初中生物学教学：探索光合作用提高种菜经济效益

何永全老师是我的工作室成员，本科毕业于华南师范大学生命科学学院，获得理学学士学位，现任教于广州市黄埔区九佛中学。他曾担任过级长、班主任、科组长等，也是黄埔区唯一一所农村学校九佛中学的生物学科组负责人，是黄埔区初中生物学中心组成员。何老师所在的学校教学设备较陈旧，实验仪器普遍短缺、老化、破损严重。但何老师带领科组老师一直坚持实验教学，利用现有的条件，努力进行实验改进、创新，因陋就简、因地制宜、刻苦钻研，充分利用农村的自然资源，发挥自己的聪明才智，开创了具有农村学校特色的初中生物实验教学新天地。

何老师善于结合农村学校的实际，灵活开展实验教学。农村广阔的土地上丰富的生物资源也为实验材料本土化提供了多种可能。例如，学生们发现，蓊菜（空心菜）、红薯藤等植物的茎下端的切口形状对扦插的成活没有明显影响，何老师就引导学生分别用柳枝、红薯藤、月季、大叶黄杨等材料进行扦插实践活动。又如，探究“酒精对水蚤心率的影响”时，气温还较低，水蚤很少，何老师带领学生利用小沼虾（虾米子）进行探究，实验效果比水蚤更明显。农村学校实验教学条件较简陋，但独特的地理条件，也为教学空间的拓展提供了不可多得的机会。如学习“花的结构”时，何老师就安排学生搜集自己身边的花，并观察花的种类及结构的异同。学校实验室有限，何老师就增加实验室开放时间，既可以解决实验器材短缺造成的必须多人共同操作的难题，同时还可以解决受课堂时间限制不能按时完成实验的问题，如探究“种子萌发的环境条件”实验。何老师还在实验过程中启发学生创新，让学生意识到做实验不必局限于实验室，许多实验在生活中就能做，如探究“蚂蚁的通讯”。结合农村学校资源教学，不仅能延伸学习空间，扩大实验视野，还能使学生认同人与生物圈的密切关系。例如，结合学校一些学生家庭种菜的实际情况，在学习了绿色植物的光合作用后，何老师引导学生讨论如何通过延长光合作用时间让蔬菜提早上市，以提高经济效益。另外，何老师还组织学生观看电视中的自然类节目，组织学生采集标本、养殖小动物、观察植物等，树立学以致用、大胆实践的理念。

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称《课程标准》）在“课程资源的开发利用”中指出：“应高度重视学校生物学实验室建设，积极营造良好的实验、实践环境。同时也应鼓励学生和教师利用身边廉价的器具和材料，设计富有创造性的实验和实践活动。”何老师认为，农村中学教学条件相对落后，教师要勤俭节约、开源节流。在保证实验安全的前提下，发动学生利用日常生活中容易获得的物品进行实验。例如，利用废弃的易拉罐、饮料瓶、包装容器等，做到物尽其用、变废为宝。通过师生的共同努力，何老师所在学校对人教版教材绝大部分实验都可以开展。

除此以外，何老师还善于改进实验装置以提高实验效果。例如，血液循环是人教版《生物学》七年级下册第四章第三节“输送血液的泵——心脏”的内容。心脏的结构、血液循环的途径是本节的重点，也是难点。由于心脏的结构、血液循环的过程很复杂，学生很难掌握，也很难理解。有关知识点的教具很缺乏，其他老师上这节课，只能依靠心脏的模型、挂图、PPT和录像对学生进行讲解，教学效果并不理想。何永全老师经过多年的教学实践，设计了“DIY动态血液循环”教具——一副有机玻璃制作的人体血液循环图，根据人体结构，在血管的相应位置安装好粗细不等的透明硅胶管，在体循环和肺循环的位置分别安装一个透明塑料瓶，塑料瓶背后用小的硅胶管分别连接后面的注射器。在心脏的四个腔位置，安装四个特殊的、模拟瓣膜防止血液倒流功能的装置，在心脏的后面安装两个小水泵，分别连接在左、右心室位置，用来模拟心脏收缩产生动力，最后把透明的硅胶管按血液循环的路径连接起来，并固定在相应的位置，贴上对应标签。在使用时，小水泵接通电源，然后将透明硅胶管放入红色的淀粉溶液中进行抽取，使硅胶管中的淀粉溶液在管内自动循环。在小水泵抽取红色淀粉溶液的同时，推动装有碘液和维生素C溶液的注射器，分别向体循环和肺循环的透明塑料瓶添加碘液和维生素C溶液，观察体循环和肺循环中血液颜色变化。在体循环位置的透明塑料瓶中，原来鲜红色的淀粉液遇到碘液后就会变成暗红色；在肺循环位置的透明塑料瓶中，原来暗红色的淀粉液遇到维生素C溶液后就会慢慢变回鲜红色。这就可以让学生直观了解体循环和肺循环的血液流动及其颜色的变化。

何老师还改进了教材“发酵现象”实验的装置，他撰写的论文《“发酵现象”实验装置的改进》发表在《生物学教学》2019年第10期。“发酵现象”是人教版《生物学》八年级上册“人类对细菌和真菌的利用”一节中的一个演示实验。这个演示实验虽然材料简单，操作方便，但是，在具体的教学过程中，何老师发现发酵反应时间长，效果不够直观，不能及时检验发酵过程中产生的气体是否是二氧化碳。老师们常常在上课时做实验，待到下课时，发酵产生的气体也不是很明显。针对以上不足，何老师对实验装置进行了改进，使实验的现象更快显示、更直观，并且可以检验出发酵产生的气体就是二氧化碳。教材原实验装置和何老师改进的实验装置的实验效果对比如表1－1。

表1－1　实验装置改进前后的实验效果对比(www.xing528.com)

经过多年的实验教学积累，何老师具备丰富的教学经验以及对实验装置的改进和创新的能力。近两年，何老师连续在省级实验教学大赛中获奖：2016年11月参加广东省中学化学和生物实验教师（员）实验操作和创新技能竞赛，获得二等奖，撰写的实验教学论文《“测定食物中的能量”实验装置的改进》发表在《生物学教学》2017年第4期；2018年4月参加广东省第33届青少年科技创新大赛，获得科技辅导员版块二等奖。何老师辅导的学生参加广州市初中生物开放性考查作品评比，更是多次获得一等奖。

2018年11月9日至11日，何老师参加了由广东省教育厅主办，广东省教育装备行业协会承办的2018年广东省中学化学和生物实验操作与创新技能竞赛活动。该活动是广东省中学化学和生物实验教育教学的一大盛事，是对全省中学化学和生物实验教学成果的大检阅，也是全省化学和生物教师实验操作技能和创新技能的大比拼。活动既有同门竞技，又有相近学科的互相切磋，参与面广、规模效应明显，参赛的都是经过区、市竞赛层层选拔的优秀选手。省赛设常规实验操作技能竞赛和创新实验技能竞赛两个环节，并且要求每个环节都在20分钟内完成。第一个环节是完成指定的实验操作和实验报告，何老师快速、精准地完成了这一环节，其扎实的基本功和熟练、规范的实验操作得到了评委的一致好评；第二个环节是展示实验创新器材，并进行解说和演示。这是何老师的长项，何老师从便于教学、取材便利的理念出发，凭借日常丰富的实验教学经验，设计了便于推广、应用的“动态血液循环”新的实验装置。该实验装置实验现象明显，可以直观揭示出基本实验原理，体现了何老师出色的生物实验创新能力。因此，何老师从全省21个地市的200多位选手参加的竞赛活动中脱颖而出，同时斩获广东省一等奖和创新实验奖，成为黄埔区初中生物学教师参加这个比赛获得奖项最高的老师。

何老师取得的成绩，不仅展现了他优秀的专业素养，更是农村学校教师充分利用现有资源进行实验教学的一个成功案例。何老师的成功为广州市和黄埔区初中生物学科赢得了荣誉，也大大鼓舞了类似学校的老师。相信有先进的教育理念支撑，有学校领导的支持和老师们的努力创新，在浓厚的教研氛围中，一定还会有更多的老师在各类教学竞赛中脱颖而出，为区和学校增光添彩！

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