梁慧萍

摘 要：针对教材中探究绿色植物通过呼吸作用分解有机物、释放能量、消耗氧气、产生二氧化碳实验中的不足，从选择实验材料、改进装置、改变实验原理等角度进行改进，从而更加科学合理设计实验方案、使实验现象更加清晰具有说服力。

关键词：绿色植物;呼吸作用;实验改进

《绿色植物的呼吸作用》是《生物学、七年级上册》第五章第二节的内容。本节通过三组演示实验验证了绿色植物的呼吸时释放了能量、产生了二氧化碳、消耗了氧气。从而为“呼吸作用”概念的建构、理解呼吸作用的实质打下基础。

1.教材中的实验原型及不足之处

1.1教材中的实验原型

（1）验证植物的呼吸过程产生了二氧化碳。一个广口瓶中是萌发的种子。在瓶口塞插入一个带阀门的导管和一个塞着棉絮的漏斗。实验开始时阀门是关闭的。过一段时间后，拿掉漏斗上方的棉絮，往瓶子里注入清水。同时打开阀门，使瓶内的气体进入试管。观察试管内澄清的石灰水发生了什么变化。

（2）验证植物的呼吸过程消耗了氧气。甲瓶中装有萌发的种子，乙瓶中装有等量的煮熟的种子，把甲，乙两瓶同时放到温暖的地方。24小时以后，把点燃的蜡烛伸入广口瓶内，观察蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况。

1.2教材实验的不足之处

1.2.1第一个实验，验证植物的呼吸过程产生了二氧化碳的不足之处。

（1）材料采用广口玻璃瓶装种子，利用弯曲带阀门的导管疏导气体。然而在玻璃管插入瓶塞和挪动实验装置时，玻璃管很容易碎。（2）用清水注入漏斗，整套装置比较繁琐。扭动起来很费劲。（3）没有对照组，缺少说服力。

1.2.2第二个实验，验证植物的呼吸过程产生了二氧化碳不足之处。（1）把装有种子的甲，乙两瓶同时放到温暖的地方。没说明是有光、无光。（2）刚做完第二个实验，验证了植物呼吸会产生二氧化碳，学生会认为伸进甲瓶的蜡烛熄灭是因为二氧化碳所导致的。这个实验存在两个变量。也就不能科学的证明是瓶内种子呼吸消耗了氧气，还是蜡烛是因为缺氧导致熄灭。

2.对教材中实验的改进

2.1实验材料

萌发和煮熟的黄豆种子、新鲜和煮熟的菠菜、矿泉水瓶、汇源果汁瓶、细线、带滑轮开关的输液管、小烧杯、澄清的石灰水、大广口瓶、20%的NaOH溶液、火柴、竹签、小试管。

2.2实验原理

（1）植物呼吸产生二氧化碳使澄清的石灰水变混浊，（2）NaOH溶液具有吸收二氧化碳的作用（4）植物呼吸消耗了氧，缺氧条件下、排除二氧化碳的干扰，燃烧的竹签火焰会熄灭。

2.3实验装置及方法

2.3.1实验一：植物的呼吸产生二氧化碳

（1）取四个同样大小的矿泉水瓶。分别装入等量萌发和煮熟的黄豆种子、新鲜和煮熟的菠菜。（2）拧紧瓶盖，把带滑轮开关的输液管插入瓶盖，关好滑轮开关。（3）四小时后，把输液管另一端插入装有澄清的石灰水的小烧杯，打开输液管的滑轮开关，挤压矿泉水瓶壁。把瓶内气体导入到小烧杯内。观察澄清的石灰水的颜色。

2.3.3实验二：植物的呼吸消耗了氧气。

（1）取四个同样大小的汇源果汁瓶。分别装入等量萌发和煮熟的黄豆种子、新鲜和煮熟的菠菜。（2）取四个同样大小的玻璃试管，注入等量的20%的NaOH溶液，试管口保留1cm的空间。分别插入装有黄豆种子和菠菜的汇源果汁瓶内。为防止试管倾倒，用细线系注，把细线拉出瓶口。（3）盖紧瓶盖。（4）24小时后打开瓶盖，把点燃的竹签分别伸入到汇源果汁瓶内。观察各瓶内竹签燃烧情况。

2.4实验现象及理论

实验一，改一个萌发种子实验为对照实验，萌发种子与煮熟种子。改广口瓶为塑料瓶，带阀门的玻璃导管为带滑轮阀门的输液管，更方便安装，就不用再插入漏斗，倒清水排放二氧化碳实了，直接挤压塑料瓶导入气体进入烧杯内的呈请的石灰水，即简便容易操作，又节省时间。

并且改为两组对照实验。萌发和煮熟的种子，新鲜和煮熟的蔬菜，分别放在见光与不见光的条件下，充分证实了绿色植物的种子和植株在见光与不见光条件下，都能产生二氧化碳。见光与不见光条件下，都要呼吸。

实验二，直接把点燃的蜡烛伸入到萌发和煮熟的种子的广口瓶内，改为两组对照实验。萌发和煮熟的种子，新鲜和煮熟的蔬菜，分别放在见光与不见光的条件下，利用NaOH溶液具有吸收二氧化碳的功能，在大广口瓶内插入装有20%的NaOH溶液的试管。避免错误诱导学生在实验一的基础上，错误认为实验二是萌发的种子及新鲜的植被呼吸释放的二氧化碳，抑制了蜡烛的燃烧。而是萌发的种子和新鲜的菠菜呼吸时消耗了氧气，使燃烧的小木条熄灭的。

3.改进实验的创新

第一，实验用具选取更恰当，实验操作更简洁科学。

就地取材，使用简单易得的实验用具，如保温杯、注射器、帶滑轮阀门的输液管、小木条等，不仅节约了实验成本，简化了实验装置，而且操作方法更简便，实验效果更明显。

第二，实验原理科学可控，实验现象更直观。

利用NaOH溶液具有吸收二氧化碳的特性，把装有20%的NaOH溶液的试管萌发的种子装置，保证实验中只有一个变量，排除二氧化碳的干扰，当把燃烧的小木条伸入萌发种子装置，小木条火焰熄灭或燃烧变弱，而煮熟的种子和菠菜瓶内，火焰没变化。毫无疑问的说明是萌发的种子和新鲜的菠菜呼吸时消耗了氧气。

这样完成两个实验的探究后，学生自然而然理解归纳出呼吸作用的概念：细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要的过程。理解呼吸作用并不是呼吸，实质是有机物的分解，释放能量的过程。