本文系2021年度定西市“十四五”教育科学规划课题《废旧材料在农村中学综合实践活动中应用的研究》研究成果，课题立项号：DX[2021]GHB0081）

引言

生物学是一门离不开实验的科学，对生物现象进行研究，能使学生对生物学现象和生物生命活动规律有更好的理解和把握，所以，在中学生物学教学中，实验教学的作用不容忽视。然而，随着新课程改革的推进，在实验教学中也出现了一些问题。在中学生物学实验教学中，废旧材料作为一种常见的实验材料，合理地开发利用废旧材料，能有效地改善实验条件提高学生的实验效率。因此，在生物学实验教学中，要注重对废旧材料的运用和改进，以达到更好的效果。

一、中学生物实验教学的内容

在中学生物学教学中，老师们要在新课程标准的指引下，立足于教材，确定实验的目标，让学生具备一定的生物学知识与技术，并在实验过程中，培养学生的科学探究能力。为此，在生物学实验教学中，教师应做到：首先，根据教材的内容，进行实验的设计，使学生对生物学的知识有一个全面的了解；其次，要加强实验教学，让学生了解生物学的基本理论与方法；最后，要使学生在实验过程中发现问题和解决问题，培养学生的生物学核心素养。

在生物学实验教学中，利用废旧材料开展创新性和应用性研究，能有效地调动学生的学习兴趣。如：在学习《生物与环境组成生态系统》这一节时，教师可根据所学的内容来分析，得出结论：本节内容与生活紧密相关。所以，在进行实验教学的时候，可以采用废旧的材料来进行实验。比如：老师可以要求学生利用废旧饮料瓶、罐头瓶做一个生态瓶，在其中放入动植物，提供水分温度和光照，然后将瓶子密封，然后观察生态瓶的微型生态系统的生存时间，从而更进一步明确所学知识。^[1]

二、中学生物实验教学的现状

在中学生物实验教学过程中，学生的学习兴趣一般都比较低，老师在进行实验时，也仅仅是对课本上的理论知识做了一些浅显的解释，学生无法把这些理论知识和实际的生物学实验相结合，造成了学生的学习效果不佳。在实验教学中，要注意培养学生的实际操作能力，使他们的想象力和创造性得到最大程度的发挥。然而，由于生物学实验课程的特殊性，给教师在实践中带来了诸多困难。在实验教学中，老师经常使用价格昂贵、精密、结构复杂的生物仪器，造成了学生在进行实验时，产生了大量的废旧材料。例如：培养基、玻璃棒、载玻片、标本等等。这些废旧材料不仅浪费了教师大量的时间和精力，同时也会产生大量的废旧物，给环境造成一定的危害。

三、基于废旧材料的中学生物实验教学的意义

3.1有利于帮助学生理解实验原理

在中学生物学实验中，老师在课堂上对每个实验的原理进行了说明，同时也强调了学生对实验原理的理解。中学生物学实验中，每个实验都有其自身的规律，而这些规律又是由实验操作来体现的。所以，在生物学实验教学中，教师要善于运用废旧材料，开展创新和应用研究，既有助于学生加深对实验原理的认识，又能提高学生的学习效率。比如，在探究“种子发芽的环境条件”实验教学中，老师们可以利用废旧的原料来对其进行改造，利用废旧饮料瓶、废旧海绵、餐巾纸分别制作种子萌发观察器。这种方法使学生能利用废旧的原料来进行实验，从而取代了机械地记忆实验的方法。比如，在“比较玉米幼苗在蒸馏水和土壤浸出液中的生长状况”的实验中，老师可以用剪刀剪掉两只空瓶子，往瓶子里等量的蒸馏水和土壤浸出液，再把两株玉米幼苗放入其中，让学生培养观察幼苗的生长状况。

3.2有利于提高学生探究能力

在中学生物学实验教学过程中，学生可以用废旧的材料做一些探索性的实验，并用自己的双手来做一些实验，这样可以更好地帮助他们更好地了解和掌握所学的知识，同时也能培养他们的创造性思维和实际操作能力。例如，在学习《探究细胞膜的结构》这一章节时，老师可安排学生自行设计实验素材，并对其进行初步探索。在进行实验材料的设计中，老师可以用废旧的塑料瓶、玻璃瓶等作为细胞膜的原料，用相对简单的物质作为细胞膜的构成部分，并进行一些实验操作来检验学生所设计的实验的正确性。^[2]比如，在学习《植物细胞的基本结构》这一章节时，老师可引导学生选择不同大小、不同形状和颜色的石头做基质，将不同尺寸和颜色的玻璃用作核，用不同尺寸和颜色的植物叶子做细胞壁和细胞膜。在这个创造性的过程中，学生们可以尽情发挥自己的想象力和创造力，通过这种方式来锻炼他们的团队合作精神与实际操作能力。这不仅能够激发他们的潜能，还能让他们学会如何在相互协作中共同完成任务。

3.3有利于引导学生分析问题解决问题

在进行中学生物学实验的时候，老师要指导学生用废旧的材料做实验，指导他们自己去观察、去分析。在这个过程中，要主动地对学生进行思维，在这个过程中对生物学的知识进行归纳。在教学中，老师要多设计几个探究性的问题，使学生从不同的方面来分析实验内容，从而使他们的探究和分析能力得到有效的提高。如：在教学中，我们可以给学生提供两根同样尺寸的可乐瓶，一瓶用来盛淀粉和唾液，一瓶盛放清水和淀粉，放在37°C温水中一段时间。在此基础上，要求同学们将两个可乐瓶分别摇动，并加碘液观察其中的改变。在实验过程中，教师可以引导学生思考：为什么要这样做？在这个过程中教师可以让学生自主进行思考和分析。通过这种方式可以培养学生的独立思考能力和创新意识。这种方法可以有效提升学生的逻辑思维能力和分析能力，从而有效提升中学学生的生物实验教学质量。

3.4有利于帮助学生加深对实验原理的理解

对生物实验规律的掌握，不仅是学生掌握生物知识的根本，而且是解决生物问题的先决条件。在中学生物学的实验教学中，教师要让学生对实验的原理有深刻的了解，并能把所学的知识运用到实验中去。针对目前生物学实验教学中存在的一些问题，提出了一种新的教学方法——实验教学法。在生物学的教学过程中，教师要引导学生对实验原理进行梳理，并根据学生自己的具体情况加以解释，使学生了解实验的原理。在教学中，教师要注意对实验过程进行分析、归纳，从而使学生对生物知识有更深层次的了解和掌握。^[3]

在中学生物学实验教学中，经常会有学生对某些实验原理、实验过程不能很好地理解，从而造成后面的实验学习中出现的问题。如：在教学“研究植物细胞的水分吸收与散失”时，可将刚割下来的玉米秆分成若干节，置于饮料瓶中红墨水中一段时间，在此过程中，老师可通过观察玉米秆截面的维管束被染红，发现植物的水分吸收由导管完成完成，且水分是由下向上运输的。

四、基于废旧材料的中学生物实验教学创新与应用

4.1收集废旧材料，分析实验内容

在进行生物学实验教学过程中，教师要先把废旧材料收集齐全，再仔细地对实验内容进行分析。对废旧物料的回收有三种方式，一是对学校食堂和超市等废旧的果蔬进行回收；二是回收部分废旧塑料、玻璃瓶等生活物资，便于制作培养容器；三是回收一些废旧的书籍和报纸等废品，便于制作生物模型。通过对废旧物料的有效处置，为生物学实验课的开展提供了丰富的实验素材。而在进行生物学实验教学时，老师要从实际出发，结合教学内容的具体条件，合理地选用适合的实验材料，只有这样，才能使废旧材料在生物学实验中的作用得到最大程度的发挥。例如：在进行“制作并观察植物细胞临时装片”实验时，教师应当从学生生活中常见的蔬菜洋葱、菠菜、黄瓜中选择适宜的材料进行研究，载玻片、盖玻片可以用废旧衬衣盒子的塑料代替，镊子可用硬塑料片制作，不易损坏并且实验效果良好。

4.2整理废旧材料，提高实验效率

在中学生物学实验教学中，教师要对废旧材料进行分类，合理地加以利用，以达到提高实验教学效果的目的。首先，老师要对废旧材料进行合理的分类，对实验教学过程中的废旧材料进行分类，比如各种实验中所用到的生物材料，可以根据不同的类型来进行分类，从而方便在生物学实验中的应用。其次，要结合实验的需要，将废旧的材料进行适当的组合，使之达到最佳的利用效果。比如，在利用洋葱根尖做细胞观测的时候，老师可以根据洋葱根尖的大小把它们分成几个小组，这样就能更好地发挥作用。最后是对废旧资源的合理使用，比如在课外实践《扦插和嫁接》中，教师组织学生利用废旧一次性纸杯或塑料杯进行月季扦插，利用废旧塑料袋进行嫁接时的绑扎，合理利用废旧资源，创新应用实验教学。^[4]

4.3完善实验装置，丰富实验内容

在生物实验的创新和应用中，教师要主动改进实验设备，使其内容更加充实，提高学生的综合素质。在这个过程中，我们要充分地使用废旧的材料，给学生提供大量的实验材料。如：在课外实践“植物细胞质壁的分离与还原”实验时，可采用生活中常见的废旧原料，增加学生的实验材料。比如：将一张薄薄的塑料薄片切成一条一条的长条，然后用小刀将其切成一截一截的木棍，然后在木棍的一端打上一个小孔，然后将木棍插在塑料薄片上。若塑胶板较硬，可在其表面涂上一层胶质；若塑胶块较软，可在上面抹上少许烹调油。然后老师把两块塑料板放到两个金属架子上，把装着植物细胞的小管放在架子上。研究表明，在一定的时间以后，植株细胞将从腔道中被释放。通过本实验，既可以使学生看到细胞质在细胞壁中所扮演的角色，又可以培养学生的探索精神。

4.4发挥废旧材料的优势，激发学生学习热情

在中学生物学实验教学过程中，要重视利用废旧材料，充分利用废旧材料的优点，提高学生的学习积极性。比如，老师可以指导学生用生活用纸来做生物学实验，在教学中，老师可以把纸撕成小片，然后对其进行观察和分析。比如，在课外实践《饲养家蚕并观察其生殖和发育过程》这一章节的时候，可以让学生通过废旧纸盒塑料盒、铁皮盒饲养观察家蚕来发现蚕的完全变态这个秘密。在实验教学中，要注重对实验现象的观察和记录，以便得出实验的结论。在教学过程中，要注意指导学生对实验的分析和探讨，以增强他们的兴趣和参与的积极性。这样既能让学生掌握更多的知识内容和技巧，又能培养他们的实践能力。

4.5丰富课堂内容，提升学生实践能力

在开展实验教学时，要尽量充实课堂内容，培养学生的动手能力。在教学中，教师可以根据自己的实际情况，设计出一些简易的实验设备，使学生对实验内容有更深刻的了解，同时也提高了学生的动手能力。比如，在教学《光合作用》这一课中，可以利用废旧的原料，利用它们自己动手做一个简单的“植物”。其制作过程为：先将叶子切成长条，再用胶布绑紧，最后装入容器。在此基础上，教师要指导学生观察和提问。通过观察实验过程可以发现，通过这种方法制作出来的植物装置可以更加形象地反映光合作用的原理。教师在引导学生观察的同时，还可以引导学生对实验过程中遇到的问题进行分析与解决。^[5]这种教学方式能够让学生更加深入地了解实验内容，从而提升学生的实践能力。

4.6加强师生互动，提升学生合作意识

在中学生物学实验教学中，教师要充分利用好自己的“引导者”角色，营造良好的师生关系，以调动学生的积极性。在平时的教学活动中，老师要多和学生交流，让他们有更多的时间去思考和解决问题。在教学过程中，老师要充分调动学生的积极性，让他们主动参加课堂上的研讨，指导他们使用废旧的材料，不断地改进、创新。比如，在教学《植物的细胞结构》的时候，老师可以指导学生用已有的材料如气球、橡皮泥、彩色胶带来研究制作植物的细胞结构，并通过对这些内容的观察和分析，使他们知道植物细胞是由细胞壁、细胞膜、细胞核和细胞质组成的。教师可以通过引导学生对“细胞壁”和“细胞质”的相关内容进行分析，让学生结合废旧材料与自身认知进行深入思考和探究。

结语

在传统的中学生物实验教学模式中，教师往往依赖于昂贵且不易获得的实验材料来开展相关课程。然而，将目光转向那些废旧不用的物品时，就会发现它们实际上能够以一种意想不到的方式服务于教育。通过对废旧材料的巧妙改造和创新使用，不仅可以降低教学成本，还能激发学生的创新思维，进而提高他们对生物学科的理解能力和实验技能。这种环保而又经济的教学手段，无疑是现代教育实践中的一大亮点。但是在实际应用中，仍存在一些问题，例如废旧材料的收集难度大、成本高、不易保存等。因此在实际应用中应当充分发挥废旧材料的优势，例如制作生物标本、制作模型等。同时，教师应当加强对废旧材料的研究，积极对其进行创新与应用，从而满足中学生物实验教学的需求。

参考文献：
[1]闫新霞,柳忠烈.微型生态系统的制作和稳定性观察——“生态系统及其稳定性”单元实践性作业设计[J].生物学通报,2022,57(06):51-54.

[2]李媛媛.基于核心素养下中学生物实验创新的探讨[J].科幻画报,2022,(02):77-78.

[3]黄裕花.新媒体环境下中学生物实验教学创新性分析——评《中学生物实验教学研究》[J].中国教育学刊,2020,(12):128.

[4]李连梅,吕慧玲,高扬.基于自主品种提升农业产值的“植物的生殖”教学设计[J].生物学教学,2024,49(02):30-33.

[5]李环.中学生物教学中多媒体资源的融入探索[J].中国教育技术装备,2020,(03):32-33.