生物學(xué)實(shí)驗(yàn)簡易多功能裝置設(shè)計(jì)研究范文

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摘要：本文介紹了初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡易多功能裝置的設(shè)計(jì)背景、思路、制作過程和使用方法。該簡易多功能實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、操作方便，且在多次實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：初中生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；多功能裝置

在初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一些實(shí)驗(yàn)尤其是探究性實(shí)驗(yàn)由于缺乏配套的實(shí)驗(yàn)裝置，使實(shí)驗(yàn)未能正常地開展，學(xué)生的科技創(chuàng)新能力、科學(xué)探究能力等生物學(xué)核心素養(yǎng)與育人目標(biāo)沒有得到較好地落實(shí)。筆者在多年的教學(xué)實(shí)踐中，對部分探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一個結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定和操作方便的簡易多功能實(shí)驗(yàn)裝置，取得了較好的教學(xué)效果，現(xiàn)分享如下:

1設(shè)計(jì)思路

1．1裝置規(guī)格

該裝置為長63cm×寬32cm×高12cm的木質(zhì)長方體，裝置內(nèi)部分為活動式的左右兩部分、上下兩層。裝置中央設(shè)計(jì)活動插板，將裝置分隔為左、右兩部分(可進(jìn)行左、右對照實(shí)驗(yàn))，插板上端中央還設(shè)計(jì)一個開口(圖1)。設(shè)計(jì)意圖:①要保障裝置內(nèi)部左、右的空氣流通;②開口可作為探究“光對鼠婦生活的影響”時光室與暗室之間鼠婦活動的通道。

1．2活動隔板

在裝置內(nèi)距底部4cm位置設(shè)計(jì)一層活動隔板，將裝置分隔為上下兩層。隔板一面光滑(模擬光滑環(huán)境)，一面粗糙(模擬粗糙環(huán)境)。設(shè)計(jì)意圖:上層作為“探究蚯蚓運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)的使用，下層作為蚯蚓的采集箱、飼養(yǎng)箱。

1．3推拉蓋板

裝置頂端設(shè)計(jì)2塊推拉式活動蓋板，左側(cè)為暗室蓋板，不透光;右側(cè)為光室蓋板，中央設(shè)計(jì)無色透明玻璃，透光。設(shè)計(jì)思路:裝置左、右可進(jìn)行無光、有光的對照。

1．4通氣設(shè)計(jì)

裝置左、右側(cè)板與頂部活動蓋板之間保持0．5cm的空間，保障裝置內(nèi)與外界之間的空氣流通。

2制作過程

2．1材料用具

實(shí)木板厚1cm、厚0．3cm無色透明玻璃、清光漆、小鐵釘、木工用具、油漆工具、玻璃工具。

2．2部件制作

零部件有:①底板1塊:長61cm×寬30cm。②前、后板各1塊:長61cm×高11cm。前、后板內(nèi)側(cè)中央由上至下各制作滑槽1條:高10cm×寬1cm×深0．25cm。內(nèi)側(cè)距低端4cm處各固定橫條1根:長61cm×寬1cm。③左、右側(cè)板各1塊:寬32cm×高10．5cm。內(nèi)側(cè)距低端4cm處各固定長30cm×寬1cm橫條1根。④活動隔板2塊:長29．5cm×寬29．5cm，一面光滑一面粗糙(兩面都可使用)。⑤活動插板1塊，寬30．5cm×高9．5cm，下端制作26cm×高3cm開口。⑥推拉式蓋板2塊:暗室蓋板1塊，長31．5cm×寬32cm。光室蓋板1塊，長31．5cm×寬32cm，鑲嵌無色透明玻璃1塊:長24cm×長24cm(圖1)。

2．3打磨上漆

①對木質(zhì)零部件進(jìn)行打磨至光滑;②把打磨后的零部件進(jìn)行上漆。

2．4裝置組裝

將制作的零部件組裝。組裝好裝置如圖1所示。

3使用方法

3．1采集箱、飼養(yǎng)箱使用步驟

①采集蚯蚓時，取下左、右蓋板，取出插板，取出裝置內(nèi)上、下層之間的隔板;②在左側(cè)(或右側(cè))箱內(nèi)放置一層潮濕泥土;③插入插板(開口向上);④將采集的蚯蚓放入左側(cè)箱內(nèi)，蓋上左側(cè)隔板、右側(cè)隔板，蓋上左、右蓋板(采集箱功能);⑤飼養(yǎng)蚯蚓時，在采集箱內(nèi)放入適量食物(飼養(yǎng)箱功能)。

3．2探究蚯蚓的運(yùn)動操作步驟

①取下左、右蓋板，取出左側(cè)采集箱隔板，取出右側(cè)隔板;②從左側(cè)采集箱內(nèi)取出蚯蚓;③放入左側(cè)采集箱隔板(光滑面向上)，放入右側(cè)隔板(粗糙面向上);④選擇2條大小、健壯相近的蚯蚓，1條置于左側(cè)光滑隔板上，1條置于右側(cè)粗糙隔板上;⑤觀察記錄蚯蚓在光滑平面與粗糙平面上的運(yùn)動狀況。

3．3探究“光對鼠婦生活的影響”

操作步驟①取下左、右蓋板，取出插板，取出裝置上下層之間的隔板;②在裝置內(nèi)均勻墊一層潮濕土壤;③插入插板(開口向下);④左側(cè)蓋上暗室蓋板;⑤在通道處放入10只大小、健壯相近的鼠婦;⑥蓋上右側(cè)光室蓋板;⑦觀察記錄光室、暗室內(nèi)鼠婦活動數(shù)量的變化。

3．4探究“光對葉綠素形成的影響”

操作步驟①取下裝置左側(cè)暗室蓋板、右側(cè)光室蓋板，取出中央插板，取出裝置上、下層之間隔板;②在裝置底部放置一層濕紙巾(或潮濕土壤);③在濕紙巾上均勻放置一層萌發(fā)出胚根的種子(如花生種子);④插入中央插板(開口向上);⑤蓋上左側(cè)暗室蓋板，蓋上右側(cè)光室蓋板;⑥關(guān)閉裝置前板右側(cè)活動窗板;⑦將裝置放置在通風(fēng)、通光環(huán)境;⑧每天定時澆水，觀察記錄。

4裝置優(yōu)點(diǎn)

本裝置除了可完成以上探究性實(shí)驗(yàn)以外，還可以完成螞蟻的行為等探究性實(shí)驗(yàn)。

作者：徐永強(qiáng) 單位：貴州省遵義市務(wù)川自治縣城關(guān)中學(xué)