“探究酒精對水蚤心率的影響”是初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)的“活動建議”內(nèi)容，在北京師范大版七年級《生物學(xué)》下冊“健康及其條件”一節(jié)中。編者旨在通過此活動，讓學(xué)生體驗探究的過程，理解“酗酒對人體健康的危害”，從而選擇健康生活方式的重要性。此探究活動包含了活動設(shè)計、實施、交流、評價等環(huán)節(jié)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手、動腦和動口的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)新精神。

1 學(xué)情分析

七年級學(xué)生經(jīng)過了近一年生物學(xué)基本知識的學(xué)習(xí)，具備了科學(xué)探究的一般知識和基本操作技能，但是，學(xué)生心理上較不成熟，基礎(chǔ)知識和解決問題的經(jīng)驗相對不足，對教師的依賴性較強，教師的指導(dǎo)需要具體化，適當(dāng)降低探究環(huán)節(jié)難度。學(xué)生的思維活躍，創(chuàng)新意識強，但是教師要加強學(xué)生的分組，精心安排，規(guī)范操作；加強課堂紀(jì)律的調(diào)控，充分調(diào)動學(xué)生積極進行實驗探究的激情。學(xué)生的認(rèn)識水平等存在明顯的差異，教師可以設(shè)計不同層次的問題，通過合作學(xué)習(xí)的形式開展探究活動，有利于不同類型的學(xué)生參與。學(xué)習(xí)涉及有關(guān)于溶液和濃度的相關(guān)理化知識，對于教材要求的“配量酒精”可由實驗教師完成。學(xué)生雖然對臨時裝片的制作和顯微鏡的使用比較熟悉，但是學(xué)生設(shè)有在鏡下觀察活體生物的經(jīng)驗欠缺，可采用制作好的酒精對水蚤心律影響的課件指導(dǎo)學(xué)生進行對照觀察。

2 設(shè)計思路

探究性實驗強調(diào)學(xué)生對所學(xué)知識技能的綜合理解和實際運用，注重學(xué)習(xí)的過程和學(xué)生實踐的體驗，通過學(xué)生自主參與類似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動，培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，體驗探究的過程，逐步形成善于質(zhì)疑，樂于探究，勤于動手和努力求知的積極態(tài)度，產(chǎn)生積極的認(rèn)知情感，激發(fā)學(xué)生探索創(chuàng)新的強烈渴望。教師要向?qū)W生明確探究性實驗的基本思路和探究性實驗的基本步驟，即它的實施一般可以分為三個階段：問題情景階段，實施體驗階段和表達交流階段。具體地說，又可以從以下七個方面來論述：即創(chuàng)設(shè)問題情境→提出問題→作出假設(shè)→制定實施計劃→收集數(shù)據(jù)→討論交流→得出結(jié)論。課堂組織形式以學(xué)生合作探究為主線，提問、講解、演示、課件輔助等多種形式相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生進行觀察思考，設(shè)計操作，討論交流等學(xué)習(xí)活動，及時客觀的評價，注重知識的遷移運用。

3 課前準(zhǔn)備

(1)配制不同濃度的酒精溶液。教師將濃度為95％的酒精液稀釋成濃度為5％、10％、15％、20％的酒精溶液。

(2)材料：活體水蚤。

(3)儀器：顯微鏡，載玻片，蓋玻片，吸管，量筒，鑷子，脫脂棉，計時器，清水，投影儀，電腦制作好的多媒體課件。

(4)課前布置學(xué)生以“酗酒與健康”為主題搜集相關(guān)資料。

4 教學(xué)過程

4.1 聯(lián)系生活實際，創(chuàng)設(shè)問題情境

根據(jù)學(xué)生課前收集的相關(guān)資料和已有的生活經(jīng)驗。教師提出問題：①你在節(jié)日里喝過酒嗎?喝后有什么感覺?②談?wù)勀憧吹竭^別人喝較多酒后有什么表現(xiàn)?③什么物質(zhì)在起作用?④這種物質(zhì)的基本情況是什么?學(xué)生發(fā)言，互相補充。然后教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，理解酒精對人體的作用和危害。

教師小結(jié)：實踐證明酒精進入人體后，當(dāng)濃度達到0.05％時出現(xiàn)興奮感和欣快感；達到0.1％時喪失自制力；達到0.2％時已酩酊大醉；達到0.4％時喪失知覺，昏迷不醒甚至死亡。酒精能在胃與消化管上部直接吸收進入血液，吸收的速度和酒精的體積分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)，過量飲酒便是酗酒，會導(dǎo)致酒精中毒，嚴(yán)重?fù)p傷肝、腦和心血管系統(tǒng)。

本節(jié)以水蚤為實驗動物材料，探究它們對酒精的反應(yīng)。首先采用多媒體課件播放《動物世界》中“淡水生物”的片段——水蚤活動的特定鏡頭，教師注意引導(dǎo)學(xué)生注意觀察水蚤心臟的跳動，介紹水蚤的相關(guān)生物學(xué)知識，并提出酒精溶液對水蚤心率的影響為探究對象，引入本節(jié)課要探究課題。

4.2 提出問題假設(shè)，交流實驗設(shè)計

教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中的實驗內(nèi)容，了解探究活動的基本要求。

按四人合作分組活動，討論根據(jù)教材實驗的探究目標(biāo)，提出問題并作出假設(shè)；設(shè)計實驗步驟，注意分工合作；設(shè)計實驗記錄表；列出想要解決的問題。對在實驗設(shè)計中提出的問題進行交流，以便不斷地校正實驗設(shè)計，有利于科學(xué)地進行實驗操作，確保實驗結(jié)果達到預(yù)期的目的。

。問題1：探究不同濃度的酒精對水蚤的心律的影響，同一濃度的酒精對不同大小水蚤心律的影響，水蚤能耐受的酒精濃度是多少?

問題2：在實驗中水蚤的大小是否一致?如何設(shè)計對照實驗?

問題3：實驗中水蚤正常的心率是多少?水蚤心率較快，如何記數(shù)較準(zhǔn)確?時間確定多少較為合適?

問題4：是將每只水蚤都放在各種酒精溶液的濃度中，還是一只水蚤只能做兩次實驗，即在清水中和在某一濃度的酒精溶液中?

問題5：同一濃度的酒精溶液是否只做一次，還是需要多次，再求其平均值?

問題6：實驗過程中，吸水紙起什么作用?是否使用蓋玻片?應(yīng)采用放大倍數(shù)是多少的顯微鏡進行觀察?如何使酒精滴到水蚤培養(yǎng)液時濃度不變?水蚤在什么濃度下會死?

教師鼓勵學(xué)生互相解答，對提出的問題要點評指導(dǎo)，并和學(xué)生一起總結(jié)探究實驗的注意事項。

教師小結(jié)：(1)水蚤的心臟呈白色，位于背部中央偏上部位，每分鐘心臟的跳動次數(shù)在100-350次之間不等，通常水蚤的心率在200次以上，而且水蚤的大小、溫度、水體及營養(yǎng)等不同，心率的范圍也不相同。在實驗中采用10 s為一個計量單位比較可行，而且計數(shù)需要重復(fù)多次計數(shù)，再求平均值，以確保數(shù)據(jù)的可靠，減少誤差。

(2)計數(shù)時應(yīng)用吸管或吸水紙吸去多余的水分，避免水蚤跳動難以觀察，但水分又不能全部吸干，以免在顯微鏡下觀察不到水蚤的心臟。

(3)在實驗時應(yīng)盡量選取大小一致的水蚤。而且10 s內(nèi)心率最好在40次以下，因為這樣便于觀察和計數(shù)，減少誤差，一般情況下選取成年水蚤為佳。

(4)一只水蚤只能做兩次實驗，即在清水中和在某一濃度的酒精溶液中，每次實驗時先在清水中觀察，再在酒精溶液中觀察，并記錄數(shù)據(jù)。

(5)用酒精做實驗，應(yīng)先用吸水紙將水吸干，避免降低酒清的濃度。先滴2～3滴酒精溶液，過5～10 s再用吸水紙吸去大部分的酒精溶液，但不要吸干，保證酒精溶液對水蚤的影響，避免水蚤游動影響觀察。

4.3 確定實驗方案，精心組織實施

提出問題：不同濃度的酒精溶液對水蚤心率的影響。

作出假設(shè)：水蚤心率隨著酒精濃度的增加而加快或減少?

方法步驟：(1)用吸管吸取1只水蚤，放在載玻片中央的水滴中，輕輕蓋上蓋玻片，在低倍鏡下觀察到水蚤心臟的跳動。

(2)記下每10 s水蚤心臟跳動的次數(shù)，重復(fù)3次后，求出平均每分鐘心跳的次數(shù)，做好記錄，作為實驗對照。

(3)在同一片載玻片上，用吸管盡可能吸去清水，馬上加一滴濃度為5％的酒精溶液，將水蚤放于5％酒精溶液中，記錄10 s水蚤心臟跳動的次數(shù)，重復(fù)3次，求出平均每分鐘心跳次數(shù)，作好記錄。

(4)按上述相同方法，用濃度分別為10％，15％，20％的酒精溶液做實驗，測試水蚤心率的變化，記錄實驗數(shù)據(jù)。

(5)將實驗數(shù)據(jù)填入表1中。

(6)將以上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成曲線圖，以心率為縱坐標(biāo)，酒精濃度為橫坐標(biāo)繪制曲線。

實驗小組通過對實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化曲線圖的分析，得出實驗結(jié)論。

實施探究實驗過程中，教師要強化操作要點，并進行巡視指導(dǎo)。如：如何吸取水蚤；如何識別水蚤心臟；心率的計數(shù)；吸水紙的使用；觀察時顯微鏡的調(diào)整；實驗組和對照組的選擇；注意觀察的間隔時間。同時，要求實驗小組要合作完成實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)和得出結(jié)果，討論與分析。

4.4 交流探究結(jié)果，得出實驗結(jié)論

實驗小組派代表介紹實驗看到的現(xiàn)象、體驗的過程以及得到的結(jié)果。如：有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)酒精一滴下去水蚤就死了；有的發(fā)現(xiàn)水蚤心率與酒精濃度成正比；有的發(fā)現(xiàn)水蚤心臟太快無法準(zhǔn)確記數(shù)，沒有完成任務(wù)；有的認(rèn)為水蚤心率與酒精濃度成反比；有的則認(rèn)為一定濃度的酒精溶液提高水蚤的心率，較高則減緩；有的認(rèn)為水蚤越大，耐受性較強等。教師引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，得出如下結(jié)論：通過表格和繪制的曲線圖表表明，水蚤的心率容易受到不同酒精濃度的影響，即水蚤心率會隨著酒精濃度的增加而逐漸減少，當(dāng)酒精濃度達到20％時，水蚤會因為酒精濃度過大而導(dǎo)致死亡。分析其原因，就很容易得出，酒精是有麻醉作用的，所以會減緩心臟的跳動。

4.5 提出問題討論，注重知識遷移

以上述實驗結(jié)論為過渡，教師提問，學(xué)生回答，互相補充，教師點評的形式進行。

問題1：什么是酗酒?酗酒與哪些因素有關(guān)?

過量飲酒便是酗酒，會導(dǎo)致酒精中毒，酗酒常是人們遇到高興事、悲傷事等，導(dǎo)致心理失去平衡。

問題2：如何知道酒中的酒精濃度?(投影展示某品牌酒的標(biāo)簽)

問題3：在日常生活中，我們看到人喝了酒后，為什么會臉紅脖子粗?人飲酒后，酒精如何進入循環(huán)系統(tǒng)的?

人喝酒后臉紅脖子粗是因為酒精能使心跳加快，血壓升高，皮膚血管擴張所致。人喝了含有酒精的飲料后，酒精能在胃和消化管上部直接吸收進行血液之中，吸收的速度與酒精的體積分?jǐn)?shù)成正相關(guān)。

問題4：為什么駕駛員不能酒后駕車?

酒精對神經(jīng)系統(tǒng)有損害，輕者表現(xiàn)為頭痛、頭暈等，所以酒后駕車容易出安全事故。酒后駕車是對自己和他人的生命不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。

問題5：結(jié)合你所知道的實例，談?wù)勑锞茖θ梭w健康的危害?

酗酒會導(dǎo)致酒精中毒，對胃腸道、肝臟、神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)都有損害，嚴(yán)重的可導(dǎo)致死亡。

問題6：適度飲酒對人體健康的影響?

人們較普遍認(rèn)為，少量飲酒可以增加食欲，興奮中樞神經(jīng)，擴張體表血管，加快血流，使身體發(fā)熱，并可恢復(fù)疲勞。

4.6 精心設(shè)計習(xí)題，拓展知識能力

根據(jù)實驗探究所學(xué)的知識，設(shè)計適量的習(xí)題，訓(xùn)練學(xué)生的知識遷移能力，拓展學(xué)生的思維，這又是對本節(jié)課教學(xué)效果的反饋。

(1)酒精對水蚤心率的影響。

實驗室常用體積分?jǐn)?shù)為95％的酒精配制不同濃度的酒精溶液。學(xué)生在實驗時配制如下的不同濃度梯度的酒精：1％、3％、5％、8％、10％、15％、20％等。在15℃左右的室溫中經(jīng)過大量的實驗，并在實驗中選擇10s內(nèi)水蚤跳動范圍在30-60次之間的成年水蚤為材料，經(jīng)過多次實驗得到以下平均數(shù)值。現(xiàn)將在不同酒精濃度梯度下的水蚤在10秒內(nèi)的心臟跳動次數(shù)列成表2。

根據(jù)上述實驗結(jié)果，回答下列問題：

將以上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖1所示的曲線。

1 上述圖表表明，水蚤心率很容易受到_____的影響，即水蚤心率會隨著酒精濃度的增加而________。

2 當(dāng)酒精的體積分?jǐn)?shù)達到20％時，水蚤會因為酒精濃度過大而導(dǎo)致_______。分析其原因，就很容易得出，酒精具有_______作用，所以會減緩心臟的跳動。

(2)以“酒的功與過”寫一篇小作文(課后完成)。

5 課后反思

在初中生物學(xué)中如何有效組織實驗教學(xué)?如何促進學(xué)生領(lǐng)悟生物實驗以及研究的精華?如何充分調(diào)動學(xué)生進行科學(xué)實驗探究的激情?如何將所學(xué)的知識進行應(yīng)用，解決生活中的實際問題?這是筆者在備課、上課和課后反思過程中反復(fù)思考的問題。因此，本節(jié)課教學(xué)中可取之處有：

(1)從教學(xué)設(shè)計具有可操作性和價值性，確立了邊教邊學(xué)的原則，較好地實現(xiàn)了教師主導(dǎo)，學(xué)生主體的雙邊教學(xué)活動，體現(xiàn)生物課程改革的理念，師生教學(xué)達成度高。

(2)注重情景創(chuàng)設(shè)，聯(lián)系學(xué)生生活實際，調(diào)動學(xué)生科學(xué)探究的激情。

(3)在教學(xué)流程的每一個實施環(huán)節(jié)，提出有價值的問題為切入口，讓學(xué)生在思考中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中體驗快樂，點燃學(xué)生的智慧。

(4)注重了學(xué)生探究性實驗的組織協(xié)調(diào)和指導(dǎo)，從問題的提出，作出假設(shè)，方案的設(shè)計，結(jié)果的得出及分析等，改變了學(xué)生實驗操作的盲目性，缺乏科學(xué)的操作，確保了學(xué)生有序的進行操作。

(5)加強了學(xué)生對探究性實驗的注意事項的分析，避免錯誤的發(fā)生，減少誤差。

(6)加強學(xué)生對實驗結(jié)果記錄，注重對結(jié)果的分析，強化知識的運用和拓展延伸。根據(jù)實驗內(nèi)容及操作，精心設(shè)計習(xí)題，注重課后延伸，讓學(xué)生對習(xí)題的運用，強化所學(xué)知識的鞏固，拓展學(xué)生的思維能力。

不足之處：一是班級學(xué)生人數(shù)過多，分組實驗操作分工不十分明確，造成部分學(xué)生只聽教師講解，沒有親身體驗，在大班額情況下學(xué)生的分組實驗如何進行及教師怎樣來指導(dǎo)的問題值得思考；二是課堂容量較大，一節(jié)課完成任務(wù)較重，時間明顯不足，需要進行課時調(diào)整。