趙爽

[摘 要]通過(guò)對(duì) “探究光對(duì)鼠婦（或黃粉蟲）分布的影響”的實(shí)驗(yàn)的裝置進(jìn)行改進(jìn)，能準(zhǔn)確地將數(shù)目相等的鼠婦（或黃粉蟲）放置到明暗兩種環(huán)境的中央，讓實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加嚴(yán)謹(jǐn)，同時(shí)也能減少實(shí)驗(yàn)操作中對(duì)鼠婦（或黃粉蟲）的驚擾，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。

[關(guān)鍵詞]鼠婦;黃粉蟲;實(shí)驗(yàn)裝置;改進(jìn);建議

[中圖分類號(hào)]? ? G633.91? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）29-0095-02

“探究光對(duì)鼠婦（或黃粉蟲）分布的影響” 是人教版生物學(xué)教材七年級(jí)上冊(cè)第一單元第一章第二節(jié)《生物與環(huán)境的關(guān)系》中的“探究非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”中建議的探究?jī)?nèi)容。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)動(dòng)物容易獲得，實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯，所以是廣大教師用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要內(nèi)容。但在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，筆者也發(fā)現(xiàn)了一些實(shí)驗(yàn)操作上的問(wèn)題，因此嘗試進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)。

一、使用教材實(shí)驗(yàn)裝置遇到的問(wèn)題

在本課中，教材以鼠婦為例說(shuō)明了探究的過(guò)程和方法。實(shí)驗(yàn)裝置是由鐵盤、紙板、玻璃板、濕土等組成的（如圖1）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，要在裝置的兩側(cè)中央各放入5只鼠婦。靜置2分鐘后開始記錄明亮處和陰暗處鼠婦的數(shù)目。

教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)要往裝置的明暗兩側(cè)中央各放入5只鼠婦難以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵趯⑹髬D放入鐵盤的時(shí)候，它們會(huì)受到驚擾，進(jìn)而向四周逃散，在蓋上紙板和玻璃板之前，它們已經(jīng)四散到鐵盤的各個(gè)位置，無(wú)法保證在明暗兩側(cè)中央各放入數(shù)量相等的鼠婦。如果在明暗兩側(cè)放入的鼠婦數(shù)量不相等，該實(shí)驗(yàn)就有兩個(gè)變量，從對(duì)照實(shí)驗(yàn)有且只能有一個(gè)變量的角度來(lái)說(shuō)，這樣的實(shí)驗(yàn)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性。而如果要將散開的鼠婦（徒手或利用工具）抓回原來(lái)的位置，使明暗兩側(cè)的鼠婦數(shù)量相等，不但非常不方便，還可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造成更大的驚擾，甚至傷害，實(shí)驗(yàn)誤差也將大大增加。另外，該實(shí)驗(yàn)中使用的玻璃板容易破碎，操作過(guò)程中也存在一定的危險(xiǎn)性。

二、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)及使用步驟

1.實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)

針對(duì)以上問(wèn)題，筆者對(duì)原實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置由鐵盤（或塑料盒、紙盒）、2個(gè)去掉底的一次性紙杯、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的面板三部分組成（如圖2）。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的面板取代了原實(shí)驗(yàn)裝置中蓋在鐵盤上的玻璃板和紙板，設(shè)計(jì)方案如圖3所示，設(shè)計(jì)思路是：減小實(shí)驗(yàn)操作中的動(dòng)作幅度，在避免對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造成過(guò)度驚擾的同時(shí)，又能準(zhǔn)確地將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物放置到明暗兩側(cè)的中央。制作方法是：在一塊略大于鐵盤面積的硬紙板上開一扇窗，粘上透明塑料板，使得透光部分與不透光部分面積相等。在透光部分和不透光部分的中央開一個(gè)比紙杯底部面積略大的圓孔，在兩側(cè)的圓孔上方分別粘上可以遮住圓孔的小透明塑料板和紙板。在面板的背面邊緣粘上紙板加高一些，使得面板可以扣在鐵盤上固定好。其制作材料采用回收的包裝盒（包括紙板和透明塑料板），既易得又環(huán)保。制作過(guò)程簡(jiǎn)單又有趣，可以作為勞動(dòng)教育課外興趣小組的手工活動(dòng)課程的項(xiàng)目，從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

2. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的使用步驟

（1）在鐵盤內(nèi)鋪上一層濾紙（可用兩三層廚房用紙代替），用噴壺噴灑少量的水，使濾紙潮濕（不可太濕），放置在水平桌面上。（此處用潮濕的濾紙代替濕土，可解決濕土不容易鋪平整、鼠婦容易鉆入土中等問(wèn)題，且操作更加方便）

（2）將制作好的面板蓋在鐵盤上，將去掉底部的紙杯放置于面板的兩個(gè)圓孔中，使其與底部的鐵盤貼合。

（3）在兩個(gè)紙杯中分別放入5只鼠婦，靜置一段時(shí)間，等待鼠婦平靜后將紙杯拿開，立即蓋上圓孔上面的方形紙板和透明塑料板，觀察并記錄鼠婦的活動(dòng)情況。

該實(shí)驗(yàn)裝置同樣可用于“探究光對(duì)黃粉蟲分布的影響”，因?yàn)辄S粉蟲比較喜歡干燥的環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該在鐵盤底部鋪上干燥的濾紙。

3. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)

能準(zhǔn)確地將數(shù)目相等的鼠婦放置到明暗兩種環(huán)境的中央，實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可信，實(shí)驗(yàn)操作更加容易，操作時(shí)動(dòng)作的幅度更小，從而減少對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的驚擾，減小了實(shí)驗(yàn)誤差，用塑料透明板替代玻璃板，實(shí)驗(yàn)安全性更高。

三、使用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議

教師首先給學(xué)生提供教材所示的材料用具，讓學(xué)生通過(guò)閱讀教材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，一部分學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：“鼠婦到處跑，不能停留在實(shí)驗(yàn)要求的位置，怎么辦？”這時(shí)候，教師要把問(wèn)題拋回給學(xué)生：“為什么鼠婦會(huì)到處跑？”學(xué)生通過(guò)思考得出“鼠婦受到驚嚇會(huì)亂跑”的結(jié)論。教師繼續(xù)追問(wèn)：“你能想到什么辦法讓它們停留在裝置兩側(cè)的中央？”教師可以讓學(xué)生思考和討論，設(shè)計(jì)出更加合理的實(shí)驗(yàn)方案或提出更高效的實(shí)驗(yàn)操作方法。

待學(xué)生充分討論后，教師再展示改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生思考如何利用該裝置做好實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很快就明白了操作的方法：借助去掉底部的紙杯將鼠婦通過(guò)面板上的圓孔加入到鐵盤上，并讓它們?cè)诩埍Χǖ姆秶鷥?nèi)安靜一段時(shí)間，使它們適應(yīng)新的環(huán)境，然后輕輕拿走紙杯，立即蓋上蓋子，讓鼠婦自由活動(dòng)，觀察并記錄鼠婦的活動(dòng)。

四、使用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程

讓學(xué)生以小組為單位分別利用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究光對(duì)鼠婦分布的影響”和“探究光對(duì)黃粉蟲分布的影響”的實(shí)驗(yàn)，兩者都在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、同樣光照下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)小組等待鼠婦（或黃粉蟲）平靜后，將紙杯拿開，從第2分鐘開始記錄鼠婦（或黃粉蟲）的數(shù)量，然后每隔一分鐘記錄一次明亮處和陰暗處的鼠婦（或黃粉蟲）的數(shù)目，共記錄10次。觀察整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，筆者發(fā)現(xiàn)相比使用原實(shí)驗(yàn)裝置，此實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的活動(dòng)情況較為平靜。表1和表3分別為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中具有代表性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表2和表4是以班級(jí)為單位統(tǒng)計(jì)的各實(shí)驗(yàn)小組第10次數(shù)據(jù)及其平均值。該數(shù)據(jù)與使用原實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)（其他研究者所發(fā)表的）相比，離散程度更低，由此可以看出使用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在其他條件一致的情況下，不管是鼠婦，還是黃粉蟲出現(xiàn)在陰暗處的機(jī)會(huì)都多于出現(xiàn)在明亮處，說(shuō)明光會(huì)影響鼠婦或黃粉蟲的分布。而通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較可以看出，相比黃粉蟲，鼠婦出現(xiàn)在陰暗處的數(shù)目更多，說(shuō)明鼠婦比黃粉蟲對(duì)光刺激的敏感度更高。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 張秀紅，朱丹.關(guān)于“探究非生物因素對(duì)某種動(dòng)物影響”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究[J].生物學(xué)通報(bào)，2016（12）：35-37.

[2]? 戚智河，羅偉萍.“非生物因素對(duì)鼠婦分布的影響”實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)[J].生物學(xué)通報(bào)，2018（11）：47-49.

[3]? 王娣英. 非生物因素對(duì)某種生物的影響實(shí)驗(yàn)探究[C]. ∥《中國(guó)教育技術(shù)裝備》雜志社.第五屆中國(guó)教育技術(shù)裝備論壇獲獎(jiǎng)?wù)撐募ㄖ校?014：789-798.

[4]? 林慧.“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”系列探究活動(dòng)實(shí)例闡述[J].生物學(xué)教學(xué)，2013（8）：67-69.

（責(zé)任編輯 黃春香）