“探究光對鼠婦分布的影響”實驗的教學設計

蘇建榮

【摘 要】本探究采用“先扶后放”的教學思路，即先帶領(lǐng)學生逐步梳理實驗探究的步驟和關(guān)鍵點，在學生清晰探究過程及注意事項后，再逐步自主完成探究任務，這種方法對于初一剛剛接觸探究實驗的學生來說，效果較好。

【關(guān)鍵詞】先扶后放 唯一變量 對照實驗 教學設計

一、教材分析

“探究光對鼠婦分布的影響”是人教版七年級生物上冊第一單元第二章第一節(jié)《生物與環(huán)境的關(guān)系》一節(jié)中《探究非生物因素對某種動物的影響》中的完整探究。是學生在初中階段學習生物學課程，接觸的第一個探究實驗。教材安排這一探究實驗的主要目的是幫助學生了解探究實驗的過程，認識實驗設計中唯一變量和設計對照實驗的原則，同時通過本探究認識到環(huán)境中非生物因素對生物的影響。

教材編寫者提供了鼠婦，黃粉蟲，金魚三種實驗材料，老師根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況選擇合適的材料?；谠谖鞅钡貐^(qū)，鼠婦較為常見，所以我們選擇以鼠婦為探究對象。

二、學情分析

七年級的學生活潑，好動，好奇心重，探索欲望強，對探究實驗有著濃厚的興趣。但由于年齡小，理解力，執(zhí)行力，約束力等方面還需要老師更多的指導，領(lǐng)帶和幫扶。

三、教學目標

知識目標：①學習控制實驗變量和設計對照實驗；②說出對照實驗的設計要點；

能力目標：①學會科學探究的一般方法；②學會設計對照實驗；

情感態(tài)度與價值觀目標：①通過采集鼠婦，培養(yǎng)學生關(guān)注身邊生物的意識，并形成愛護實驗動物的情感。②通過合作探究，使學生初步形成合作學習的意識。

四、教學過程

4.1 實驗準備：

4.1.1 鼠婦的采集。在實驗前一周，老師給學生布置任務：

⑴上網(wǎng)或翻閱書籍，了解鼠婦及生活習性；

⑵以小組為單位，在居住區(qū)周圍采集適量鼠婦，做好飼養(yǎng)，以備實驗。

4.1.2 實驗盤。實驗盤不易過深或過淺。過深邊角容易形成陰影，影響鼠婦的選擇；過淺，鼠婦容易爬出。我們選的是規(guī)格為50cm×30cm×3cm的鐵托盤。鐵托盤內(nèi)部和四周都是白色，據(jù)資料分析，鼠婦的復眼在頭部下方，對周圍光線的敏感程度比對頂部光線敏感程度要高。所以在鐵托盤內(nèi)部我們用深色布或接近土壤色的布包裹一遍。用紙盒和塑料盒均可。

4.1.3 濕土。⑴土不易過濕，不能成塊狀，如是塊土，需壓碎，并分揀出其中小石塊。小石塊、小土塊有間隙和陰影，鼠婦可能會鉆入間隙或躲在陰影處，從而干擾學生的計數(shù)，影響實驗結(jié)果的準確性。

⑵土的顏色，有些的土顏色和鼠婦太相近，當鼠婦受到刺激趴著不動，學生有時就找不到它們了。所以建議：①使用黃土，黃土細，也容易鋪平，土質(zhì)顏色和鼠婦體色也有差異，容易觀察；②用細沙，沙粒均勻，容易鋪平，濕度也易控制。

設計意圖：實驗所需材料和用具的準備，是探究活動中最繁瑣的一個環(huán)節(jié)，也是開展好探究活動的關(guān)鍵。老師在課前對材料準備越周到細致，學生在探究實驗中就會越順利。

4.2 教學過程

4.2.1 檢查課前作業(yè)，引入新課。

老師：課前老師給大家布置了兩個任務：

1）上網(wǎng)或查閱書籍，了解鼠婦及鼠婦的生活習性。

2）在周圍環(huán)境中，尋找鼠婦，觀察鼠婦的生活環(huán)境，捕捉適量鼠婦。誰來給大家匯報一下你們小組的進展情況！

學生：介紹鼠婦，參加采集工作的同學，描述鼠婦的生活環(huán)境。

設計意圖：學生都喜歡小動物，自己去尋找捕捉，激發(fā)了學生探究的興趣，同時，學生們也在實驗前熟悉了鼠婦，對后續(xù)探究實驗正式開始很有幫助。

4.2.2 引導學生在探究實驗的設計中要注意“控制實驗變量”這一重點內(nèi)容。帶領(lǐng)同學們分析本次實驗如何設置實驗變量。

老師：了解了鼠婦以及它的生活習性，大家想一想，鼠婦的分布可能會受到哪些因素的影響。

學生：陽光，潮濕度，溫度等因素都會影響鼠婦的分布。

老師：影響鼠婦分布的因素這么多，我們該如何設計實驗，較為準確的尋找出影響鼠婦分布的主要因素？能不能在一次實驗過程中把所有的影響因素如光，溫度，濕度都探究分析出來？

老師：所以，在一個探究活動中不可能同時探究多個影響因素，通常，一次實驗，我們只研究一種環(huán)境因素對實驗對象的影響。研究的環(huán)境因素，我們稱為變量，每次實驗我們只選一個變量，即控制唯一變量，進行探究。這樣做，有什么好處呢？

學生：排除其他因素的干擾，從而驗證唯一變量的作用。

老師：同學們在采集和飼養(yǎng)鼠婦的過程中，有沒有發(fā)現(xiàn)鼠婦對哪種環(huán)境因素比較敏感呢？

學生：對光線最敏感，在光線明亮的地方很少看到，鼠婦都在陰濕的暗處活動。在采集捕捉過程中，輕輕地搬開石塊，或緩緩的移開遮蔽物，一見光，鼠婦就迅速爬走了，往陰暗的角落里鉆。

老師：那這節(jié)課我們就針對光線這一變量，探究光線對鼠婦分布的影響。

設計意圖：再次結(jié)合學生采集過程中觀察到的現(xiàn)象，引導學生分析環(huán)境中影響鼠婦分布的因素，并逐層深入引出探究中“控制唯一變量原則”。這樣設計符合學生認知和學習的規(guī)律。

4.2.3 層層深入，歸納總結(jié)探究的一般過程，重點突破實驗設計中“設置對照實驗”這一難點內(nèi)容。

老師：這是我們進入初中階段的第一個探究實驗，按什么步驟去探究，用什么方法去探究，大家自讀教材14—15頁的內(nèi)容，看完總結(jié)探究的基本過程。

學生：探究的基本過程：提出問題，作出假設，制定計劃，實施計劃，得出結(jié)論，表達和交流。

老師：探究中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是制定計劃。大家要注意設計思路：設計明暗不同，但是其他條件都相同的相通的兩種環(huán)境，各放入等量的鼠婦若干只，過一段時間后，看哪邊的鼠婦多。通過實驗結(jié)果驗證自己的假設。

設計意圖：層層深入，逐層突破教學難點。

4.2.4 學生4人一小組，進行實驗探究，得出結(jié)論，匯報交流

強調(diào)學生不要大聲喧嘩。鼠婦是種敏感容易受到驚嚇的小動物，外界的聲音，震動均會對其造成刺激，使其出現(xiàn)應激性，進而影響實驗的進程和探究結(jié)果。

老師：巡回指導。在巡回指導中選出有代表性的小組進行后面的結(jié)果交流。

在交流中引導學生從各組的報告中發(fā)現(xiàn)問題，吸取經(jīng)驗。

設計意圖：學生通過老師的引導，了解探究的一般過程，和本實驗設計的重難點。，再通過自己動手、小組合作探究，及聽取他人的匯報，逐步獲得知識和深化知識。

五、教學反思

本實驗課前老師和學生做了充分的準備，課堂上老師用先扶后放的教學策略，各小組學生均能按要求設計出合理的實驗方案并實施。在實施過程時，多個小組鼠婦出現(xiàn)了應激性影響了實驗的進展。分析原因：在較短的時間，學生將10只鼠婦分成兩組，再分別放入有光和無光兩種環(huán)境，反復刺激鼠婦，使其產(chǎn)生了應激性——假死或快速尋找一個安全的棲身之地，不再活動。改進方案：直接將10只鼠婦放在兩種環(huán)境的分界線上，觀察鼠婦的活動方向，計數(shù)，這樣實驗效果較好。通過本探究充分地調(diào)動了學生的探究積極性，學生也掌握了探究的一般過程，認識了探究實驗的唯一變量和設置對照實驗的原則。