“探究蚯蚓適應土壤生活的特征”一節的教學設計

吳蘭蘭

(江蘇省蘇州市蘇州工業園區獨墅湖學校 215123)

1 教材分析和設計思路

“探究蚯蚓適應土壤生活的特征”是蘇科版七年級下冊生物學教材第13章第1節“土壤里的小動物”第二課時的內容。這是一節實驗課，重點是要讓學生通過探究蚯蚓的體形、體色、呼吸、反應、運動等，獲得蚯蚓依靠濕潤的體表呼吸、蚯蚓依靠體壁肌肉和體表剛毛的協助來運動，以及環節動物有許多相似的環形體節構成等概念，最終通過對這些概念的概括和歸納，概述“蚯蚓適應土壤生活的主要特征”。要達成上述教學目標，在實驗教學中面臨的一個難題是：如何保證學生在教師的指導下，積極主動、認真自覺地開展實驗探究活動？如何讓學生對實驗的目的、方法和過程有清晰的認識？如何確保每一名學生都是實驗的實施者，而非旁觀者？

為此，筆者在組織教學時，向學生明確每一活動的目的、任務和方法，規范學生的探究活動，使其對每一步該做什么，如何操作，達到什么結果做到心中有數，并引導學生在小組合作、分析實驗結果、質疑實驗現象的過程中，自主構建知識體系，掌握重要概念。

2 教學目標

2．1 知識目標 概述蚯蚓適應土壤中生活的主要特征；舉例說出蚯蚓與人類的關系及其對生物圈的意義。

2．2 能力目標 通過經歷科學探究的過程，掌握科學探究的方法；學會設計實驗方案，實施實驗并得出結論；掌握對照實驗的設計。

2．3 情感態度與價值觀目標 認同“生物的形態結構與環境相適應”的觀點；感悟蚯蚓對生物圈的作用，體驗愛護蚯蚓等小動物的情感。

3 教學過程

課前準備：教師準備約15 cm 長的活蚯蚓若干、復寫板(一面光滑，另一面粗糙)、秒表、硬紙板、玻璃棒、解剖盤、放大鏡、聚光小電筒、盛有清水的燒杯、滴管、培養皿、棉球、干燥土壤和潮濕土壤等；學生每4 人為一組(設組長、匯報員、操作員、記錄員)，課前查閱資料、走訪中藥店等，了解蚯蚓的作用。

3．1 交流蚯蚓的生活環境(導入) 教師組織交流：誰見過蚯蚓？說說在哪兒見到過？帶蚯蚓的學生說說在哪里抓到蚯蚓的？什么樣的土壤環境中蚯蚓較多？師生共同歸納出蚯蚓的生活環境：陰暗、潮濕、富含有機物的土壤中。同時設疑：蚯蚓如何適應這樣的生活環境？

設計意圖：用真實的情景引導學生分析蚯蚓的生活環境，迅速抓住學生的注意力，直入主題，為后續探究活動節省時間，同時激發學生深入探究的欲望。

3．2 觀察蚯蚓的外形 下發學案，學生分組觀察，通過看、摸、辨，即①看：蚯蚓的體形如何？身體的組成有何特點？體色有何特點？②摸：輕輕觸摸蚯蚓的體表，有何感覺？來回撫摸蚯蚓的腹面，有何感覺？原因是什么？③辨：如何判斷蚯蚓的前端和后端？完成表1。

在此基礎上讓學生填寫圖1中所示的蚯蚓各結構的名稱，并思考，為什么大雨過后，地面上的蚯蚓特別多？蚯蚓依靠什么呼吸？教師及時點評。

表1 蚯蚓的外形

圖1 蚯蚓的外形結構

設計意圖：對于既熟悉又陌生的小動物——蚯蚓，引導學生正確地觀察進而得出結論。通過“看”“摸”“辨”“填圖”“思考”，明確學生活動的內容和方法，讓學生完成相關操作，獲得相關事實，為構建概念體系積累直觀認知。

3．3 測試蚯蚓的反應 學生分組，按要求進行思考和測試：①輕觸：用玻璃棒輕輕觸碰蚯蚓身體的前、中、后各部分，看它分別有什么反應？②照射：用手電筒照射蚯蚓身體的前端、后端和中央，看它對光刺激最敏感的是哪里？蚯蚓有眼睛嗎？它如何感受光的刺激？③測試：在解剖盤的兩側分別放置等量的一堆干燥的土壤和一堆潮濕的土壤，將蚯蚓放在兩堆土的中央，測試它的趨向。在此基礎上，完成表2。

表2 蚯蚓反應記錄

設計意圖：通過完成上述測試，學生感悟到蚯蚓能對外界環境的刺激作出一定的反應，且蚯蚓喜歡黑暗、潮濕的環境，再次印證“蚯蚓依靠濕潤的體表進行呼吸”的結論。

3．4 探究蚯蚓的運動 教師引導：蚯蚓在土壤中能自由穿行，它到了地面上會怎樣？它在什么樣的物體表面運動能更快？各小組按照科學探究的一般過程進行探究：蚯蚓在哪種表面的物體上運動更快？教師巡視，給予指導。各組匯報本組的實驗方案和實驗結論，其中大多通過測試蚯蚓在粗糙和光滑的塑料板上運動的速度，得出“蚯蚓在粗糙的物體表面運動更快”的結論。

在此基礎上，進一步分析與思考：如何確保蚯蚓做直線運動？如何保持蚯蚓的活力？如何減少實驗誤差？為使蚯蚓做直線運動，學生想到了很多辦法，如用兩根玻璃棒夾住蚯蚓，讓蚯蚓在玻璃棒的間隙中爬行；把硬紙板折一下，讓蚯蚓在紙板的折縫中爬行；在紙板上滴一條直線的水滴，讓蚯蚓沿著水滴爬行等。在實驗中，不斷用濕棉球擦拭蚯蚓的體表，保持蚯蚓體表的濕潤。同時，用同一條蚯蚓分別實驗而不是用兩條蚯蚓；在一次實驗結束時，讓蚯蚓休息1～2 min，使其恢復體力。這些都能有效減少實驗誤差，使實驗結果更精確。

針對少數組學生得出“蚯蚓在光滑的物體表面運動更快”的相反結論，大家經過思考、討論、分析，提出以下可能的原因：蚯蚓在光滑的玻璃板上運動后，沒有讓蚯蚓休息，直接測試蚯蚓在粗糙玻璃板上的運動速度，由于蚯蚓耗費了大量的體力，運動速度可能減慢；沒有用濕棉球擦拭蚯蚓身體，導致蚯蚓因缺氧活力下降而影響運動速度；還可能用硬紙板實驗時，硬紙板非常干燥，蚯蚓在上面爬行時體表黏液被吸收，身體變干影響呼吸

設計意圖：將該環節作為本節的重點，讓學生經歷科學探究的一般過程，學會科學探究的一般方法。例如，學生小組相互配合，分工協作，親自設計實驗方案，進行測量、記錄、分析、對比、質疑、交流等過程；學會對照實驗的設計，并注意運用合理的方法減少實驗中的誤差，體驗科學探究的嚴謹態度。通過親身經歷，深入理解“蚯蚓依靠體壁肌肉收縮和剛毛協助運動”的科學概念。

3．5 討論蚯蚓對生物圈的作用 討論：有人說“蚯蚓是人類的朋友”，你同意嗎？說出你的理由。由學生結合課前查閱的資料、藥店走訪了解等，交流蚯蚓對人類、對生物圈的作用。

設計意圖：讓學生在活動中將自己課前走訪調查的成果與同學分享，既是對學生課前預習效果的檢驗，同時也使學生在討論交流中，認識蚯蚓與人類和生物圈有著密切關系，形成“關注蚯蚓、愛護蚯蚓等小動物”的情感態度與價值觀。

3．6 歸納蚯蚓的適應特征 教師設問和引導：蚯蚓具有許多特殊的結構特征，哪些特征與它們土壤生活的習性相適應？讓學生將與蚯蚓相關的關鍵詞寫在紙上，嘗試構建概念圖。小組交流完善，并由每組代表上前展示，教師點評。概念圖中包含的基本信息如圖2：

圖2 蚯蚓適應土壤生活特征的概念圖

設計意圖：通過學生自主構建概念圖，將實驗獲得的零散的知識進行整理、匯總，形成相互間具有關聯的網絡體系，使學生內化概念，深入理解“生物的結構與功能相適應”的觀點。

4 教學反思

本節通過實驗開展“探究蚯蚓適應土壤生活的特征”的教學，運用引導性動詞，例如觀察、摸、看、辨、測試、探究、匯報、討論、歸納等，一步步引導學生進行科學有效的探究活動，避免了實驗過程中的盲目性。學生在教師的指引下，自主開展觀察、探究、分析、質疑等活動，并最終得出結論，構建概念體系，體現了學生的主體性。在學生的自我體驗、自主構建概念的過程中，滲透情感教育。