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“探究光对鼠妇生活的影响”是人教版新教材中的第一个探究实验,目的是要通过这个实验使学生理解科学探究,体验探究的一般过程,并认同非生物因素对生物的影响,这对于学生探究能力、探究思维的培养具有举足轻重的作用。但是,是不是所有的学校都要以鼠妇为实验材料?笔者在实际教学中,将“探究光对鼠妇生活的影响”改为“探究光对蚯蚓生活的影响”,从材料选择到方法步骤等方面进行了改进,可操作性更强、实验效果更好。

1.课题的同步性

对于刚刚升入初中的学生来说,很大程度上依赖于教材的具体内容和呈现顺序。尤其是学生初次接触完整的探究实验,探究课题要尽量与教材内容相接近,教学环节要尽量与教材相一致,这样才便于学生把握。以蚯蚓替代鼠妇,实验设计思路完全相同,与教材内容完全同步,同时也符合《课标》中的活动建议指导。

2.材料的可控性

生物实验材料的适当选择是实验成败的关键,而活体材料的可控性直接影响实验的组织和效果。以鼠妇做实验动物,可控性较差,主要是因为鼠妇不仅对光的反应敏感,而且对温度、湿度、震动等都有反应。学生第一次近距离接触鼠妇,难免兴奋、害怕、手忙脚乱,难免产生干扰;其次,鼠妇爬行速度快,把10只鼠妇集中到明亮与阴暗交界处有一定的难度,不是跑了这个就是跑了那个,往往到下课了也做不出结果;另外市区内不易采集、不易饲养。与鼠妇相比,蚯蚓最大的优点就是可控性强,对光反应非常敏感,即使受到震动逃逸时也是朝向黑暗处,而不是四处乱串,并且容易采集和饲养。

3.方法的简便性

用鼠妇实验必须要在实验装置内铺上湿土,否则鼠妇很容易死亡;同时“将10只鼠妇放入,并且两侧的中央放同样数目”,即使有圆环等工具限制鼠妇,也要同学手忙脚乱地看着,往往占用较多的上课时间,课堂秩序差。用蚯蚓则简便许多,方法与教材中的介绍相似:在解剖盘的底部铺上湿毛巾,把一条蚯蚓放在横轴中线的位置,然后盖上玻璃板和书,形成明亮与阴暗两种环境,静置2分钟,观察蚯蚓的选择。

在此,教师只需要利用图示,引导学生注意蚯蚓的初始位置摆放,如图D所示。

观察完一条蚯蚓后,将其取出,再取另外两条蚯蚓重复上述实验三次,然后统计全班平均值,以避免偶然性,从而得出结论。由于实验过程中,学生始终是取放一条蚯蚓,这与同时取放10只鼠妇相比,难度大大降低,减少了时间的浪费;而且实验中不需要土壤,简化了实验的准备工作,减少了干扰。

4.结论的可靠性

笔者在最初组织《探究光对鼠妇生活的影响》时,感觉实验的现象不是非常明显,通过统计数据,往往在明亮处与在阴暗处的鼠妇数量差距不是很大;而且有时鼠妇不停地跑动,所处位置具有较强的随机性,不能很好地说明光对鼠妇的影响;鼠妇遇到刺激时的假死现象有时也会使实验结果产生误差。而用蚯蚓做实验动物,则效果非常明显,同样的实验装置,健康的蚯蚓不到1分钟,几乎百分之百地全部爬到阴暗处(有的蚯蚓可能会爬到明亮处的湿毛巾下面,统计时也应按阴暗处)。

笔者认为,通过实验获得一个明确的实验结论,这对于初次接触探究实验的学生是非常重要的──尽管新课程提倡的探究活动“重过程”,但初次接触探究实验,“结果”也同样重要,因为第一次实验的成功体验能够极大地激发学生的探究热情,否则就会使学生陷入“究竟有没有影响”的困惑中,而对结果的困惑将很大程度上影响对过程的兴趣。

经过两个学年的实践证明,以蚯蚓替代鼠妇,材料的可控性更强,方法更简便,因此能够更有效地利用课堂时间,使学生能较充分地理解“变量”、“对照实验”等术语,理解科学探究的方法步骤,为进一步的科学探究奠定良好的基础。

附 探究指导报告

探究光对蚯蚓生活的影响

同组人:   实验日期:

背景资料

蚯蚓属于环节动物,种类多达三千多种。根据其生活环境,可分为陆生蚯蚓和水生蚯蚓。陆生蚯蚓生活在潮湿、疏松、富含有机质的土壤中,白天穴居,以土壤中的有机物为食,夜间爬出地面,取食地面上的落叶。雌雄同体、异体受精。

材料用具

蚯蚓(每组3条,2人一组)、解剖盘、培养皿、玻璃板、纸板或书、湿布、棉签。

提出问题

你是在什么环境中采集到蚯蚓的?采集来的蚯蚓主要分布在容器中的什么地方?这与光线有关系吗?根据你的经验和初步判断,提出的问题是 。

作出假设

针对你的问题,作出假设                                   。

你作出这个假设的依据是                                   。

制定计划

(一) 实验装置的设计:

在解剖盘内铺上湿布,以横轴中线为界,一侧盖上玻璃板,另一侧盖上纸板或书,在盘内形成阴暗和明亮两种环境。

 思考:为什么要在解剖盘内铺上湿布?

 

(二) 将蚯蚓放入实验装置,静置2分钟。

 提示:想想看:下列放置蚯蚓的方法中,哪种最科学?

(三) 2分钟后,统计明亮处和阴暗处的蚯蚓,统计3次。

环境

第一条

第二条

第三条

共计

明亮

 

 

 

 

阴暗

 

 

 

 

(四) 计算全班各组的平均值:

经计算,全班各组的平均值是:明亮处      条,黑暗处      条。

得出结论

根据实验现象,你们得出的结论是                              

这与你们的假设一致吗?                                      

讨论与思考

1. 这个实验中的变量是什么?

2. 为什么要计算全班各组的平均值?

奇思妙想

针对本次实验,你还有哪些创新之处或不解之处                              

    
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