“光會影響鼠婦的分布”探究實驗課的隨筆

【摘要】生物學是一門實驗為基礎的自然科學，在教學中，不但要求學生積極地投入、獲取生物科學知識，而且還要求學生領悟科學探究的方法。而科學的探究方法又必須通過觀察、調查、實驗獲得事實和證據，

【關鍵詞】觀察、調查、實驗獲得事實和證據

中圖分類號：G424.31

要上好\"光影響鼠婦的分布\"探究實驗課，必須對探究學習的認知，探究學習其實就是從學科領域或現實社會生活中選擇和確定研究主題，在教學中，創設一種類似于學術（或科學）研究的情境，通過學生自主、獨立地發現問題、實驗、操作、調查、搜集與處理信息、表達與交流等探索活動，獲得知識、技能、情感與態度的發展，特別是探索精神和創新能力。我談談自己的基本思路。

【觀察、調查發現問題：】

將學生分組，并指定組長。帶學生在花盆、石塊下等陰暗的地方看到了鼠婦，而在明亮的地方卻沒有看到。當把花盆、石塊搬開后，鼠婦很快就爬走了。讓學生參與尋找鼠婦，尋找過程中，讓學生發現鼠婦的生活環境，引發問題，思考及分析問題，解決問題。為下一步實驗準備設想思路。

1）課前準備：

鼠婦的準備：準備10只以上的鼠婦，選擇個體較小的鼠婦。在多次實踐中發現小鼠婦活動較大鼠婦快，假死現象出現的也少一些。要給鼠婦提供適宜的環境，用鼠婦發現地的表層土壤，并給予黑暗的環境和通氣。

容器的準備：容器高度不宜過深，因為不易觀察和操作；底面積不宜過小，因為鼠婦爬動速度較快。要求學生自己準備普通的鞋盒蓋子（合適且易得），將內壁的一半完全涂黑或貼上黑紙。

遮蓋物的準備：黑色的紙板，建議用比做容器的鞋盒蓋稍大點的鞋盒蓋，剪去一半，涂黑或貼上黑紙，玻璃板。

濕土的準備：不宜過濕，不能成塊狀，在鼠婦發現地找來的土一般都較濕，不需加水，如果大多濕土呈塊狀，需要求學生把土壓碎，最好壓成沙狀。

2）熟悉實驗方法的基本步驟：

（1）發現并提出問題；（2）收集與問題相關的信息；（3）做出假設；（4）設計實驗方案；（5）實施實驗并記錄；（6）分析實驗現象；（7）得出實驗結論。

3）要明確探究題的內容。

【實驗過程】

一、提出問題：

如何提出問題？針對上面觀察鼠婦生活環境現象提出問題。

如：光會影響鼠婦的分布嗎？等等

二、做出實驗假設

如何做出實驗假設？一般來說，提出該實驗中要解決的問題，那么實驗假設就是針對問題做出肯定或否定的回答。

如\"光會影響鼠婦的分布\"等等。

三、設計試驗方案：

1、什么是實驗設計？

所謂實驗設計，就是要求學生根據原理設計實驗，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設計數據處理的方法及分析實驗的現象等。

2、設計一個較完整的實驗方案一般應包括：

①明確實驗目的→②確定實驗變量→③分析實驗原理→④提出實驗假設→⑤落實實驗用品→⑥設計實驗步驟→⑦預測實驗結果→⑧得出實驗結論

明確實驗目的就是要弄清\"做什么\"的問題，即探究或者是驗證什么生物學現象或原理。明確實驗目的才能明確運用哪一原理進行實驗設計，才能明白實驗設計中哪一因素是實驗變量，確認實驗變量。

什么是實驗變量呢？就是在整個實驗中引起實驗結果發生不同變化的那個實驗因素或物體。并且要保證實驗變量的單一性。為了驗證鼠婦是否怕光實驗時，在紙盒黑暗一端灑點水，使它潮濕，而亮的一端保持潮濕，這樣一組對照實驗中就出現了一個變量：\"有無光\"

四、做出實驗預測：既然是預測，那就不一定是實驗結果。因此，預測也就有三種可能性：有利、不利和無影響。例如：\"光會影響鼠婦的分布\"；\"光不會影響鼠婦的分布\"；\"光可能影響鼠婦的分布\"

五、對比實驗

探究性實驗多含對比實驗，在一個實驗中可包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照組是不接受自變量處理的對象組，一般是隨機決定的。不做任何處理的是對照組。那么，探究\"光會影響鼠婦的分布\"，實驗前首先就要分組，有光照（明亮）為實驗組，陰暗的為對照組，除了實驗變量外，要求其余實驗條件要一樣，如放入鼠婦數量要相等，并不少于5只，數量太少就不具代表性，使實驗產生偏差，外部條件要一樣等等。再次就是要抓住以下幾個關鍵點：1、進行對照組的準備；2、對照組的設置（注意單一變量原則）；3、對照組的使用；4、對照組控制條件的觀察。

【實驗獲得事實和證據：】

六、實施實驗方案

準備好的材料、用具：10只鼠婦，濕土，紙盒，紙板，玻璃板

開始制作實驗裝置：在鞋盒內放上一層濕土，以橫軸中線為界，一側蓋上紙板，另一側蓋上玻璃。這樣在盤內就形成了明、暗兩種環境。

方法：在兩側中央各放入5只鼠婦（如圖）

為了避免會出現有人忙不過來，有人閑坐著的局面。組員的分工合作，每組5個學生，操作由組長主持，其他組員分工協助；觀察時，一位學生計時，一位學生記錄，2個學生觀察。

為了提高實驗的準確性，要認真觀察，在每分鐘過后都分別認真地統計明、暗兩處的鼠婦數目，一共統計了11次，所得數據如下表： 通過動手實驗后，得出光會影響鼠婦的生活的結論。與此同時，我們對鼠婦的生活又做了進一步的探究與討論，因為在得出結論時，我們想，既然光會影響鼠婦的生活，那么土壤的干濕與溫度的高低是否同樣會影響鼠婦的生活呢？有待于同學們自已觀察探究。

七、得出的實驗結論

所謂實驗結論，就是將\"影響鼠婦分布的因素\"中的問題或你做出的假設，根據所得到的信息做出肯定或否定的回答。探究\"影響鼠婦分布的因素\"實驗結論是：鼠婦怕光。

八、對實驗現象或結果做出合理的解釋

實驗現象或結果還存在一定的誤差，當然這中間人為因素與自然因素。如進行以光線為變量的實驗時，不巧當天是陰天，光線不充足。而同學們為了更好地觀察鼠婦，都圍住了鐵盤，將光線也給擋住了，引起了偏差。然而有的小組盤內土塊太大，鼠婦趁機鉆到泥塊下等等，這也造成了誤差。

總之，實驗結果的成敗不重要，重要在過程。我們要認識到，中學生的認識發展正處于由形象向理性思維的過度階段，科學方法論在他們的認識結構中不是可替代的，教會一二種知識是次要的，更重要的是培養學生的科學思維和探究能力，掌握某種操作只是技能層面上的進步，科學方法論的掌握則是智慧的提高。因此，在當前的中學生物教學實踐中，我們必須積極合理地開展探究實驗。這樣探究實驗課算是園滿的一堂課。

參考文獻：

[1]朱正威、趙占良主編；七年級上冊初中《生物學》；人民教育出版社 2012：15