張愛(ài)花

（河北省張家口市宣化第二中學(xué)，河北 張家口 075100）

一、以“探究螞蟻的覓食行為”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例

筆者選取“動(dòng)物的行為”為例，分析初中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何從紙上談兵到實(shí)戰(zhàn)演練。動(dòng)物的行為是動(dòng)物適應(yīng)其生活環(huán)境所表現(xiàn)出來(lái)的各種動(dòng)作，動(dòng)物的行為對(duì)動(dòng)物的生存和發(fā)展有利。教材安排了探究螞蟻的覓食行為的探究性實(shí)驗(yàn)，目的在于讓學(xué)生初步掌握探究動(dòng)物行為的方法。教材中提出的問(wèn)題：“螞蟻的覓食行為與食物的氣味和顏色有關(guān)嗎？”很多教師在進(jìn)行這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，常常只停留在教學(xué)設(shè)計(jì)上，即紙上談兵。當(dāng)討論出實(shí)驗(yàn)方案后，教師往往會(huì)因?yàn)闀r(shí)空限制把實(shí)驗(yàn)放在課后，或根本不實(shí)施，即沒(méi)有實(shí)戰(zhàn)演練。

這個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施的過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生探究自然界奧秘的能力和鍛煉學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維具有非常重要的作用，因此非常值得開(kāi)設(shè)。但如何讓學(xué)生在課堂上設(shè)計(jì)完實(shí)驗(yàn)后還能動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，即從紙上談兵到實(shí)戰(zhàn)演練，一直是筆者非常困惑的問(wèn)題。

（一）探究實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

在實(shí)際準(zhǔn)備的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)難以完成的主要原因如下：（1）實(shí)驗(yàn)的可操作性，要在課堂上觀察螞蟻在自然狀態(tài)下的覓食行為是非常困難的，只能模擬自然情況。且上課時(shí)，已經(jīng)是深秋時(shí)節(jié)，很難捕捉到螞蟻，學(xué)生也很難在課下觀察到螞蟻的覓食行為。（2）實(shí)驗(yàn)的可控性低：實(shí)驗(yàn)時(shí)，螞蟻四處活動(dòng)，不受控制，不斷有螞蟻試圖逃走。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與常識(shí)相悖：很多螞蟻聚集在食鹽一側(cè)，并不像想象的那樣聚集在糖的一側(cè)，令師生感到非常的困惑。

二、解決方案

（一）獲取實(shí)驗(yàn)材料

為了解決實(shí)驗(yàn)材料難以獲取的問(wèn)題，筆者曾組織學(xué)生在校園里尋找螞蟻。由于時(shí)值深秋，溫度較低，捕捉來(lái)的螞蟻數(shù)量很少。筆者將學(xué)生捉來(lái)的螞蟻放在一個(gè)桶里喂養(yǎng)，第二天早晨發(fā)現(xiàn)僅有少數(shù)幾只螞蟻存活，大部分螞蟻死亡，后來(lái)得知是因?yàn)椴煌N群的螞蟻聚集在一起存在斗毆現(xiàn)象。如何得到一定數(shù)量同一種群的螞蟻成為了個(gè)難題，最后網(wǎng)購(gòu)了幾十管螞蟻，每管10只。這些螞蟻來(lái)自同一種群，因此相安無(wú)事。

螞蟻在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，靠管子兩端的海綿里浸的糖水為生，到貨之后由于長(zhǎng)途跋涉螞蟻比較虛弱，所以不能立即開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，需要飼養(yǎng)一段時(shí)間。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

學(xué)生以小組為單位，提出自己想探究的關(guān)于螞蟻覓食的問(wèn)題。如螞蟻的覓食行為是否和食物的氣味、顏色、形狀、大小等因素有關(guān)？由于時(shí)間有限，課堂上統(tǒng)一探究“螞蟻的覓食行為與食物的氣味有關(guān)嗎”這一問(wèn)題。教師引導(dǎo)學(xué)生作出假設(shè)，制定具體的實(shí)施方案。待課堂上實(shí)驗(yàn)操作完成后，學(xué)生在課后就有能力科學(xué)地設(shè)計(jì)方案，完成其他探究。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與常識(shí)相悖

實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備完畢后，學(xué)生們興致勃勃地開(kāi)始實(shí)驗(yàn)了。他們都想當(dāng)然地認(rèn)為，螞蟻肯定爭(zhēng)先恐后地向蘸有糖水的海綿處聚集?？墒钱?dāng)觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，學(xué)生都困惑了。很多小組的螞蟻在實(shí)驗(yàn)后紛紛向蘸有鹽水的海綿處聚集，反而糖水處無(wú)蟻問(wèn)津。這是為什么呢？

查閱資料發(fā)現(xiàn)，所有動(dòng)物從螞蟻到人類都需要鹽來(lái)維持其身體神經(jīng)和肌肉的活動(dòng)性以及水分的平衡。在滿足了身體對(duì)于鹽分的基本需求之后，螞蟻才會(huì)去覓食糖食獲取能量。網(wǎng)購(gòu)的螞蟻在學(xué)生養(yǎng)殖的過(guò)程中只喂養(yǎng)了清水和糖水，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)才會(huì)由于身體的需要優(yōu)先選擇了蘸有鹽水的海綿。尋找到原因后，學(xué)生在接下來(lái)的喂養(yǎng)過(guò)程中，每天給螞蟻添加了少量鹽水，滿足其基本需求。課堂開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，螞蟻的覓食行為終于和人們的常識(shí)吻合了，紛紛向蘸有糖水的海綿處聚集。

三、創(chuàng)新之處

（一）實(shí)驗(yàn)材料上進(jìn)行的創(chuàng)新

筆者經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為，螞蟻從野外被捕捉到實(shí)驗(yàn)室，由于受到驚嚇而逃生或首先忙于筑巢等過(guò)程，根本無(wú)暇顧及覓食。不同種群的螞蟻聚集在一起相互爭(zhēng)斗，存在大批量死亡現(xiàn)象。為了保證能夠在課堂開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，筆者采納了學(xué)生的建議從淘寶購(gòu)買螞蟻。收到螞蟻后，不能立即開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，需要喂養(yǎng)一段時(shí)間讓螞蟻適應(yīng)所在的環(huán)境。在喂養(yǎng)過(guò)程中需要提供充分的水分、鹽分、糖分，滿足螞蟻的正常生命活動(dòng)的需要。之后筆者在淘寶上先后購(gòu)買過(guò)天竺葵、草履蟲、水蚤等生物材料，盡可能地保證每個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展。

（二）實(shí)驗(yàn)方法上進(jìn)行的創(chuàng)新

螞蟻在自然狀態(tài)下的覓食行為和課堂相比更加真實(shí)，效果也更明顯。但由于教材安排的實(shí)驗(yàn)已在深秋，自然狀態(tài)下螞蟻很難尋覓，因此網(wǎng)購(gòu)了螞蟻在課堂完成該實(shí)驗(yàn)。雖然該實(shí)驗(yàn)在課堂完成，但是實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該盡可能地接近自然狀態(tài)，才能夠得出更為科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。但是實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，螞蟻并不會(huì)如所預(yù)期的那樣行動(dòng)，會(huì)四處逃竄，似乎求生的本能大大超過(guò)了覓食的需求。學(xué)生選擇用手去捉準(zhǔn)備逃逸的螞蟻，用毛筆去趕，但效果都不理想。盒壁涂上了螞蟻防逃脫液后，螞蟻只能在盒底活動(dòng)后，開(kāi)始尋覓食物?？此坪?jiǎn)單易操作的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)施的過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)的可操作性、設(shè)計(jì)的合理性、現(xiàn)象的科學(xué)性等問(wèn)題，需要教師勇于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，即要有勇氣；善于思考問(wèn)題、觀察生活、聯(lián)系生活，即要有靈氣；善于集中集體的力量，共同解決問(wèn)題，即要有人氣。

（三）實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)上進(jìn)行的創(chuàng)新

上課時(shí)，該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了10 min。大部分學(xué)習(xí)小組觀察結(jié)果一致，但也有些小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不一致，如有些螞蟻一直徘徊不前，或到處轉(zhuǎn)動(dòng)，或選擇了蘸有鹽水、清水的海綿。教師不要急于總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可以實(shí)施延時(shí)評(píng)價(jià)，讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)裝置放到抽屜里，繼續(xù)上課，待下課時(shí)再拿出來(lái)再次觀察，此時(shí)發(fā)現(xiàn)大部分螞蟻聚集在蘸糖水的海綿上。

下課后，學(xué)生可以利用該實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)完成其他探究實(shí)驗(yàn)。教師不限制學(xué)生的探究?jī)?nèi)容，學(xué)生可以自由發(fā)揮，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究樂(lè)趣。每個(gè)小組的食物選擇不盡相同：有的用不同顏色的糖果，有的用白芝麻和黑芝麻，有的用辣椒醬和番茄醬。在本實(shí)驗(yàn)中，教師將學(xué)生的主體性、激勵(lì)性和發(fā)展性作為實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的價(jià)值取向，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>