胡桂娣+陳樂東
摘 要 以實驗“觀察草履蟲的形態結構和運動方式”為例,解析基于微課的初中生物探究實驗教學。利用微課視頻了解草履蟲的形態結構和運動方式,學習任務單檢測學習效果,引導學生主動探究,嘗試用多種方法觀察草履蟲的形態結構及運動方式,提高學生動腦動手的實驗操作能力和合作交流的能力。
關鍵詞 實驗觀察 微課 草履蟲 多種方法
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
在初中生物學實驗教學中,常以草履蟲作為單細胞生物的典型代表來進行學習和觀察。由于草履蟲個體微小,運動速度快,不易觀察,常采用添加少許棉花纖維的方法來減慢草履蟲的運動速度,以便觀察。在實驗教學課上,教師通常先介紹觀察草履蟲形態結構的方法,然后學生按要求進行實驗操作。雖然學生們在顯微鏡下觀察到了能夠運動的微小單細胞動物時,相當興奮,但缺乏主動探究的積極性。為此,筆者在本節實驗課教學中,放手讓學生嘗試用多種方法觀察草履蟲的形態結構及運動方式。
1 微課精講,提高效率,充分實驗
依據生物課標要求的“通過觀察某種原生動物(例如草履蟲)的取食、運動、趨性,說明單細胞生物可以獨立完成生命活動”的活動建議,本節實驗課的教學重點為通過觀察草履蟲的形態結構和運動方式,了解草履蟲的生活,認同單細胞生物可以獨立完成生命活動。學生喜歡上實驗課,但做實驗往往會影響教學進度。所以,很多教師很少帶學生做實驗,或者是將許多實驗內容集中在一起做,這樣,學生只是機械地掌握一些實驗方法,學生大多處于被動學習的狀態。為了提高實驗課堂教學的效率,啟迪學生的好奇心和求知欲,調動學習的積極性。本節課首先利用教師自制的5 min微視頻精講教學內容,讓學生對單細胞動物特別是草履蟲的生活環境、形態結構及功能、取食、運動等生命活動特點有一定了解,大大激發了學生的學習興趣,再結合微課任務單檢測學習效果,為實驗教學中學生主動探究留出了充足的時間。教師再引導學生嘗試用多種方法觀察草履蟲的形態結構及運動方式,提高學生動腦動手的實驗操作能力和合作交流的能力。
2 顯微觀察,發現問題,引發思考
當學生觀看微課了解了草履蟲的相關知識后,就急于想看看草履蟲的真實面貌。F教師可先讓學生按照常規的方法,制作草履蟲的臨時玻片標本,用滴管滴一滴含有草履蟲的培養液在載玻片的中央,蓋上蓋玻片后放在顯微鏡下觀察。
沉學生重在顯微鏡看到游動很快的草履蟲時,非常興奮:“我看到了!”“我看到了!”。這時,筆者要求學生安靜下來,請學生描述顯微鏡下草履蟲運動的狀態。學生站起來說:“草履蟲跑得太快了,看不太清楚”。教師:“草履蟲依靠什么運動跑得那么快呢?(這是對前面所觀看微課學習的再次檢測)” 學生:“靠纖毛的擺動(學得不錯)。”教師追問:“如果想看清草履蟲的形態結構以及它的運動方式,想一想,有什么方法呢?”學生:“可不可以減慢草履蟲的運動速度?”教師:“這是很好的思路,用什么方法來減慢草履蟲的運動速度呢?”教師趁勢給學生留出5 min,小組討論,尋求解決的方法。
3 分組討論,交流方法,鼓勵嘗試
(1) 各小組討論,全班交流,提出了多種減慢草履蟲運動速度的方法:
方法一:在載玻片中央加幾絲棉花纖維,再滴1滴含草履蟲的培養液在棉花纖維之間。
方法二:在載玻片中央放一點紗布纖維,再滴加1滴含草履蟲的培養液在紗布纖維之間。
方法三:在載玻片中央滴1滴含草履蟲的培養液,用吸水紙將蓋玻片下面的水吸去少許。
方法四:涂抹少許膠水在載玻片中央,再滴1滴含草履蟲的培養液在膠水上。
在交流的基礎上,教師為學生提供了棉花、紗布、吸水紙、蛋清(當時沒有準備膠水),請各組學生嘗試用多種方法來觀察草履蟲,并比較哪一種方法效果好、具有可行性。
(2) 實驗中兩名學生一小組,每個小組嘗試采用不同的方法進行觀察。教師邊巡視邊指導,提醒學生注意觀察草履蟲的運動速度有沒有減慢,能否看到草履蟲的口溝、纖毛以及轉動的方向,能否觀察到草履蟲身體內部的伸縮泡、食物泡等。有的小組顯微鏡使用熟練,采用了多種方法進行觀察。
4 多種方法,實踐探究,交流收獲
在各個小組基本完成了觀察的基礎上,小組代表在全班交流觀察到的現象。
使用上述方法一的小組匯報:開始不知道加多少棉花纖維比較合適,第一次加的比較多,結果顯微鏡下的棉花纖維密密麻麻,把草履蟲全遮擋了。于是,我們又做了一次,我們總結了經驗只加了幾絲棉花纖維,先放在載玻片上,再滴加含有草履蟲的培養液1滴,蓋上蓋玻片后觀察。發現草履蟲在棉花纖維上面,速度還是很快,一會兒就看不見了,根本無法看到它的形態和結構。如果先滴加草履蟲培養液再加少許棉花纖維,是不是會將草履蟲壓在棉花纖維下面,減緩它的運動呢?基于這樣的思考,我們按照這個思路又做了一次實驗,效果可好了,草履蟲被困在棉花纖維中,大大減慢了運動速度。我們清楚地看到了草履蟲的旋轉運動,也看到了它的形態,像一個倒轉的鞋底,我們還看到了草履蟲的口溝呢。
用上述第二種方法的小組匯報:我們小組用的是在載玻片上加一小條紗布纖維的方法,因為紗布的纖維在顯微鏡下放大后顯得很粗、很黑,妨礙觀察,可見這種方法效果不好。我們立即改用吸水紙,將蓋玻片下的水吸去少許,以此限制草履蟲的運動。這樣的很多草履蟲運動速度減慢,且易于觀察到草履蟲的形態。我們看到了伸縮泡。最后,我們還嘗試了在載玻片上涂抹蛋清的方法,先用滴管吸取一滴蛋清滴在載玻片上,并涂抹開,然后滴加1滴含有草履蟲的培養液,蓋上蓋玻片后進行觀察。觀察時,發現草履蟲浮在上面,運動速度還是比較快。怎么辦呢?我們重新又做了一次。這一次用牙簽輕輕攪動滴在載玻片上的蛋清和草履蟲培養液,使兩種溶液混合在一起,然后蓋上蓋玻片進行觀察。這一次效果可好了,草履蟲在混合液體中,運動速度減慢了,可以清楚地看到草履蟲是如何運動的,也能看到草履蟲細胞內的結構。
另一個小組的學生補充:我們小組用了兩種方法。一種是加少許棉花纖維,這種方法可以將草履蟲圍困在棉花纖維中,減慢草履蟲的運動速度,但草履蟲運動的還是比較快。我們又嘗試了用蛋清,在操作的過程中,蛋清加多了,發現草履蟲在蛋清中翻滾,身體折疊、彎曲,改變了原來旋轉前進的狀態,效果不理想。我們又做了一次,將1滴蛋清和1滴草履蟲培養液在小燒杯中輕輕震蕩搖勻,用滴管從小燒杯中吸取混合液滴1滴在載玻片的中央,蓋上蓋玻片后放在顯微鏡下觀察,可以看到草履蟲在混合溶液中緩緩旋轉前進,沒有身體彎曲折疊的現象。
回顧本節實驗課,教師首先利用微課資源引導學生學習新知識,提高了學生的學習效率,激發其興趣,再鼓勵和引導學生開展實驗觀察。在實驗操作過程中,發現問題,小組討論,交流匯報,顯微觀察,總結經驗,尋找解決問題的方法并大膽嘗試,達到了有效觀察的目的,變被動學習為探究性學習。
探究既是一種教的方式,也是一種學習方式。生物科學和其他自然科學一樣,本質上是實驗科學。教師應在實驗教學中,培養學生探究意識,提升學生的生物科學素養。