探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素和教學(xué)環(huán)境

馬國軍

七年級第一個需要探究的活動是“影響鼠婦分布的環(huán)境因素”。如果教師能通過實(shí)驗(yàn)開展好這堂實(shí)驗(yàn)課的教育教學(xué)任務(wù)，就可以使中學(xué)生在中學(xué)階段首次接觸生物課時，激發(fā)起他們理論聯(lián)系實(shí)際學(xué)習(xí)生物學(xué)的思維；使他們懂得怎樣去熱愛大自然，怎樣去探究自己未知的生命科學(xué)，喚起他們學(xué)習(xí)生物學(xué)的濃厚興趣，體會到生命對于生物體的重要價值和深遠(yuǎn)意義。在他們將來踏入社會，從事與生命科學(xué)相關(guān)或相近的學(xué)科時，能為他們提供一定的思想理論基礎(chǔ)和積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的范例。

要想把握好鼠婦教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，有很多問題需要教師提前解決。首先的問題是實(shí)驗(yàn)動物鼠婦如何才能捕獲?，F(xiàn)代城市多高樓林立，受環(huán)境條件因素的制約，使學(xué)生在學(xué)習(xí)之余沒有太多的時間和經(jīng)驗(yàn)去積累和總結(jié)在很短時間尋找到很多鼠婦的辦法；教師往往也因?yàn)槭髬D樣本的缺乏，常常在教學(xué)中放棄鼠婦實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)會。那么如何才能捕捉到能滿足全班學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)需要的大量鼠婦呢?其次，如何按教程中提供的方法把鼠婦放在瓶子里呢?此前盡管教師按實(shí)驗(yàn)需要在放置鼠婦的瓶子的瓶蓋和瓶身上都打了許多小孔，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)第二天依然有一部分鼠婦死去了。那么如何存放才可以減少和避免實(shí)驗(yàn)所需的鼠婦死亡?另外，有的實(shí)驗(yàn)小組在把鼠婦放入培養(yǎng)皿中央后一半遮光，幾秒鐘后多數(shù)還在亮處的鼠婦就不再爬動了，是什么原因?qū)е聦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯?尤其是實(shí)驗(yàn)中鼠婦因?yàn)椴贿m應(yīng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，很容易從培養(yǎng)皿中爬出來。學(xué)生在不斷地反復(fù)捉回爬出來的鼠婦的同時，不僅增加了鼠婦的死亡率，而且也嚴(yán)重干擾了鼠婦對生存環(huán)境的正確選擇，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論不準(zhǔn)確，影響了實(shí)驗(yàn)課的有序進(jìn)行。筆者通過探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素、捕捉方法和教學(xué)環(huán)境，找到了解決和改善上述問題的具體辦法和。

1選擇植被茂密的山坡或落葉覆蓋的花園去捉鼠婦

觀察發(fā)現(xiàn)：在夏秋季早晨8點(diǎn)～9點(diǎn)間，在依山傍水、林木茂密的山上，會有很多鼠婦爬出來覓食。在這一時間段，你很容易發(fā)現(xiàn)和捕捉到足夠數(shù)量的鼠婦，通常不到1h便可以捉到六、七十只。在捕捉鼠婦時，可以拿一個一次性紙杯，紙杯口朝上依山勢對著所要捕捉的鼠婦，用一片卷起的樹葉輕輕的將其撥入紙杯，也可以順其自然讓它爬入其中，盡量避免用手直接捉鼠婦。這樣做可以減少人為因素對鼠婦的傷害，保證鼠婦的存活率。鼠婦大都喜歡群居生活，所以可以50～60只存放在一個紙杯中。如果條件不許可，也可以在花園里、地里尋找和捕捉鼠婦，一般可在樹葉之下或石塊下尋找到鼠婦。找到鼠婦后，首先用手擋在鼠婦的頭前方，營造一個相對暗的環(huán)境，此時鼠婦就會停止逃竄、一動不動。捕捉人員必須戴上薄薄的塑料手套用手捉鼠婦，這時用拇指和食指從其身體中部兩側(cè)輕輕捉入杯中，千萬避免用手捏其身體，以確保其旺盛的生命力。特別值得注意的是，實(shí)驗(yàn)前教師分發(fā)鼠婦時，只要一傾斜放置鼠婦的杯口，鼠婦就會自己爬出，所以實(shí)驗(yàn)課以按每組10只鼠婦分到各小組為宜。

2放置鼠婦時，模擬鼠婦的原生活地環(huán)境，營造鼠婦適宜生活的條件

教師可選擇一些鼠婦的原生活地范圍內(nèi)的植物葉片放人實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，為其提供食物來源及營造相對暗的環(huán)境。因?yàn)樵趯ふ沂髬D的過程中發(fā)現(xiàn)，在鼠婦出沒的地方常有榆樹的落葉，很多落葉上都有被鼠婦咬成的許多小洞，同時在鼠婦生活的山上有一種類似枸杞樣的植物，在其根部常常能看到鼠婦成堆的糞便，推斷它們可能也是鼠婦的食物之一。隨后的實(shí)驗(yàn)中，筆者采集了這兩種植物的葉片放到鼠婦集體存放的紙杯里，再在紙杯外放置一個比紙杯高一尺左右的盒里，中央用書本遮光，兩側(cè)留有足夠的透氣空隙。經(jīng)過一夜后檢查發(fā)現(xiàn)樹葉上有了許多新的缺口，可見鼠婦的確攝食了這兩種樹葉。而且用同樣方法放置了多天后，鼠婦沒有出現(xiàn)被餓死、干死的現(xiàn)象，因此證實(shí)先前觀察到的現(xiàn)象和為鼠婦營造與捕捉地相同的環(huán)境和提供一定的食物來源，就可以解決實(shí)驗(yàn)中鼠婦死亡率高的問題，為多個班學(xué)生同時能在不同時間內(nèi)觀察鼠婦提供了教學(xué)保障。

3實(shí)驗(yàn)課前對各實(shí)驗(yàn)小組的鼠婦要遮光放置

教師如果不對各實(shí)驗(yàn)小組紙杯里的鼠婦遮光放置，鼠婦就會對光照有所適應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中如果將鼠婦倒入其他紙杯，鼠婦只要被驚嚇，就會爬著一動不動，等它感到安全時，自然也就不爬動了。這樣既失去了觀察鼠婦明暗活動對照的教學(xué)意圖和目的，也無法得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

4改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案

(1)按培養(yǎng)皿底部的面積大小把吸水紙剪成圓盤，并在水中沾濕后放置于培養(yǎng)皿中。切記不要將吸水紙浸泡，因?yàn)楣P者觀察發(fā)現(xiàn)含水量較高的環(huán)境，鼠婦也會因?yàn)榄h(huán)境的影響而死亡。

(2)將16K大小的牛皮紙對折，牛皮紙的一半放到培養(yǎng)皿底部的一半位置，另一半蓋到培養(yǎng)皿上面一半的位置，使半個培養(yǎng)皿包在對折的牛皮紙中，這樣避免了光從培養(yǎng)皿側(cè)面射入培養(yǎng)皿，確保了培養(yǎng)皿中的環(huán)境有明與暗之分。

(3)只揭開一半牛皮紙，在培養(yǎng)皿的中央輕輕倒入10只鼠婦后，先蓋下牛皮紙，再迅速蓋下一張16K大小的透明塑料，把培養(yǎng)皿周沿用手壓嚴(yán)實(shí)，以防鼠婦逃出。由于鼠婦小，消耗的氧氣少，所以用塑料蓋上幾分鐘對其沒有什么影響。這樣就避免了鼠婦到處亂爬的情況發(fā)生，使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得有秩序、有效果。需特別強(qiáng)調(diào)的是：觀察時一定不要隨意移動培養(yǎng)皿，避免鼠婦受吵鬧和其他外界因素干擾。事先要把放紙、放鼠婦、蓋塑料、壓邊緣、計時、計數(shù)明確分工，放入鼠婦后仔細(xì)觀察，數(shù)出并記錄前5min內(nèi)每間隔1min時明亮處的鼠婦個數(shù)，然后收回各組鼠婦。

(4)處理觀察數(shù)據(jù)，得出科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

計算出5min內(nèi)每間隔1min整時暗處的鼠婦個數(shù)，求出明亮處鼠婦的平均數(shù)、暗處鼠婦的平均數(shù)，然后讓學(xué)生比較哪種環(huán)境下的鼠婦數(shù)量多，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。最后求出全班各實(shí)驗(yàn)小組明暗兩處環(huán)境中的鼠婦平均數(shù)。通過三個班的實(shí)驗(yàn)顯示：鼠婦在亮處3～4個，在暗處7～8個。實(shí)驗(yàn)課得出的結(jié)論是鼠婦在明亮環(huán)境少，在暗環(huán)境多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證實(shí)了光會影響鼠婦的分布；也說明前期探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素和教學(xué)環(huán)境摸索的經(jīng)驗(yàn)有其科學(xué)的意義。

雖然筆者在探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素和教學(xué)環(huán)境的過程中，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但不代表鼠婦在任何環(huán)境都存在這樣的共同點(diǎn)。教師應(yīng)該在今后的生物學(xué)教育教學(xué)工作中，積極總結(jié)和摸索生物生存環(huán)境的多樣性和特殊性，真正讓生物課中的實(shí)驗(yàn)課成為每個中學(xué)生探究生命奧秘和觀察實(shí)驗(yàn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。