探究實驗“蚯蚓適應土壤中生活的特征”的改進

樊冠祥

生物課的探究實驗是中學生獲取生物學知識的重要途徑，實驗的成功與否和效果好壞直接影響到每個學生的學習積極性。因此,生物教師必須確保學生的探究實驗收到良好的效果。

蘇科版《生物》七年級下冊第十二章第一節“土壤里的小動物”中有一個探究實驗——“探究蚯蚓適應土壤中生活的特征”，該實驗通過安排3個相關的探究活動——觀察蚯蚓的外部形態、觀察蚯蚓的行動、觀察蚯蚓對刺激的反應，意在讓學生自行總結和領悟蚯蚓適應土壤中生活的形態結構特征。

筆者根據蘇科版《生物實驗》（七年級下冊）的提示引導學生完成該實驗，結果第一個班并沒有達到預期的效果，特別是在進行“觀察蚯蚓的行動”這一環節，當把蚯蚓分別放在玻璃板和硬紙板上比較其運動狀況時，發現24個小組（2人一組）中有13個小組的學生認為蚯蚓在玻璃板上運動速度比較快，有5個小組的學生認為兩種情況下蚯蚓的運動速度不相上下，而只有6個小組的學生認為蚯蚓在紙板上運動速度比較快。這樣的結果令教師始料不及，這顯然是無法解釋蚯蚓體表具有剛毛，并用剛毛輔助運動的事實。

其他教師也遇到過此事，他們也有同樣的納悶，而且均認為：為什么認真按實驗提示進行操作的，還會出現問題？難道書本上的說法有錯嗎？仔細想想書本上的說法在理論上沒有錯誤。那么究竟是什么原因呢？

筆者最早和蚯蚓打交道的時間已有幾十年。兒時用黑色的大蚯蚓釣鰻魚、釣黃鱔、釣螃蟹，后來又用蚯蚓喂鴨子、喂雞、喂豬等趣事仍然歷歷在目。正當一籌莫展之時，突然間有一個細節在腦海閃過——釣鰻魚時為便于把蚯蚓串在鉤子上，一般先要把蚯蚓處死，處死的方法很簡單，用柴灶里燒出來的吸水性很強的草木灰直接撒在蚯蚓身上，即刻就會看到蚯蚓及其難過地在草木灰里作垂死掙扎，并從其體表滲出很多黏稠的液體，一會兒時間就死去了。聯想到發給學生的硬紙板都是用廢棄的包裝箱裁剪而成的，它不僅干燥而且用于做實驗的粗糙的一面吸水性很強，盡管在做實驗時學生也按照教師要求適時地用棉簽蘸水涂搽在蚯蚓身上，以保持蚯蚓體表濕潤，但由于硬紙板很干燥且有較強吸水性，而蚯蚓對干燥的環境又是非常敏感，所以估計這樣會導致速度變慢。

原因找到后，在第二個班做該實驗的時候，筆者在試驗的基礎上，先把硬紙板放在水里浸泡1 min左右，然后將其撈出來瀝干，除去多余的水分后再分發給學生，同時要求學生用濕布把玻璃表面也擦一下，然后再做同樣的實驗。實驗結果有所改變。24個組中只有兩個組認為蚯蚓在硬紙板和玻璃板上的速度不相上下，其他22個組都認為蚯蚓在紙板上的運動速度快于玻璃板。學生在完成該實驗后都毫無懸念地得出蚯蚓體表具有適于土壤中生活的剛毛的結論。

筆者對該實驗的過程進行了重新考慮和改進。比如在探究蚯蚓對光刺激的反應過程中，教科書提示用小的手電筒發出的光照射蚯蚓身體的不同部位，檢驗蚯蚓身體的不同部位對光刺激的反應靈敏度。但發現即使是小的手電筒發出的光也比較分散，在一條小小的蚯蚓身上完成這一實驗的效果一般都不好。于是經過研究，采用在手電筒前端的玻璃上貼一張中間鉆了一個小孔的遮光紙，讓手電筒發出的光從小孔里射出來形成一個光點（手電筒離蚯蚓身體越近則光點越小），用這個光點刺激蚯蚓身體的不同部位，這樣效果會更加明顯。另外，教科書提示用玻璃棒分別刺激蚯蚓身體的各部位觀察其反應程度，但玻璃棒太粗，而如果改用解剖針則太尖，容易把蚯蚓刺傷。筆者想到了用學生隨身攜帶的圓珠筆筆芯的筆頭代替玻璃棒收到了事半功倍的效果。

另外，做該實驗一般都是教師“將采集來的蚯蚓分發給學生”，筆者采用在課前利用大課間活動時間指導學生在校園里適當場所親自挖掘蚯蚓，讓他們體驗為什么在有些地方很容易挖到蚯蚓，有些地方即使挖地三尺也看不到蚯蚓的蚯蚓影子的真實原因（蚯蚓喜歡生活在富含有機物的松軟潮濕的土壤里）；也讓學生體驗當蚯蚓身體一半在洞內一半在洞外時，要想把它拉出洞外是一件很不容易的事，而它自己在洞穴內卻穿行自如的奧秘所在（蚯蚓體表有剛毛）。