宋泉穎

摘要以探究“蚯蚓生活習(xí)性”為例，講述在課堂教學(xué)中如何巧用實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)生物課堂。教師通過引導(dǎo)學(xué)生自主性設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)從不同角度探究蚯蚓的生活習(xí)性，進(jìn)而完成本堂課教學(xué)任務(wù)。

關(guān)鍵詞實(shí)驗(yàn) 探究 蚯蚓 土壤生活

生命科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，現(xiàn)代生命科學(xué)的發(fā)展尤其依賴科學(xué)實(shí)驗(yàn)。生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生構(gòu)建生命科學(xué)核心概念的重要手段，更是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、提升科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新能力的重要途徑，因此實(shí)驗(yàn)是初中生物教學(xué)的重要組成部分。但是初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀是教師在教學(xué)過程中往往忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，直接導(dǎo)致該課程缺少趣味性。長此以往，學(xué)生缺少了自己親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)，缺少興趣和好奇心，從而失去了對(duì)該門課程的興趣和耐心，漸漸就成為了生物課上的“問題學(xué)生”。因此，教師都應(yīng)該盡量讓學(xué)生動(dòng)起來，通過學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)已有知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理解釋及推論。

1實(shí)例研究

如何在初中生物教學(xué)中真正做到“以實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)生物教學(xué)”，筆者以滬版初中生物教材第二冊第四章第二節(jié)動(dòng)物中“環(huán)節(jié)動(dòng)物”第一課時(shí)“探究蚯蚓的生活習(xí)性”為例，進(jìn)行研究。滬版教材中關(guān)于蚯蚓生活習(xí)性的介紹僅僅是以知識(shí)點(diǎn)形式呈現(xiàn)，并沒有實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，而筆者認(rèn)為該節(jié)課用生物實(shí)驗(yàn)來帶領(lǐng)學(xué)生在探究活動(dòng)中總結(jié)出蚯蚓的生活習(xí)性效果更好?；谝陨显?，筆者在教學(xué)過程中將該節(jié)課分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)板塊部分來完成教學(xué)。

1.1實(shí)驗(yàn)板塊一：初探蚯蚓——探究蚯蚓的生活環(huán)境

許多傳統(tǒng)教案在引導(dǎo)學(xué)生探究蚯蚓所適宜的穴居環(huán)境時(shí)采用追問的策略，聯(lián)系學(xué)生的生活常識(shí)得到結(jié)論。筆者首先鼓勵(lì)學(xué)生自己挖掘蚯蚓并匯報(bào)蚯蚓挖掘情況（在陰暗潮濕的地方挖到蚯蚓最多），進(jìn)而提出“蚯蚓可能喜歡分布在陰暗潮濕的泥土里”的推論，但是該推論是否正確需要學(xué)生通過以下探究性實(shí)驗(yàn)（見實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3）來驗(yàn)證。本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖在于培養(yǎng)學(xué)生利用單因子變量原則設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的能力。

1.1.1實(shí)驗(yàn)1：蚯蚓對(duì)濕度和鹽度的反應(yīng)

將幾只活蚯蚓放在盒子的正中央，在蚯蚓正前方放有一堆潮濕的泥土、一堆干燥的泥土和一堆細(xì)鹽。經(jīng)過一段時(shí)間后，學(xué)生觀察到蚯蚓鉆進(jìn)了濕潤的泥土，既不愿意靠近干燥泥土，也不愿意靠近細(xì)鹽。據(jù)此，學(xué)生可以得到“蚯蚓喜歡潮濕的環(huán)境，不喜鹽”的結(jié)論。

1.1.2實(shí)驗(yàn)2：蚯蚓對(duì)溫度的反應(yīng)

將幾只活蚯蚓放在盒子的正中央，在盒子的一方放一杯冰水，另一方放一杯開水。經(jīng)過一段時(shí)間后，學(xué)生觀察到蚯蚓爬向開水一方，但并沒有靠近開水，只是在周圍爬走。據(jù)此，學(xué)生可以得到“蚯蚓喜歡溫暖環(huán)境”的結(jié)論。

1.1.3實(shí)驗(yàn)3：蚯蚓對(duì)亮度的反應(yīng)

將一個(gè)無蓋的小黑紙盒反扣在解剖盤的一頭，把蚯蚓放在另一頭，用一強(qiáng)光燈照射蚯蚓。經(jīng)過一段時(shí)間，學(xué)生發(fā)現(xiàn)蚯蚓爬到了黑紙盒里，進(jìn)而得到“蚯蚓喜歡陰暗環(huán)境”的結(jié)論。

1.2實(shí)驗(yàn)板塊二：再探蚯蚓——探究蚯蚓適宜穴居生活的特征

在確定蚯蚓穴居環(huán)境之后，教師進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察蚯蚓的外形（見實(shí)驗(yàn)4）、探究蚯蚓體表黏液與呼吸之間的關(guān)系（見實(shí)驗(yàn)5和實(shí)驗(yàn)6）以及蚯蚓剛毛與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系（見實(shí)驗(yàn)7）。在探究過程中，教師不斷引導(dǎo)學(xué)生思考蚯蚓的這些形態(tài)結(jié)構(gòu)特征是否有助于幫助蚯蚓適應(yīng)非生物環(huán)境，進(jìn)而建立起“生物體的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)”的生物學(xué)概念。

為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，教師選用探究蚯蚓是否有嗅覺（見實(shí)驗(yàn)8）和探究蚯蚓是否對(duì)外界刺激有所反應(yīng)（見實(shí)驗(yàn)9）作為開放性拓展課題鼓勵(lì)學(xué)生自主完成。最后，在所有實(shí)驗(yàn)完成之后，教師以思維導(dǎo)圖的形式將課上所有重要知識(shí)點(diǎn)整合起來完成課堂教學(xué)。

1.2.1實(shí)驗(yàn)4：觀察蚯蚓的外形特征

用放大鏡和解剖盤觀察蚯蚓外形，可觀察到蚯蚓體色與土壤顏色相近，體形細(xì)長呈圓筒形，身體分節(jié)。結(jié)合蚯蚓生活的土壤環(huán)境，教師可引導(dǎo)學(xué)生思考蚯蚓的結(jié)構(gòu)特征與其生活環(huán)境是否存在關(guān)聯(lián)。

1.2.2實(shí)驗(yàn)5：觀察蚯蚓在干燥狀態(tài)的反應(yīng)

將蚯蚓放在吸水紙上，吸干蚯蚓皮膚上的水分，觀察蚯蚓的反應(yīng)，后又用蘸有清水的棉球涂抹蚯蚓體表，再次觀察蚯蚓的反應(yīng)。經(jīng)過幾分鐘后，學(xué)生用放大鏡可觀察到吸干水分后的蚯蚓由體表向外噴黏液，噴出幾次后全身痙攣，進(jìn)而學(xué)生可得到“蚯蚓不適宜長期生活在干燥環(huán)境中”的結(jié)論。

1.2.3實(shí)驗(yàn)6：觀察蚯蚓在水中的反應(yīng)

將蚯蚓放在培養(yǎng)皿上，向培養(yǎng)皿里慢慢加入水直至浸沒蚯蚓，一段時(shí)間后蚯蚓欲從培養(yǎng)皿中爬出水外，結(jié)合實(shí)驗(yàn)5結(jié)果，學(xué)生可得到“蚯蚓既不喜歡干燥環(huán)境，也不能長期生活在水中”的結(jié)論。

1.2.4實(shí)驗(yàn)7：探究蚯蚓在什么物體表面爬的最快

準(zhǔn)備兩只大小形態(tài)接近的蚯蚓，分別置于兩個(gè)大小相同的光滑塑料板和粗糙塑料板上（塑料板上灑上少許清水保證蚯蚓處于潮濕環(huán)境中），用玻璃棒固定蚯蚓行走的軌跡接近直線，記錄蚯蚓在兩塊塑料板上運(yùn)動(dòng)方式的差別。經(jīng)過一段時(shí)間蚯蚓爬過相同路程后，分別用秒表計(jì)錄時(shí)間。結(jié)果顯示，蚯蚓在粗糙的表面爬得快，在光滑的表面蚯蚓體壁肌肉雖然也能收縮和舒張，但是還是難以爬動(dòng)。學(xué)生進(jìn)而可推測出蚯蚓在粗糙的表面爬得更快。

1.2.5實(shí)驗(yàn)8：探究蚯蚓有沒有嗅覺

將幾只活蚯蚓放在盒子的正中央，在盒子的四角分別放有一堆拌有爛菜葉的潮濕泥土、一堆拌有檸檬水的潮濕泥土、一堆噴有濃重香水的爛菜葉潮濕泥土、一堆噴有濃重香水的檸檬水潮濕泥土。結(jié)果發(fā)現(xiàn)蚯蚓避開了有強(qiáng)烈氣味的土堆，也避開了伴有檸檬水無香水味的潮濕泥土，只選擇了不噴撒香水的無香味爛菜葉土壤。本實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)蚯蚓有嗅覺，且不喜歡酸性物質(zhì)和強(qiáng)烈氣味物質(zhì)。

1.2.6實(shí)驗(yàn)9：探究蚯蚓對(duì)外界刺激的反應(yīng)

用玻璃棒輕輕觸動(dòng)蚯蚓的前端、中端和后端，結(jié)果顯示蚯蚓前端對(duì)刺激更為靈敏。

2歸納延伸

2.1深究根源，發(fā)現(xiàn)問題

本堂課以實(shí)驗(yàn)為主線，通過學(xué)生自主性探索及教師適時(shí)引導(dǎo)完成教學(xué)任務(wù)。其實(shí)，任何生物學(xué)概念及原理都是成千上萬的科學(xué)家通過反復(fù)做實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論，因此教師在日常教學(xué)過程中絕不能忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。然而，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中生物教學(xué)過程中并未得到足夠的重視，原因有：①實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)備過程非常繁瑣，且實(shí)驗(yàn)操作過程中學(xué)生紀(jì)律難以把握，會(huì)增加教師教學(xué)壓力。②實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏相應(yīng)考核機(jī)制，目前上海初中生物考核主要以學(xué)業(yè)考試為主，忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力等方面的考核機(jī)制，因此教師更傾向于進(jìn)行“書本知識(shí)”的直接輸送，而不是采用“通過學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)來得到結(jié)論”的方式。③實(shí)驗(yàn)課占課時(shí)量較多且易發(fā)生突發(fā)情況，而初中生物課時(shí)量較為緊張?；谝陨先矫嬉蛩兀處熢诔踔猩锝虒W(xué)過程中容易忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)，沒有充分發(fā)揮“實(shí)驗(yàn)帶動(dòng)生物教學(xué)”的積極作用。

2.2知難而上，解決問題

長時(shí)間灌輸知識(shí)點(diǎn)的生物課堂是乏味的，教師需要采用合適的教學(xué)策略，既合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，又很好完成教學(xué)任務(wù)。

筆者認(rèn)為教師可以通過以下細(xì)節(jié)來優(yōu)化課堂時(shí)間安排：①合理安排實(shí)驗(yàn)小組組員，做到男女搭配、動(dòng)靜結(jié)合，每個(gè)組安排一名班干部作為組長，具體負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)過程中的適當(dāng)秩序維護(hù)，避免產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)混亂及嘈雜的場景。②以小組為單位合理分配不同實(shí)驗(yàn)組別，所有小組共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而節(jié)省課堂時(shí)間、提高實(shí)驗(yàn)效率。③善用微課，一些用時(shí)較長的實(shí)驗(yàn)可以在課前準(zhǔn)備好部分程序，或者制作成視頻供學(xué)生們在上課時(shí)候觀看。

2.3科學(xué)教學(xué)，眼光長遠(yuǎn)

初中生物課堂中善用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ由顔我蜃幼兞康脑瓌t使用，更可以引導(dǎo)學(xué)生帶著“思辨”眼光看待問題。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以將“實(shí)踐出真知”的理念以“潤物細(xì)無聲”的方式傳遞給初中生，幫助其在潛移默化中熟練掌握通過合理實(shí)驗(yàn)解疑答惑、辨別信息真?zhèn)蔚募记?，并將其?yīng)用于日常生活和學(xué)習(xí)之中。

綜上所述，無論是從理論角度還是實(shí)踐角度，教師都應(yīng)該在生物教學(xué)過程中主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生通過自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并根據(jù)其已有知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理解釋及推論，進(jìn)而更科學(xué)合理地完成堂課教學(xué)任務(wù)。