探究影響鼠婦分布的環境因素和教學環境

馬國軍

七年級第一個需要探究的活動是“影響鼠婦分布的環境因素”。如果教師能通過實驗開展好這堂實驗課的教育教學任務，就可以使中學生在中學階段首次接觸生物課時，激發起他們理論聯系實際學習生物學的思維；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，喚起他們學習生物學的濃厚興趣，體會到生命對于生物體的重要價值和深遠意義。在他們將來踏入社會，從事與生命科學相關或相近的學科時，能為他們提供一定的思想理論基礎和積累實踐經驗的范例。

要想把握好鼠婦教學中的實驗課內容，有很多問題需要教師提前解決。首先的問題是實驗動物鼠婦如何才能捕獲?，F代城市多高樓林立，受環境條件因素的制約，使學生在學習之余沒有太多的時間和經驗去積累和總結在很短時間尋找到很多鼠婦的辦法；教師往往也因為鼠婦樣本的缺乏，常常在教學中放棄鼠婦實驗教學的機會。那么如何才能捕捉到能滿足全班學生分組實驗需要的大量鼠婦呢?其次，如何按教程中提供的方法把鼠婦放在瓶子里呢?此前盡管教師按實驗需要在放置鼠婦的瓶子的瓶蓋和瓶身上都打了許多小孔，但結果發現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驗所需的鼠婦死亡?另外，有的實驗小組在把鼠婦放入培養皿中央后一半遮光，幾秒鐘后多數還在亮處的鼠婦就不再爬動了，是什么原因導致實驗現象不明顯?尤其是實驗中鼠婦因為不適應實驗的環境，很容易從培養皿中爬出來。學生在不斷地反復捉回爬出來的鼠婦的同時，不僅增加了鼠婦的死亡率，而且也嚴重干擾了鼠婦對生存環境的正確選擇，導致實驗結論不準確，影響了實驗課的有序進行。筆者通過探究影響鼠婦分布的環境因素、捕捉方法和教學環境，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

觀察發現：在夏秋季早晨8點～9點間，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，你很容易發現和捕捉到足夠數量的鼠婦，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，實驗前教師分發鼠婦時，只要一傾斜放置鼠婦的杯口，鼠婦就會自己爬出，所以實驗課以按每組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的植物葉片放人實驗環境中，為其提供食物來源及營造相對暗的環境。因為在尋找鼠婦的過程中發現，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。隨后的實驗中，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，兩側留有足夠的透氣空隙。經過一夜后檢查發現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，鼠婦沒有出現被餓死、干死的現象，因此證實先前觀察到的現象和為鼠婦營造與捕捉地相同的環境和提供一定的食物來源，就可以解決實驗中鼠婦死亡率高的問題，為多個班學生同時能在不同時間內觀察鼠婦提供了教學保障。

3實驗課前對各實驗小組的鼠婦要遮光放置

教師如果不對各實驗小組紙杯里的鼠婦遮光放置，鼠婦就會對光照有所適應。實驗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意圖和目的，也無法得出正確的實驗結論。

4改進后的實驗設計方案

(1)按培養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皿中。切記不要將吸水紙浸泡，因為筆者觀察發現含水量較高的環境，鼠婦也會因為環境的影響而死亡。

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

(3)只揭開一半牛皮紙，在培養皿的中央輕輕倒入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，把培養皿周沿用手壓嚴實，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生，使實驗進行得有秩序、有效果。需特別強調的是：觀察時一定不要隨意移動培養皿，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、計數明確分工，放入鼠婦后仔細觀察，數出并記錄前5min內每間隔1min時明亮處的鼠婦個數，然后收回各組鼠婦。

(4)處理觀察數據，得出科學合理的實驗結論。

計算出5min內每間隔1min整時暗處的鼠婦個數，求出明亮處鼠婦的平均數、暗處鼠婦的平均數，然后讓學生比較哪種環境下的鼠婦數量多，分析數據得出結論。最后求出全班各實驗小組明暗兩處環境中的鼠婦平均數。通過三個班的實驗顯示：鼠婦在亮處3～4個，在暗處7～8個。實驗課得出的結論是鼠婦在明亮環境少，在暗環境多的實驗結果，證實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境因素和教學環境摸索的經驗有其科學的意義。

雖然筆者在探究影響鼠婦分布的環境因素和教學環境的過程中，積累了一定的經驗，但不代表鼠婦在任何環境都存在這樣的共同點。教師應該在今后的生物學教育教學工作中，積極總結和摸索生物生存環境的多樣性和特殊性，真正讓生物課中的實驗課成為每個中學生探究生命奧秘和觀察實驗科學的實驗室。