【摘 要】实验教学是初中生物学科教学的重要组成部分，以实验驱动教学，对发展学生生物科学素养、形成学生科学探究能力非常重要。随着教材的改进，教师在教学过程中也应该不断加强对课本生物实验设计的改进与创新，使实验设计更加合理，步骤更加严谨，可操作性更强。本文对人教版初中生物课本中部分实验设计的改进方法进行介绍，以期对广大教师和学生有所帮助。
【关键词】初中生物实验 实验改进 生物教师
生物实验是教师指导学生利用一定的材料、药品、仪器设备等，按照指定的条件去进行生物实践活动。生物学是一门实验性科学，生物实验教学是中学生物学教学的重要组成部分。通过生物实验，可以使学生了解知识在实践中的应用，并提高学生的学习兴趣，培养学生的科学探究能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生实事求是的科学态度。因此，生物实验在生物教学过程中有着举足轻重的作用。但在实际的教学中，课本中部分实验设计由于地域原因取材较难，时间较长，或者装置过于繁琐等原因，实验的可操作性不强，教师在教学过程中也应该不断加强对课本生物实验设计的改进与创新，使实验设计更加合理，步骤更加严谨，可操作性更强。本文对人教版初中生物课本中部分实验设计的改进方法进行介绍，以期对广大教师和学生有所帮助。
一、“测定某种食物中的能量”实验
新人教版生物七年级下册《食物中的营养物质》中探究活动“测定某种食物中的能量”，其原理是通过测量实验前后水温的变化计算出食物燃烧时放出的热量。
（一）教材设计存在的不足：
1）30ml水吸热能力差，水温变化不大，不易测量；
2）30ml水在锥形瓶中的水位很低，温度计的玻璃泡不能完全浸没于水中，测量的数据不精确；
3）锥形瓶下垫有石棉网，石棉网会阻止热量的传递；
4）实验装置没有隔热装置，热量损失太多，实验结果误差太大。
（二）实验改进：
将一个空易拉罐顶端开一个与小试管大小相似的圆孔，周围穿几个小洞，在试管中注入10ml水，插入温度计，用塞子固定，记下水温，然后穿过圆孔，用试管夹固定在易拉罐顶部。用天平称出花生仁的质量，点然后迅速放到小试管正下方，等花生仁完全燃烧后记下水温，利用课本上的方法进行计算。
通过改进之后的实验，操作简单，实验结果明显易观察，且能最大限度地减少实验过程中热量的散失，增加了实验的严谨性和实验结果的准确性。
二、“模拟膈肌运动”演示实验
新人教版生物七年级下册《发生在肺内的气体交换》中的演示实验“模拟膈肌运动”，教材中是用大的玻璃罩代表胸廓，用气球代表肺，在玻璃罩下蒙上一层橡皮膜代表膈，玻璃管模拟气管和支气管。演示时用手拉或者推橡皮膜，模拟膈肌的收缩与舒张，说明胸廓大小的变化及吸气和呼气动作。
（一）教材设计存在的不足：
1）用大的玻璃罩代表胸廓较笨重，操作不方便；
2）演示时橡皮膜易滑脱；
3）大玻璃罩和“Y”型管在一般学校并不常见。
（二）实验改进：
用废弃的泡泡糖瓶代表胸廓，在瓶底中部穿一个圆孔，用稍大的饮料吸管制作“Y”管模拟气管和支气管，用萝卜削成一个塞子，中间开孔，将做好的“Y”管两枝各扎上气球后穿在萝卜上，用一个大气球剪去一部分模拟膈肌，做成模拟膈肌器后便可进行实验操作了。
通过改进，实验取材容易，操作简单，很好的模拟了膈肌运动与肺的变化及呼吸的关系，增强了实验教学效果。
三、“绿叶在光下制造有机物”实验
新人教版生物七年级上册《绿色植物是生物圈中有机物的制造者》中的探究实验“绿叶在光下制造有机物”，其原理主要是利用淀粉遇碘变蓝的特性来检测绿叶在光下制造出以淀粉为主的有机物。
（一）教材设计存在的不足：
1）天竺葵叶片较大，较难完整放入小容器中，溶解叶绿素所需要的酒精也更多，容易造成酒精和燃料的浪费；
2）用回形针夹黑纸片为叶片遮光处理，容易压低植物叶片，导致实验过程中叶片的光照受到影响，进而影响实验结果；
3）加热时小烧杯容易侧倾而与大烧杯壁发生碰撞，有时会把里面的酒精洒出，造成安全隐患；
4）小烧杯的杯口较大，酒精易挥发，既造成浪费，还会影响叶片脱色的效果；
5）水浴加热的时间较长，既耗费燃料，又浪费了实验课的时间。
6）本实验只有一组对照实验，变量为光。
（二）实验改进：
实验材料改用黄花酢浆草，全国各地都有分布，其叶片更小更薄，既提高了实验效率，又节省了酒精和燃料。用贴纸在叶片的上下两面贴住遮光，不会对叶片造成伤害。选取相同的4片叶子，分别标号A、B、C、D，用贴纸把A叶片的一部分从上下两面遮盖起来，用刀片把B叶片的主脉切断，用装有固体氢氧化钠的透明塑料袋把C叶片装裹起来，D叶片不做任何处理。水浴加热时，在大烧杯中放入一条纱布，起到固定小烧杯的作用，在装有酒精的小烧杯口盖上一个小培养皿，减少酒精的蒸发。加热时用70℃左右的热水代替冷水，可大大加快叶片脱色的速度，节约课堂时间。
本实验改进后，实验材料常见易得，且易处理，实验装置更完善，消除了安全隐患，实验操作不仅大大加快了实验的速度，还节约了酒精和燃料，提高了实验效率。将三个实验合并为一个实验，但同样可以达到教学目的，同时探讨了光、水和二氧化碳三个因素在光合作用中的作用，使学生对光合作用的实质真正得到理解。
四、“种子在萌发过程中产生二氧化碳”实验
新人教版生物七年级上册《绿色植物的呼吸作用》一节中的演示实验“种子在萌发过程中产生二氧化碳”，利用“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”的性质，验证种子萌发时产生了二氧化碳，帮助学生理解呼吸作用。
（一）教材设计存在的不足：
1）原实验装置器材较多，组装复杂。
2）实验操作繁琐。使用该装置实验采用灌水排气法，从漏斗灌入清水，操作复杂。
3）不能在短时间内重复演示该实验。
4）没有设置对照实验，很难说明二氧化碳是萌发的种子产生的。
（二）实验改进：
取两个500ml的塑料透明瓶子，分别贴上1号、2号标签，1号瓶中装入萌发的种子，2号瓶中装入煮熟的种子，然后盖住密封，2小时后用来做实验。另外准备一个注射器、两只小烧杯、澄清石灰水。两只小烧杯分别贴上1号、2号标签与瓶子对应，向两只小烧杯中倒入适量的澄清石灰水，用注射器从贴1号标签的瓶中抽取气体注入1号小烧杯的石灰水中，让学生观察石灰水的变化。用注射器从贴2号标签的瓶中抽取气体注入2号小烧杯的石灰水中，让学生观察石灰水的变化。
实验改进后，器材来源于生活，容易取得，实验装置简单，操作简便，还可重复演示，设置了对照组，更有利于学生理解呼吸作用产生了二氧化碳。
随着素质教育的推进，创新能力的培养已成为素质教育的重中之重，而通过生物实验培养创新能力是生物教学适应素质教育开展的需要。教师在教学中应不断加强对课本实验设计的改进与创新，使实验设计更科学，实验操作更简洁，实验结果更直观，在实验活动中激发学生的创新思维，培养学生的创新意识和创新能力。