、比大型烧杯稍大的两个玻璃片以及2个纱布袋和少量的凡士林及一定量的黄豆（前面说最好是大豆种子，这里又说黄豆种子）即可。这样的实验装置非常常见，便于寻找和准备，而且也能有效地减少和节省实验仪器设备组装的时间。在原有的演示实验的基础上另外加入一组对照性的实验，在两个准备好的纱布袋中分别装入萌发的种子和用水浸泡过的大豆种子，在实验的操作方法中摒弃原有实验中促进二氧化碳排放的注水法，而是改为将纱布袋（装有种子）和小烧杯（装有澄清石灰水）共同地放置于大烧杯之中，并且用准备好的玻璃片扣在上面。这里有图的对比更好。

3.实验结果检验的改进

在实验结果的检验上可以将原有实验中的蜡烛用火柴替换掉，将火柴放置于瓶子中看其是立即熄灭还是能够继续燃烧，这样可以对于植物呼吸作用过程中是否对氧气进行了消耗进行更充分、更直接的验证。在二氧化碳的产生这一实验结果的验证上，借助澄清石灰水进行检验，效果更加明显，且石灰水取材比较方便，重复试验过程中更换起来也相对容易且操作简单。

三、实验改进的应用价值

1.改后的实验装置设备极为简单，而且实验装置的整个组装程序也节省了很多的步骤，同时实验的操作变得更为容易，在实验的效果上也更为明显、突出。在此基础上可以吸引学生参与到实验步骤程序的操作中来，让学生以小组合作的形式对实验进行探究。

2.在原有实验的基础上通过对照实验的设置让学生对于呼吸作用的含义及过程有着更为深入的认知和了解。

3.在实验可连续重复操作的可行性上，在一次实验演示完毕后只需要对于将烧杯中已经浑浊的石灰水换为澄清的石灰水即可，教师的准备量和工作量得到了有效的缓解。

参考文献：

[1]凌剑萍.植物呼吸作用实验的改进[J].实验教学与仪器，2009（6）.

[2]隋丽.植物呼吸作用演示实验的改进[J].生物学教学，2013（2）.endprint