馬梓煒

《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》中明確指出義務(wù)教育階段的生物課程理念是面向全體學(xué)生，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。為體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念，人教版新教材七年級(jí)上冊(cè)第一個(gè)完整的探究性實(shí)驗(yàn)是“光對(duì)鼠婦生活的影響”，目的是學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚍e極主動(dòng)參與科學(xué)探究，了解科學(xué)探究的一般過程，深刻體會(huì)并認(rèn)同非生物因素對(duì)生物生活的影響。本實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和提高生物科學(xué)素養(yǎng)具有活動(dòng)，重要作用。

筆者所任教學(xué)校會(huì)經(jīng)常組織在校學(xué)生參加教學(xué)觀摩和教育實(shí)習(xí)等教育實(shí)踐活動(dòng)，在此過程中積累了一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并由此引發(fā)了一些思考。對(duì)于“光對(duì)鼠婦生活的影響”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，筆者認(rèn)為還有可以改進(jìn)的地方，目的是增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，使實(shí)驗(yàn)更具說服力。

1 用鼠婦做實(shí)驗(yàn)材料的缺點(diǎn)

鼠婦實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生親自去捕捉鼠婦，使學(xué)生了解鼠婦生存的環(huán)境特點(diǎn)、生活習(xí)性、體貌特征等，這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生熱愛大自然，對(duì)周圍環(huán)境充滿好奇心，去關(guān)注大自然的一切，更能在實(shí)踐的過程中體會(huì)科學(xué)探究的樂趣，增強(qiáng)對(duì)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。七年級(jí)學(xué)生是第一次系統(tǒng)的學(xué)習(xí)生物科學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)探究能力是一種重要途徑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯會(huì)直接形象學(xué)生的積極性。鼠婦實(shí)驗(yàn)要通過觀察鼠婦的活動(dòng)規(guī)律探究不同光照強(qiáng)度對(duì)鼠婦生活的影響，但是鼠婦爬動(dòng)較快學(xué)生不易控制，最后要統(tǒng)計(jì)在不同區(qū)域鼠婦的數(shù)量比較困難，而要將數(shù)只鼠婦同時(shí)放在容器的中間位置更會(huì)讓學(xué)生手忙腳亂。鼠婦除了對(duì)光敏感，震動(dòng)也會(huì)影響鼠婦的行動(dòng)，在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)環(huán)境較為嘈雜，不可控因素較多，鼠婦還有“假死”的應(yīng)激現(xiàn)象，這些都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力，也會(huì)打擊學(xué)生的積極性。

2 蚯蚓替代實(shí)驗(yàn)的合理性和優(yōu)越性

首先，蚯蚓和鼠婦生活的環(huán)境相似，替代實(shí)驗(yàn)也會(huì)要求學(xué)生親自捕捉蚯蚓，增強(qiáng)直觀感受，而且蚯蚓較鼠婦行動(dòng)緩慢容易捕捉。蚯蚓替代實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路大致和鼠婦實(shí)驗(yàn)相似，與課程同步且符合“課標(biāo)”要求的活動(dòng)建議。

其次，蚯蚓替代實(shí)驗(yàn)的可控性強(qiáng)。鼠婦實(shí)驗(yàn)要將10只鼠婦同時(shí)放在陰暗、明亮的交界處，還要每隔兩分鐘統(tǒng)計(jì)一次不同區(qū)域鼠婦數(shù)量的分布狀況，但鼠婦爬動(dòng)較快，不是跑了這個(gè)就是跑了那個(gè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)造成一定困擾。而蚯蚓相對(duì)鼠婦行動(dòng)緩慢，上述實(shí)驗(yàn)要求都能順利進(jìn)行，減少實(shí)驗(yàn)誤差。另外，蚯蚓對(duì)震動(dòng)不敏感而對(duì)光極為敏感，即使有明顯震動(dòng)蚯蚓還是會(huì)爬向陰暗一邊，保證了實(shí)驗(yàn)的單一變量原則。

再次，蚯蚓替代實(shí)驗(yàn)具有一定的拓展性。鼠婦實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)并認(rèn)同非生物因素對(duì)生物的影響，但光只是非生物因素之一。蚯蚓代替實(shí)驗(yàn)除了能探究光對(duì)蚯蚓的影響，還能探究濕度、溫度對(duì)蚯蚓生活的影響。在教師的引導(dǎo)下學(xué)生在捕捉蚯蚓的同時(shí)仔細(xì)觀察蚯蚓生存的環(huán)境，進(jìn)而會(huì)提出影響蚯蚓生活的非生物因素可能是光照、溫度、濕度這樣的假設(shè)。對(duì)學(xué)生自己提出的合理假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證不僅會(huì)激勵(lì)學(xué)生經(jīng)常關(guān)注周圍的環(huán)境，尤其是容易被忽略的現(xiàn)象，還能使學(xué)生獲得極大的成就感，提升學(xué)生的自我效能感，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究精神有促進(jìn)作用。

3 蚯蚓替代實(shí)驗(yàn)的具體操作過程

3.1 課外捕捉蚯蚓

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課之前給學(xué)生布置任務(wù)，讓他們?cè)谡n余時(shí)間自行捕捉蚯蚓，每人大約捕捉兩條，并注意觀察周圍的環(huán)境特點(diǎn)。

3.2 在教師引導(dǎo)下提出合理假設(shè)

教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)影響蚯蚓生活的非生物因素進(jìn)行合理假設(shè)，根據(jù)提出的假設(shè)將學(xué)生分為三大組，分別探究光對(duì)蚯蚓生活的影響、濕度對(duì)蚯蚓生活的影響和溫度對(duì)蚯蚓生活的影響，每個(gè)大組分為若干小組，每?jī)扇艘恍〗M。

3.3 制定計(jì)劃

每個(gè)大組內(nèi)根據(jù)提出的假設(shè)制定相應(yīng)的計(jì)劃，包括實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，操作的步驟等。

3.4 預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作流程

在正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前，學(xué)生應(yīng)先了解實(shí)驗(yàn)的流程，明確每一步的順序和原因，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

3.5 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室里走動(dòng)查看學(xué)生是否需要幫助，并及時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范的操作，保證實(shí)驗(yàn)過程緊湊有序。

3.6 討論與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先由同一大組的各個(gè)小組討論并分析數(shù)據(jù)，得出相關(guān)結(jié)論，再由不同大組之間派代表進(jìn)行討論，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

同組人： 實(shí)驗(yàn)日期：

背景資料：

蚯蚓屬于環(huán)節(jié)動(dòng)物，種類多達(dá)3 000多種。根據(jù)其生活環(huán)境，可分為陸生蚯蚓和水生蚯蚓。陸生蚯蚓生活在潮濕、疏松、富含有機(jī)質(zhì)的土壤中，白天穴居，以土壤中的有機(jī)物為食，夜間爬出地面，取食地面上的落葉，雌雄同體，異體受精。

材料用具：

蚯蚓（每組3條，2人一組）、解剖盤、培養(yǎng)皿、玻璃板、紙板或書、濕布、毛巾、15 ℃和30 ℃的溫水。

提出問題：

你是去哪里采集蚯蚓的？你是在什么環(huán)境中采集到蚯蚓的？采集來的蚯蚓主要分布在容器中的什么地方？你認(rèn)為蚯蚓分布的地方跟什么非生物因素有關(guān)？

根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)和初步判斷，提出的問題是

。

作出假設(shè)：

針對(duì)你的問題，作出假設(shè) 。

你作出這個(gè)假設(shè)的依據(jù)是 。

制定計(jì)劃：

第一小組：探究光對(duì)蚯蚓生活的影響。

（一） 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)：

在解剖盤內(nèi)鋪上用水浸濕的濾紙，以橫軸中線為界，一側(cè)蓋上玻璃板，另一側(cè)蓋上紙板或書，在盤內(nèi)形成陰暗和明亮兩種環(huán)境。

思考：為什么要在解剖盤內(nèi)鋪上濕的濾紙？

（二） 將蚯蚓放入實(shí)驗(yàn)裝置，靜置2 min。

思考：將蚯蚓如何擺放才是最合理的？

（三） 2 min后，統(tǒng)計(jì)明亮處和陰暗處的蚯蚓，統(tǒng)計(jì)3次。

（四） 計(jì)算全班各組的平均值：

經(jīng)計(jì)算，全班各組的平均值是：明亮處 條，黑暗處 條。

第二小組：探究濕度對(duì)蚯蚓生活的影響。

（一） 實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)。

以解剖盤中軸線為界，一側(cè)鋪上干燥的濾紙，另一側(cè)鋪上用水浸濕的濾紙，在解剖盤上蓋上紙板或書，形成黑暗條件下干燥和潮濕兩種環(huán)境。

思考：為什么要在解剖盤上蓋上紙板或書？

（二） 將蚯蚓放入實(shí)驗(yàn)裝置，靜置2 min。

思考：將蚯蚓如何擺放才是最合理的？

（三） 2 min后，統(tǒng)計(jì)潮濕處和干燥處的蚯蚓，統(tǒng)計(jì)3次。

（四） 計(jì)算全班各組的平均值：

經(jīng)計(jì)算，同一大組各小組的平均值是：潮濕處

條，干燥處 條。

第三小組：探究溫度對(duì)蚯蚓生活的影響。

（一）實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)

以解剖盤中軸線為界，一側(cè)鋪上用10 ℃水浸濕的毛巾，一側(cè)鋪上用30 ℃水浸濕的毛巾，在裝置內(nèi)形成溫度較低區(qū)域和溫度較高區(qū)域，用紙板或書蓋在解剖盤上。

思考：為什么要用紙板或書覆蓋？為什么要用毛巾而不用濾紙？

（二） 將蚯蚓放入實(shí)驗(yàn)裝置，靜置2 min。

思考：將蚯蚓如何擺放才是最合理的？

（三） 2 min后，統(tǒng)計(jì)溫度較低區(qū)域處和溫度較高區(qū)域處的蚯蚓，統(tǒng)計(jì)3次。

（四） 計(jì)算全班各組的平均值：

經(jīng)計(jì)算，同一大組各小組的平均值是：低溫處

條，高溫處 條。

得出結(jié)論：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你們得出的結(jié)論 。

這與你們的假設(shè)一致嗎？

討論與思考：

（1） 這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的變量是什么？

（2） 為什么同一實(shí)驗(yàn)要做三次？

（3） 為什么要計(jì)算同一大組各小組的平均值？

課后拓展

針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)，你還有哪些意見或不解之處？

參考文獻(xiàn)：

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