论文部分内容阅读
【摘要】人民教育出版社出版的义务教育教科书《生物学》七年级上册《绿色植物的呼吸作用》这一课中，“种子萌发释放二氧化碳”演示实验在实验装置和操作步骤等方面有可以改进、创新的地方。在不改变实验的教学目标和实验原理的前提下，笔者通过增加对照组、更换实验仪器、改变实验步骤，达到了实验简便易行、实验材料环保易寻、节省人力和物力，实验现象更明显、实验结果更有说服力的效果。
【关键词】种子萌发释放二氧化碳;实验创新设计;初中生物
一、在教材实验原型在装置和操作步骤上可改进与创新的原因
1.一般情况下，一体积的水能溶解一体积的二氧化碳。可以根据教材实验原型使用灌水排气法，进一步提高实验效果。
2.这一实验的准备过程需要耗费教师两天甚至更多的时间。一线教师一般要在同一个上午或者同一个下午连续上两节课，在两天或者三天内教授六个班级。使用教材实验原型，教师不能使用同一个装置在短时间内对多个所教班级进行授课。教授同一课，教师至少要准备两个甚至四个装置和药品，要耗费很多的人力和物力。
3.装置易损坏，不易搬动，不利于教师将演示实验搬到教室，不利于教师让学生近距离观察实验效果，也不利于学生在家准备实验、参与实验，不利于学生学习兴趣的培养。
二、创新设计前后药品的对比和改变的原因
（一）创新设计前的药品有：萌发的黄豆种子若干、澄清石灰水。创新设计后的药品有：萌发的黄豆种子若干、煮熟冷却至室温的黄豆种子若干、澄清石灰水。
（二）改变的原因：设置对照组，更能证明二氧化碳气体是由萌发的种子进行呼吸作用时释放出来的。
三、创新设计前后仪器的对比和进行创新设计的原因
（一）创新设计前的仪器有：集气瓶1个、漏斗1个、棉花1团、玻璃导管1根、试管1支、烧杯1个。创新设计后的仪器有：瓶盖顶部边缘各预留一个60mm圆孔的净含量为350ml的塑料矿泉水瓶2个、无菌纱布2包、橡皮筋2条、黑色塑料袋2个、10ml无菌带针注射器2个、200ml的烧杯3个、25ml的烧杯2个、滤纸4张、标签纸1张、贴有黑色卡纸的试管架1个、镊子1个、黑色油性记号笔1支。
（二）实验仪器创新设计的原因
1.预留圆孔的大小为60mm的原因：预留圆孔的大小参考实验室常用漏斗上口直径的大小。目的跟原实验一样，给萌发的种子进行呼吸作用时提供氧气。
2.圆孔预留在瓶盖顶部边缘处而不在瓶盖中间的原因：使纱布掀起的面积更小，有利于用注射器抽取气体。
3.用八层无菌纱布包扎塑料瓶口的原因：借鉴实验室中常用的好氧菌培养方法中的摇瓶培养法对塑料瓶口进行包扎，不仅透气性好，有利于萌发的种子进行呼吸作用，还能防止杂菌污染塑料瓶中的种子。八层无菌纱布的作用与原实验中棉花的作用一样。但是用纱布包扎在搬动时不易脱落，更有利于实验的进行。
4.用黑色塑料袋包扎瓶身的原因：萌发的种子放入塑料瓶后，即使放在避光处，一天半后子叶也开始呈现绿色。用黑色的塑料袋进行避光，可以避免萌发的种子进行光合作用从而影响实验效果的情况出现。
四、创新设计后的装置图
五、创新设计后的操作方法
（一）将同等数量煮熟冷却至室温的黄豆种子和萌发的黄豆种子分别放入甲乙两个塑料瓶中，盖上瓶盖。在瓶盖预留孔下方的塑料瓶身上用黑色油性记号笔做好标记。在瓶盖上方盖上八层纱布，并用橡皮筋在瓶盖底端凹陷处把纱布扎紧。将瓶盖下方的塑料瓶瓶身用黑色塑料袋包好。
（二）一段时间后，拆开黑色塑料袋查看甲乙两个塑料瓶中种子的情况，扎回塑料袋。
（三）拿过甲塑料瓶，借助用黑色油性记号笔做好的标记确定好瓶盖预留孔的位置后，绑紧塑料袋。拆下甲瓶的橡皮筋。
（四）取下注射器甲的针头护帽，拉动注射器甲的活塞，检查气密性，拉动活塞，吸取4ml的澄清石灰水。使注射器甲的针梗在上，用镊子夹取两张滤纸放于针栓处，垂直推动活塞，排出注射器中多余的液体和较大的气泡。
（五）掀起瓶盖预留孔处的纱布，用食指和拇指捏紧纱布。缓慢地将塑料瓶倒转至约30°，使瓶盖上的预留孔在最上端。
（六）将注射器甲的针头和针梗垂直插入瓶内，缓慢地抽取瓶中气体至注射器顶部，盖回纱布。盖回注射器甲的针头护帽，震荡摇匀三次，将注射器甲放在试管架上，观察针筒内的澄清石灰水有没有变浑浊。
（七）用橡皮筋扎好瓶口。
（八）对乙瓶进行和甲瓶同样的操作，对比两个针筒中澄清石灰水变浑浊的程度。
六、实验效果
注射器甲中的澄清石灰水没有变浑浊，注射器乙中的澄清石灰水明显变浑浊，實验效果正确。不先抽取装有萌发的种子的塑料瓶中的气体，可以减少因为二氧化碳过量，使澄清石灰水变浑浊后又变澄清，进而影响观察实验效果这种情况出现的概率。
每隔55分钟抽取一次，在同一天内抽取两到四次也能有同样明显的效果，可以满足教师对多个平行班级的教学需求。
参考文献：
[1]周德庆.微生物学教程（第3版）[M].高等教育出版社，2011.
责任编辑
【关键词】种子萌发释放二氧化碳;实验创新设计;初中生物
一、在教材实验原型在装置和操作步骤上可改进与创新的原因
1.一般情况下，一体积的水能溶解一体积的二氧化碳。可以根据教材实验原型使用灌水排气法，进一步提高实验效果。
2.这一实验的准备过程需要耗费教师两天甚至更多的时间。一线教师一般要在同一个上午或者同一个下午连续上两节课，在两天或者三天内教授六个班级。使用教材实验原型，教师不能使用同一个装置在短时间内对多个所教班级进行授课。教授同一课，教师至少要准备两个甚至四个装置和药品，要耗费很多的人力和物力。
3.装置易损坏，不易搬动，不利于教师将演示实验搬到教室，不利于教师让学生近距离观察实验效果，也不利于学生在家准备实验、参与实验，不利于学生学习兴趣的培养。
二、创新设计前后药品的对比和改变的原因
（一）创新设计前的药品有：萌发的黄豆种子若干、澄清石灰水。创新设计后的药品有：萌发的黄豆种子若干、煮熟冷却至室温的黄豆种子若干、澄清石灰水。
（二）改变的原因：设置对照组，更能证明二氧化碳气体是由萌发的种子进行呼吸作用时释放出来的。
三、创新设计前后仪器的对比和进行创新设计的原因
（一）创新设计前的仪器有：集气瓶1个、漏斗1个、棉花1团、玻璃导管1根、试管1支、烧杯1个。创新设计后的仪器有：瓶盖顶部边缘各预留一个60mm圆孔的净含量为350ml的塑料矿泉水瓶2个、无菌纱布2包、橡皮筋2条、黑色塑料袋2个、10ml无菌带针注射器2个、200ml的烧杯3个、25ml的烧杯2个、滤纸4张、标签纸1张、贴有黑色卡纸的试管架1个、镊子1个、黑色油性记号笔1支。
（二）实验仪器创新设计的原因
1.预留圆孔的大小为60mm的原因：预留圆孔的大小参考实验室常用漏斗上口直径的大小。目的跟原实验一样，给萌发的种子进行呼吸作用时提供氧气。
2.圆孔预留在瓶盖顶部边缘处而不在瓶盖中间的原因：使纱布掀起的面积更小，有利于用注射器抽取气体。
3.用八层无菌纱布包扎塑料瓶口的原因：借鉴实验室中常用的好氧菌培养方法中的摇瓶培养法对塑料瓶口进行包扎，不仅透气性好，有利于萌发的种子进行呼吸作用，还能防止杂菌污染塑料瓶中的种子。八层无菌纱布的作用与原实验中棉花的作用一样。但是用纱布包扎在搬动时不易脱落，更有利于实验的进行。
4.用黑色塑料袋包扎瓶身的原因：萌发的种子放入塑料瓶后，即使放在避光处，一天半后子叶也开始呈现绿色。用黑色的塑料袋进行避光，可以避免萌发的种子进行光合作用从而影响实验效果的情况出现。
四、创新设计后的装置图
五、创新设计后的操作方法
（一）将同等数量煮熟冷却至室温的黄豆种子和萌发的黄豆种子分别放入甲乙两个塑料瓶中，盖上瓶盖。在瓶盖预留孔下方的塑料瓶身上用黑色油性记号笔做好标记。在瓶盖上方盖上八层纱布，并用橡皮筋在瓶盖底端凹陷处把纱布扎紧。将瓶盖下方的塑料瓶瓶身用黑色塑料袋包好。
（二）一段时间后，拆开黑色塑料袋查看甲乙两个塑料瓶中种子的情况，扎回塑料袋。
（三）拿过甲塑料瓶，借助用黑色油性记号笔做好的标记确定好瓶盖预留孔的位置后，绑紧塑料袋。拆下甲瓶的橡皮筋。
（四）取下注射器甲的针头护帽，拉动注射器甲的活塞，检查气密性，拉动活塞，吸取4ml的澄清石灰水。使注射器甲的针梗在上，用镊子夹取两张滤纸放于针栓处，垂直推动活塞，排出注射器中多余的液体和较大的气泡。
（五）掀起瓶盖预留孔处的纱布，用食指和拇指捏紧纱布。缓慢地将塑料瓶倒转至约30°，使瓶盖上的预留孔在最上端。
（六）将注射器甲的针头和针梗垂直插入瓶内，缓慢地抽取瓶中气体至注射器顶部，盖回纱布。盖回注射器甲的针头护帽，震荡摇匀三次，将注射器甲放在试管架上，观察针筒内的澄清石灰水有没有变浑浊。
（七）用橡皮筋扎好瓶口。
（八）对乙瓶进行和甲瓶同样的操作，对比两个针筒中澄清石灰水变浑浊的程度。
六、实验效果
注射器甲中的澄清石灰水没有变浑浊，注射器乙中的澄清石灰水明显变浑浊，實验效果正确。不先抽取装有萌发的种子的塑料瓶中的气体，可以减少因为二氧化碳过量，使澄清石灰水变浑浊后又变澄清，进而影响观察实验效果这种情况出现的概率。
每隔55分钟抽取一次，在同一天内抽取两到四次也能有同样明显的效果，可以满足教师对多个平行班级的教学需求。
参考文献：
[1]周德庆.微生物学教程（第3版）[M].高等教育出版社，2011.
责任编辑