湖北省武汉市武珞路实验初级中学(430061) 李芳芳

“绿色植物的呼吸作用”是人教版七年级上册生物教材第3单元第5章第2节的内容，本节通过3个演示实验引导学生得出结论：植物的呼吸作用是细胞利用氧气产生二氧化碳，并且释放能量的过程。教学内容设计要有利于学生理解呼吸作用的概念和实质。

1 实验改进的原因

1.1 冬天温度低，大豆不易发芽

笔者按照课本的要求准备实验材料，该实验要用到萌发的大豆种子，然而笔者在萌发大豆时遇到了大豆不发芽的问题，开始以为是大豆质量有问题，换了一批大豆种子加水后仍然不发芽。原来是因为该实验开展时正值1月上旬，此时的武汉温度只有0～5 ℃，温度太低不利于大豆种子的萌发。

1.2 用棉花塞暖水瓶瓶口，热量容易散失

在实验一“植物呼吸作用产生热量”中，需要将等量萌发的种子和煮熟的种子分别装入甲、乙两个暖水瓶中，然后暖水瓶中各插入1支温度计测量温度的变化。笔者根据课本图片提示，用棉花塞紧暖水瓶的瓶口以固定温度计进行实验，发现24 h后甲、乙两个暖水瓶中温度计的示数并没有明显变化。经过分析，发现是因为用棉花塞紧暖水瓶瓶口后，暖水瓶里的热量还是会通过棉花慢慢地散失到空气中，从而影响实验效果。

1.3 实验效果不理想

在实验二“植物呼吸作用产生二氧化碳”中，将萌发的种子装进广口瓶，一段时间后，用加水排气法将广口瓶中的气体排到澄清的石灰水中，澄清的石灰水变浑浊，从而证明植物呼吸作用产生了二氧化碳。然而笔者根据课本上的装置进行实验，澄清的石灰水变浑浊并不明显或者根本没有变浑浊，没有达到预期的实验效果。笔者以为是种子呼吸作用的时间不够长，产生的二氧化碳不够多，于是延长了种子呼吸作用的时间，然而实验效果也并不理想。笔者经过反复的分析，发现是因为冬天温度低，植物的呼吸作用强度很弱，产生的二氧化碳比较少，所以澄清的石灰水变浑浊的效果并不明显。

1.4 蜡烛容易从燃烧匙上掉落

在实验三“呼吸作用消耗氧气”中，需要将燃烧的蜡烛放在燃烧匙上，然后将蜡烛伸进装有种子的广口瓶中。笔者在实验中遇到了一个问题，将燃烧的蜡烛伸进广口瓶的过程中，蜡烛很容易从燃烧匙上掉落，又要花时间去捡蜡烛从而影响实验的顺利进行。

2 实验改进

2.1 将大豆种子换成绿豆种子

笔者在遇到大豆不发芽的问题后，开始尝试用其他植物的种子。笔者先后尝试了玉米、绿豆和小麦种子。在实验过程中发现，玉米种子在温度较低的环境中不易发芽，绿豆种子和小麦种子都能发芽，其中绿豆种子的发芽速度比小麦种子要快，而且煮熟的绿豆种子和萌发的绿豆种子颜色有差异，更利于学生观察实验现象、得出实验结论，经过反复的比较，笔者最后选择了绿豆种子作为实验材料。

2.2 将棉花塞换成橡皮塞

笔者在实验一“植物呼吸作用产生热量”中，遇到了棉花塞紧暖水瓶瓶口不易保温的问题，特地请教了学校的化学实验教师，化学实验教师帮笔者想到了一个好办法，按照暖水瓶瓶口的大小选择大小合适的橡皮塞，用打孔机在橡皮塞上打1个孔，孔的大小刚好适合插入1支温度计。将插有温度计的橡皮塞塞紧暖水瓶瓶口，24 h后，萌发的种子温度可以上升8～10 ℃，实验效果较好，分析24 h前后温度计的示数变化，学生很容易得出种子萌发过程中产生热量的结论。

2.3 将种子放在酸奶机或恒温箱里以加快种子萌发速度、增大呼吸作用的强度

虽然绿豆种子在室温下可以萌发，但是萌发的速度很慢，需要3天左右的时间才能萌发好，而且因为温度低，萌发的种子呼吸作用的强度很弱，产生的二氧化碳很少，从而影响实验二“植物呼吸作用产生二氧化碳”的效果。笔者在家里做酸奶的时候突然想到，酸奶机的温度高于室温，将种子放在酸奶机里是否会加快种子萌发的速度？笔者经过尝试后惊喜地发现，将绿豆种子放在酸奶机中萌发，种子萌发所需的时间由3天缩短到1.5天，产生的二氧化碳也足够让澄清的石灰水变浑浊。将种子放在酸奶机中萌发，不仅加快了种子的萌发速度，而且有效提高了种子呼吸作用的速率，从而产生足够多的二氧化碳，解决了低温条件下呼吸作用弱、实验效果不好的问题。条件好的学校有恒温箱，则可以将种子放在恒温箱中，温度控制在合适数值，也可以大大加快种子萌发的速度。

另外，在实验二“植物呼吸作用产生二氧化碳”中，需要将萌发的种子密封以收集种子呼吸作用产生的二氧化碳，于是笔者将萌发的绿豆种子放在广口瓶中，用橡皮塞将广口瓶瓶口塞紧。然而笔者发现，如果密封时间过长，绿豆种子会因为缺乏氧气而死亡，再打开瓶塞时绿豆种子散发出浓浓的臭味。为了使种子保持活性，笔者在实验前每隔半天打开瓶塞让种子获取氧气，并且给种子换一次水，这样才能一直保持种子的活性，实验效果才不受影响。

2.4 将蜡烛固定在燃烧匙上

在实验三“呼吸作用消耗氧气”中，笔者遇到了蜡烛容易从燃烧匙上掉落的问题，尝试用双面胶将蜡烛粘到燃烧匙上，因为燃烧匙底部不是平的，怎么也粘不牢。笔者尝试将蜡烛放在燃烧匙上，然后用酒精灯对燃烧匙加热，燃烧匙上的蜡烛底部遇热融化，待其冷却后蜡烛就会牢牢地固定在燃烧匙上。经过小小的改造，蜡烛再也不会掉下来，从而使实验三顺利地进行。

3 其他改进

因为七年级的学生还没有学习化学，对二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊的特点并不熟悉，因此在实验二“植物呼吸作用产生二氧化碳”中，学生看到澄清的石灰水变浑浊的现象后，不能顺利地得出“植物呼吸作用产生二氧化碳”的结论。为了帮助学生更好地分析实验结论，笔者在实验二之前，加了一个让学生吹澄清石灰水的小实验，让学生知道二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，有了这个知识点作铺垫，学生可以在实验二中顺利得出“植物呼吸作用产生二氧化碳”的结论。

另外，在实验三“植物呼吸作用消耗氧气”的实验中，学生看到蜡烛熄灭后也不能顺利得出“植物呼吸作用消耗氧气”的结论。为了帮助学生更好地分析实验结论，笔者在实验三“植物呼吸作用消耗氧气”之前，加了一个让学生将燃烧的蜡烛放进广口瓶并塞紧瓶塞的小实验，学生看到蜡烛熄灭后，知道了蜡烛的燃烧需要氧气，从而在实验三中可以顺利得出“植物呼吸作用消耗氧气”的结论。

本节课的3个实验均为演示实验，担心坐在后排的学生看不清实验过程和实验现象，笔者借助希沃白板的“实时投屏”功能，实验时由学生来操作，笔者将学生的操作过程和产生的实验现象通过手机上的希沃白板软件拍摄下来，并实时投屏到大屏幕上，这样，全班的学生都可以清晰地看到实验过程和实验现象。为了提高学生实验操作的规范性，笔者在课前对操作实验的学生进行了简短而规范的培训。

4 实验中的其他发现

4.1 煮熟的种子放两天后蜡烛也会熄灭

在实验三“植物呼吸作用消耗氧气”中，笔者将燃烧的蜡烛伸进装着煮熟种子的广口瓶内，发现蜡烛竟然也熄灭了。笔者反复分析其中的原因，发现是因为种子煮熟后放了两天，滋生了很多细菌，这样的种子摸起来黏黏的，细菌呼吸作用消耗掉了广口瓶中的氧气，所以燃烧的蜡烛伸进广口瓶后也会熄灭。找到原因后，笔者在后面的实验中都是提前一天将种子煮熟，再也没有发生煮熟的种子这一组蜡烛熄灭的情况。

4.2 种子见光部分变成绿色

在萌发种子时，笔者发现见光的种子会变成绿色，这样的种子可以进行光合作用，从而影响学生得出实验结论。因此，笔者在萌发种子的过程中，将酸奶机进行遮光处理，如果是在恒温箱中萌发种子，则用黑色的卡纸将恒温箱门上的玻璃盖住，不让萌发的种子见光，从而让整个实验更加严密。

4.3 实验装置气密性问题

在实验二“植物呼吸作用产生二氧化碳”中，笔者遇到了实验装置气密性不好的问题，导致装置中的二氧化碳跑走了，严重影响了实验现象，向化学组的同事请教后，同事建议笔者将凡士林涂抹在可能漏气的地方，果然有效解决了问题。

另外，在让学生用吸管向澄清的石灰水中吹气时，开始笔者尝试用15 mm×150 mm的小试管装澄清的石灰水，用吸管向澄清的石灰水中吹气时，因为试管比较短，试管中的石灰水很容易从试管口溅出来，甚至溅到脸上影响实验的安全。换用20 mm×200 mm的大试管后，因为大试管比较长，石灰水不会溅出来，从而大大提高了实验的安全性。为了让学生更容易观察到石灰水变浑浊的现象，笔者将一张黑色卡纸放在试管的背后作为背景，在黑色卡纸的对比下，石灰水变浑浊的现象非常明显。

在“绿色植物的呼吸作用”实验中，笔者遇到了很多问题，其中很多问题是笔者向其他教师请教后找到解决办法的，这也提醒了笔者，学无止境，遇到问题多向有经验的教师请教，反复摸索，想办法解决实验中遇到的各种问题，将“不可能”变为“可能”，和学生一起发现生物实验的各种精彩。