“探究酒精對水蚤心率的影響”實驗的改進

蘇德生

[摘 要]對于“探究酒精對水蚤心率的影響”實驗，由于環(huán)境污染等原因?qū)е潞茈y找到水蚤，用明蝦代替水蚤作為實驗對象，并對實驗內(nèi)容和實驗步驟進行改進，能順利實施實驗。對實驗進行改進后實驗現(xiàn)象明顯，易觀察；實驗成本低；實驗結(jié)論更能說明酗酒對人體健康的危害。

[關(guān)鍵詞]實驗改進；酒精；水蚤心率；明蝦

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 16746058（2017）32009601

人教版教材八年級下冊《生物學(xué)》第八單元第三章設(shè)置有探究實驗“探究酒精對水蚤心率的影響”。這一實驗是初中最后的一個探究實驗。該實驗的對象為水蚤，實驗的主要內(nèi)容為“探究不同濃度的酒精溶液對水蚤心率的影響”。為了避免不同濃度的酒精溶液產(chǎn)生的疊加效應(yīng)，每一個水蚤個體只能用于一個濃度的酒精溶液的測試，不同濃度的酒精溶液中用的是不同的水蚤個體，這就形成不了對照實驗的重復(fù)實驗，而且由于環(huán)境污染等原因也很難找到水蚤。因此，為了能順利開展探究實驗，要對實驗進行改進，尋找新的實驗對象代替水蚤；為了能形成對照實驗和重復(fù)實驗，要重新設(shè)計實驗內(nèi)容和實驗步驟。

一、實驗對象的改進

傳統(tǒng)的實驗對象為水蚤。水蚤為甲殼綱動物，身體透明，一般體長不足5mm。水蚤的心臟呈白色，位于背部中央偏上部位。水蚤的心率范圍很廣，每分鐘心臟的跳動次數(shù)為100至350次不等。由于環(huán)境污染，在野外很難找到水蚤。

改進后的實驗對象為明蝦。明蝦也是甲殼綱動物，是水蚤的近親，同樣具有透明的身體，個體比較大，普通大小的明蝦的心臟有水蚤的整個身體那么大。明蝦的身體半透明，在它的背部中央偏上位置可以直接用肉眼觀察到心跳，不用顯微鏡觀察。它的心臟像三角形，心臟收縮時像三角形由外向內(nèi)合、變小，舒張時相反，心跳明顯。明蝦的心率與水蚤的心率相近，每分鐘102至294次。

用明蝦代替水蚤具有易找、價格低廉和實驗現(xiàn)象明顯等優(yōu)點。

有的教師采用琵琶清道夫魚作為實驗對象，但琵琶清道夫魚的身體沒有明蝦身體透明，且價格比明蝦貴一倍左右。

二、實驗內(nèi)容和實驗步驟的改進

教材中傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容和實驗步驟設(shè)計如表1。

從表格中的信息很容易看出，傳統(tǒng)的實驗設(shè)計實際上有兩個變量：不同的水蚤和不同濃度的酒精溶液。放入不同濃度的酒精溶液中的是不同的水蚤個體。水蚤的心率每分鐘100至350次，盡管水蚤的個體大小相近，心率仍然會有較大的差異，這種差異甚至比酒精濃度造成的差異還要大，因此不同的水蚤個體心率的差異是不可忽略的。設(shè)置探究不同濃度的酒精對水蚤心率的影響既不能形成對照實驗，又增大了實驗的難度，學(xué)生很難得到一組有規(guī)律的數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致實驗的失敗，打擊了學(xué)生探究的信心，降低學(xué)生探究的興趣。

基于此，進行實驗改進，如表2。

只探究一個濃度的酒精溶液對明蝦心率的影響，能形成對照實驗和重復(fù)實驗。10%的酒精溶液會明顯降低生物的重要指標——心率。將明蝦放入10%的酒精溶液中時間越長，它攝入的酒精就越多，心率就越慢，從而說明了酗酒的危害。這樣做，既能達到課標的要求，又降低了實驗難度，使大部分學(xué)生都能成功地完成實驗，并得出正確的結(jié)論，增強學(xué)生實探究的興趣和信心。

三、改進實驗后的結(jié)果分析

學(xué)生經(jīng)過實驗會得到以下曲線：

通過a、b曲線的比較分析，可以得出結(jié)論：明蝦攝入少量酒精時會加速心跳，隨著攝入酒精的量增多，心率會變慢。

總之，通過上述實驗改進，實驗變得更容易實施，實驗現(xiàn)象更明顯、更易于觀察，實驗成本更低，實驗結(jié)論更能說明酗酒對人體健康的危害。

（責(zé)任編輯 黃春香）