“探究种子萌发的外界条件”实验新设计

一、原实验的不足之处

笔者发现，苏科版义务教育课程标准实验教科书八年级《生物》上册第126页“探究种子萌发的外界条件”分组实验，存在一些不足之处。

(1)关于种子的选择。教材上实验选用蚕豆或大豆种子，但是萌发时间较长，需2～3天(9月份)。根据教学进度，做本实验时已是冬季(12月底)，温度较低，种子萌发时间会更长，至少需5～6天。由于整个实验过程耗时较长，因此影响教学的连贯性和知识的衔接性。

(2)关于种子的数量。教材上每组实验都选用一粒蚕豆种子，这样不能确保实验成功；若实验失败，则影响教学进度。

(3)关于实验装置。教材上用塑料吸管和细绳固定种子，实验时发现这样固定种子非常困难，不好系，系得紧了，蚕豆吸水膨胀，容易受损，系得松了种子容易下滑。操作的复杂性，容易挫伤学生做实验的积极性。

(4)关于实验结果。按照教材上的实验设置进行实验，常常会出现异常现象：常温下处于水中的种子也会萌发(原因是水中含有空气)。

二、改进后的实验

针对以上问题，笔者将实验进行了改进。

(1)选用绿豆种子。笔者带领学生通过用豌豆、红小豆和绿豆做对比实验发现，绿豆种子萌发很快，仅需1天萌发的根就有1～2cm长。所以，本实验选用绿豆种子效果好。

(2)每组选用10粒种子。增加种子数量，可以防止实验意外，提高实验的成功率。本实验中每组种子数量选用10粒，既能确保实验成功，也使得计数方便。

(3)关于实验装置。笔者指导学生反复实验后发现，选用脱脂棉球和大试管等实验用品组成的实验装置，比教材上的实验装置效果好。

①装置1(如图1所示)。

第一，取两支20mm×180mm的试管，分别注入刚冷却的凉开水(里面几乎没有氧气)，至试管容积的1/3处，再在试管底放入10颗绿豆种子。第二，分别在两支试管的水面处塞入松紧适度的脱脂棉球，棉球上放入10颗绿豆种子。第三，分别在两支试管的中上部塞入松紧适度的脱脂棉球，棉球上放入10颗绿豆种子。第四，分别将两支试管放在室温(25℃左右)和寒冷(冰箱冷藏室)的环境中。第五，一天后可以发现，只有放在室温环境下的那支试管里位于水面处的绿豆种子才能萌发。这充分说明种子萌发的外部条件是：充足的空气、足够的水分和适宜的温度。

②装置2(如图2所示)。

将装置①中每支试管内的几种实验用品，分解到A，B，C三支试管中，然后也设置成两组，分别放在温暖和寒冷的地方；一天后，只有放在温暖处的B试管中的绿豆种子才能萌发，此实验现象同样可以得出种子萌发的外部条件。

三、改进后实验的优点

(1)实验组合得科学、巧妙、有趣，对比强烈、现象明显，能很好地激发学生学习生物的兴趣，培养他们的创新精神。(2)几个实验一气呵成，连贯性强；简化了操作，节省了时间，有利于提高课堂效率。(3)控制变量法、对比实验法的运用，能培养学生的科学素养。(4)萌发的种子可继续培养，供学生进行下一个实验时使用，节约了资源，减轻了实验教师的工作量。(5)实验装置适合于学生开展研究性学习活动，有利于培养学生的实验技能和探究能力。