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【摘 要】本文总结了巧用废旧物品和改进实验器具两种生物实验器具创新的做法，对实验器具的材料、使用方法、形状、结构和组合方式等方面的创新进行了探索。
【关键词】实验创新 废旧物品 实验器具
巧用废旧物品和改进实验器具是生物实验器具创新的两种有效做法，实验者可从实验器具的材料、使用方法、形状、结构和组合方式等方面对实验器具进行创新。
一、巧用废旧物品
用过之后的注射器、食品包装盒和饮料瓶等废旧物品，到处可找到，经济实惠，只要多动脑动手，就能变废为宝，成为很实用的实验器具。校医用过的注射液瓶子和注射器就可用于很好地设计和改进生物实验。例1，探究“种子萌发时释放CO2”时，不用较复杂繁琐的加水排气法，而是采用注射器直接从注射液瓶中抽取气体注入石灰水的做法。具体步骤：取两个注射液瓶子，分别标上标签1和标签2，在1号瓶中装入萌发的黄豆种子，2号瓶中装入等量的煮熟后冷却至室温的黄豆种子，均在温暖的地方放置一夜；向两只小烧杯中倒入适量的澄清石灰水；用注射器从1号瓶中抽取气体注入一烧杯的石灰水中，观察石灰水的变化；用注射器从2号瓶中抽取气体注入另一烧杯的石灰水中，观察石灰水的变化；最后分析实验现象并得出实验结论。例2，探究叶片的气孔时，不必用到显微镜，而是用充气法来进行实验。具体步骤：将注射器的针管插入天竺葵或其他植物叶片的叶柄内，再把叶柄与针管的接口处涂上凡士林以防止漏气，后将叶片置于装有水的容器中，一边向叶片中打气一边观察，可看到叶片表面出现气泡且叶片的下表皮比上表皮气泡多；经过分析实验现象可得出实验结论：叶片有气孔；叶片下表皮的气孔比上表皮的气泡多；气孔是叶片与外界环境进行气体交换的门户。这两个经过改进的实验，均有材料易得、操作简便、效果明显的好处。
在“探究影响鼠妇生活的因素”和“探究蚂蚁的行为”时，用废弃的月饼包装盒作为蚂蚁和鼠妇这些小昆虫的活动场所，能使得小动物的环境相对稳定而易于设计和观察实验。比如取一个40cm*40cm的正方形月饼盒，正中位置用一块与其等高的20cm长的硬纸板将其平均分为两个20cm*40cm的小盒子，就可同时用于进行两个探究影响鼠妇生活的因素的实验：其一为“探究光对鼠妇分布的影响”，具体步骤：在其中一个20cm*40cm的小盒子底部铺上1cm的河沙土并整平；以小盒子正中为界线，在小盒子上面的一侧盖上玻璃板，另一侧盖上硬纸板；打开实验桌上的灯光，这样这个小盒子盖上玻璃板一侧就形成了明亮的环境而盖上硬纸板的一侧就形成了黑暗的环境；在这个小盒子的正中间即玻璃板与硬纸板的交界处将20只鼠妇放进小盒子里去，并认真记录。其二为“探究土壤湿度对鼠妇分布的影响”，具体步骤：实验前一天取等量的沙土两份，将其中的一份放入烘箱中将其水分烤干，另一份在做实验时适当的洒点水，使其变得潮湿；以用硬纸板隔出的另一个20cm*40cm的小盒子的正中为界线，在其底部左右两侧分别铺上一层1cm的前一天即已准备好的干河沙土与湿沙土并整平；用两块玻璃板把整个铁盒子盖上；在这个小盒子的正中间即湿土与干土的交界处将20只鼠妇放进小盒子里面去，并认真记录。
生活中常见的废旧塑料瓶，在改进和设计简易的生物学实验装置进行生物学小实验方面的例子更为常见。比如在演示“种子呼吸时吸收O2”时，可用废旧塑料瓶代替玻璃瓶作盛种子的容器；演示“检验光合作用释放O2”时，可用直径不小于20cm的无色透明的矿泉水瓶或果汁瓶，代替玻璃水槽制作成水藻容器。废旧塑料瓶洗净消毒（用75度的医用酒精消毒，再用凉开水冲洗干净后阴干）后可模仿水族箱制作小小的生态瓶，可作米酒发酵容器来酿制醇香浓郁的米酒以学习制作米酒的一般方法，可作酸奶发酵容器尝试制作酸奶以了解酸奶的制作原理……值得一提的是，废旧饮料瓶不仅可以广泛用于课堂实验教学，而且还可用于课外生物学实践活动。比如教学“发酵技术”时，进行过“制作沼气发酵装置”活动后，可引导学生用饮料瓶自制“发酵瓶”，学以致用，为家庭盆栽植物提供液肥。
废旧物品取材方便，成本低廉，但巧用于生物实验时，却往往蕴含了实验器具材料和使用方法的创新，所以其创新的价值却不低。也正因为如此，这种废物利用式的生物实验器具创新很是常见，也很值得倡导。
二、改进实验器具
对实验器具的改进，这里指的是对实验器具的形状、构造或者其结合提出适于实用的新的技术方案而加以创新。
例1：螺旋打孔器。在生物实验中常需要在胶塞上打出大小不同的孔，用于安插玻璃管。而传统打孔器普遍使用的圆筒刀刀刃是平的，在打孔时不但费力，而且还易打歪、变形，这给胶塞打孔工作造成了很大的不便。为此我们发明了一种在胶塞上打孔时省力、易操作的螺旋打孔器，其由手柄和与其垂直固定连接的圆筒刀组成，圆筒刀筒身有圆筒刀筒身螺纹，圆筒刀刃部呈螺旋状刀刃。该螺旋打孔器的刀刃呈螺旋状刀刃，螺旋打孔器的工作原理与螺丝钉的工作原理类似，比平底刀刃的阻力小，因此用螺旋打孔器打孔能省力，且不会打歪，打出的胶塞孔比较规范。这种改进用螺旋状刀刃代替平底刀刃，体现了形状和结构方面的创新。
例2：种子萌发外部条件演示器。种子萌发外部条件的实验是初中生物学教学中必做的一个实验。该实验效果的好坏，直接影响到学生对相关知识的理解和掌握。典型的实验（见北师大版义务教育课程标准实验教科书七年级《生物》上册）是用一根玻璃棒在其上、中、下三个部位分别捆绑一粒种子，放入烧杯中，水面接触中层的种子。这种实验装置的缺点是：①用玻璃棒和细绳固定种子非常困难，不好系，系得紧了，种子吸水膨胀，容易受损，系得松了种子容易下滑，操作过程复杂，容易挫伤学生做实验的积极性；②使用的种子数量太少，容易把偶然因素放大，不符合探究实验中减少误差的原则；③使用的烧杯和玻璃棒为玻璃仪器，易破损、易伤手，有安全隐患。为此我们发明了一种结构简单、操作安全方便的种子萌发外部条件演示器，其由透明的杯子和架子组成，所述的架子由三根立柱和三个圆形小盘子组成，所述的小盘子底部有若干个小孔，小盘子中间有隔板。
做探究种子萌发的外部条件实验时，先在透明的杯子中倒入适量的水，再将多粒的种子分别放在三个小盘子中，然后把整个架子放入杯子中，控制水位使其出现三种情况：中层小盘子中的种子既接触水而又接触空气，下层小盘子中的种子接触水而不接触空气，上层小盘子中的种子不接触水而接触空气。最后将这套装置放在温暖的环境中，每天保持一定的水量，观察种子萌发数量并记录在表格中。最终会发现实验中只有中层小盘子中的种子萌发，原因是中层小盘子中的种子所处的环境具备了适宜的温度、足够的水和充足的空气三个条件。这样，做探究种子萌发的外部条件这个实验只需要一个种子萌发外部条件演示器就能完成，实验过程中进行观察和比较十分方便，得出的结论也有说服力。与现有技术相比，该种子萌发外部条件演示器结构简单、合理，操作方便，经济实用。这种改进用由三根立柱和三个圆形小盘子组成的架子代替了用于固定种子的玻璃棒和细绳，其中既有对实验器具的形状和结构的改变，也有对各部分的组合方式的创新。
只要善于观察，勤于实践，从而不断发现问题，思考和解决问题，实验者就能从实验器具的材料、使用方法、形状、结构和组合方式等方面对实验器具加以创新，从而培养和提高师生的实验能力、创新意识和创新能力。
【关键词】实验创新 废旧物品 实验器具
巧用废旧物品和改进实验器具是生物实验器具创新的两种有效做法，实验者可从实验器具的材料、使用方法、形状、结构和组合方式等方面对实验器具进行创新。
一、巧用废旧物品
用过之后的注射器、食品包装盒和饮料瓶等废旧物品，到处可找到，经济实惠，只要多动脑动手，就能变废为宝，成为很实用的实验器具。校医用过的注射液瓶子和注射器就可用于很好地设计和改进生物实验。例1，探究“种子萌发时释放CO2”时，不用较复杂繁琐的加水排气法，而是采用注射器直接从注射液瓶中抽取气体注入石灰水的做法。具体步骤：取两个注射液瓶子，分别标上标签1和标签2，在1号瓶中装入萌发的黄豆种子，2号瓶中装入等量的煮熟后冷却至室温的黄豆种子，均在温暖的地方放置一夜；向两只小烧杯中倒入适量的澄清石灰水；用注射器从1号瓶中抽取气体注入一烧杯的石灰水中，观察石灰水的变化；用注射器从2号瓶中抽取气体注入另一烧杯的石灰水中，观察石灰水的变化；最后分析实验现象并得出实验结论。例2，探究叶片的气孔时，不必用到显微镜，而是用充气法来进行实验。具体步骤：将注射器的针管插入天竺葵或其他植物叶片的叶柄内，再把叶柄与针管的接口处涂上凡士林以防止漏气，后将叶片置于装有水的容器中，一边向叶片中打气一边观察，可看到叶片表面出现气泡且叶片的下表皮比上表皮气泡多；经过分析实验现象可得出实验结论：叶片有气孔；叶片下表皮的气孔比上表皮的气泡多；气孔是叶片与外界环境进行气体交换的门户。这两个经过改进的实验，均有材料易得、操作简便、效果明显的好处。
在“探究影响鼠妇生活的因素”和“探究蚂蚁的行为”时，用废弃的月饼包装盒作为蚂蚁和鼠妇这些小昆虫的活动场所，能使得小动物的环境相对稳定而易于设计和观察实验。比如取一个40cm*40cm的正方形月饼盒，正中位置用一块与其等高的20cm长的硬纸板将其平均分为两个20cm*40cm的小盒子，就可同时用于进行两个探究影响鼠妇生活的因素的实验：其一为“探究光对鼠妇分布的影响”，具体步骤：在其中一个20cm*40cm的小盒子底部铺上1cm的河沙土并整平；以小盒子正中为界线，在小盒子上面的一侧盖上玻璃板，另一侧盖上硬纸板；打开实验桌上的灯光，这样这个小盒子盖上玻璃板一侧就形成了明亮的环境而盖上硬纸板的一侧就形成了黑暗的环境；在这个小盒子的正中间即玻璃板与硬纸板的交界处将20只鼠妇放进小盒子里去，并认真记录。其二为“探究土壤湿度对鼠妇分布的影响”，具体步骤：实验前一天取等量的沙土两份，将其中的一份放入烘箱中将其水分烤干，另一份在做实验时适当的洒点水，使其变得潮湿；以用硬纸板隔出的另一个20cm*40cm的小盒子的正中为界线，在其底部左右两侧分别铺上一层1cm的前一天即已准备好的干河沙土与湿沙土并整平；用两块玻璃板把整个铁盒子盖上；在这个小盒子的正中间即湿土与干土的交界处将20只鼠妇放进小盒子里面去，并认真记录。
生活中常见的废旧塑料瓶，在改进和设计简易的生物学实验装置进行生物学小实验方面的例子更为常见。比如在演示“种子呼吸时吸收O2”时，可用废旧塑料瓶代替玻璃瓶作盛种子的容器；演示“检验光合作用释放O2”时，可用直径不小于20cm的无色透明的矿泉水瓶或果汁瓶，代替玻璃水槽制作成水藻容器。废旧塑料瓶洗净消毒（用75度的医用酒精消毒，再用凉开水冲洗干净后阴干）后可模仿水族箱制作小小的生态瓶，可作米酒发酵容器来酿制醇香浓郁的米酒以学习制作米酒的一般方法，可作酸奶发酵容器尝试制作酸奶以了解酸奶的制作原理……值得一提的是，废旧饮料瓶不仅可以广泛用于课堂实验教学，而且还可用于课外生物学实践活动。比如教学“发酵技术”时，进行过“制作沼气发酵装置”活动后，可引导学生用饮料瓶自制“发酵瓶”，学以致用，为家庭盆栽植物提供液肥。
废旧物品取材方便，成本低廉，但巧用于生物实验时，却往往蕴含了实验器具材料和使用方法的创新，所以其创新的价值却不低。也正因为如此，这种废物利用式的生物实验器具创新很是常见，也很值得倡导。
二、改进实验器具
对实验器具的改进，这里指的是对实验器具的形状、构造或者其结合提出适于实用的新的技术方案而加以创新。
例1：螺旋打孔器。在生物实验中常需要在胶塞上打出大小不同的孔，用于安插玻璃管。而传统打孔器普遍使用的圆筒刀刀刃是平的，在打孔时不但费力，而且还易打歪、变形，这给胶塞打孔工作造成了很大的不便。为此我们发明了一种在胶塞上打孔时省力、易操作的螺旋打孔器，其由手柄和与其垂直固定连接的圆筒刀组成，圆筒刀筒身有圆筒刀筒身螺纹，圆筒刀刃部呈螺旋状刀刃。该螺旋打孔器的刀刃呈螺旋状刀刃，螺旋打孔器的工作原理与螺丝钉的工作原理类似，比平底刀刃的阻力小，因此用螺旋打孔器打孔能省力，且不会打歪，打出的胶塞孔比较规范。这种改进用螺旋状刀刃代替平底刀刃，体现了形状和结构方面的创新。
例2：种子萌发外部条件演示器。种子萌发外部条件的实验是初中生物学教学中必做的一个实验。该实验效果的好坏，直接影响到学生对相关知识的理解和掌握。典型的实验（见北师大版义务教育课程标准实验教科书七年级《生物》上册）是用一根玻璃棒在其上、中、下三个部位分别捆绑一粒种子，放入烧杯中，水面接触中层的种子。这种实验装置的缺点是：①用玻璃棒和细绳固定种子非常困难，不好系，系得紧了，种子吸水膨胀，容易受损，系得松了种子容易下滑，操作过程复杂，容易挫伤学生做实验的积极性；②使用的种子数量太少，容易把偶然因素放大，不符合探究实验中减少误差的原则；③使用的烧杯和玻璃棒为玻璃仪器，易破损、易伤手，有安全隐患。为此我们发明了一种结构简单、操作安全方便的种子萌发外部条件演示器，其由透明的杯子和架子组成，所述的架子由三根立柱和三个圆形小盘子组成，所述的小盘子底部有若干个小孔，小盘子中间有隔板。
做探究种子萌发的外部条件实验时，先在透明的杯子中倒入适量的水，再将多粒的种子分别放在三个小盘子中，然后把整个架子放入杯子中，控制水位使其出现三种情况：中层小盘子中的种子既接触水而又接触空气，下层小盘子中的种子接触水而不接触空气，上层小盘子中的种子不接触水而接触空气。最后将这套装置放在温暖的环境中，每天保持一定的水量，观察种子萌发数量并记录在表格中。最终会发现实验中只有中层小盘子中的种子萌发，原因是中层小盘子中的种子所处的环境具备了适宜的温度、足够的水和充足的空气三个条件。这样，做探究种子萌发的外部条件这个实验只需要一个种子萌发外部条件演示器就能完成，实验过程中进行观察和比较十分方便，得出的结论也有说服力。与现有技术相比，该种子萌发外部条件演示器结构简单、合理，操作方便，经济实用。这种改进用由三根立柱和三个圆形小盘子组成的架子代替了用于固定种子的玻璃棒和细绳，其中既有对实验器具的形状和结构的改变，也有对各部分的组合方式的创新。
只要善于观察，勤于实践，从而不断发现问题，思考和解决问题，实验者就能从实验器具的材料、使用方法、形状、结构和组合方式等方面对实验器具加以创新，从而培养和提高师生的实验能力、创新意识和创新能力。