关于探究“光对鼠妇生活的影响”的实验改进

贾　勇　王传玲

摘要探究“光对鼠妇生活的影响”的实验是初中生物学新教材的第一个探究活动，对学生探究能力的培养具有重要作用。但是，选择用鼠妇做实验也有其局限性，针对此问题进行了探索。

关键词探索实验实验改进鼠妇

中图分类号G633.91文献标识码B

探究“光对鼠妇生活的影响”的实验是初中生物学新教材的第一个探究活动，对学生探究能力的形成具有举足轻重的影响作用。恰到好处的探究实验，能为学生的尝试学习和发现学习拓展思维的空间，也能为学生创新能力的培养开辟一片绿地。但是，用鼠妇做实验也有其局限性。实际实验教学中存在哪些局限性?怎样来改进呢?笔者通过长期的思考和探究，解决了这些问题。

1原实验材料——鼠妇的局限性

新教材设计的实验材料是鼠妇，此生物分布广泛，极易寻找，适应温度在30℃左右，昼伏夜出，具负趋光性、假死性，受到惊吓后会卷曲成团，是一种理想的实验材料。但是笔者通过多次的失误实验分析，发现用鼠妇做实验材料也有其局限性，如果操作不当，实验得不到正确的结果。

1.1对光照易适应，结果会恰得其反

早在2003年，笔者第一次与学生用鼠妇做该实验时，学生们按设计方案把10只鼠妇随机均分两份，暗处中央放置5只，明处中央放置5只，然后每隔1min统计1次共10次，取最后一次全班的平均值，结果如表1。

全班10个小组，10个小组得出的实验结果和实验结论与假设的结果和结论恰好相反，集中到明亮处的鼠妇比暗处的多。只有一个小组的结论与假设相符，最后求出的全班平均值：光亮处7.4，暗处2.6。得出的实验结论是鼠妇喜欢明亮的环境。为什么会出现这种情况呢?是操作环节出了问题，还是实验材料采集的不对?都不是!原来，在收集鼠妇时，出现偏差的实验小组是用透明的矿泉水瓶装的鼠妇，而得出相符结论的小组用的却是褐色瓶子。这是否是导致实验失败的因素呢?

课后我进行了验证，把从同一个地方捕捉的鼠妇随机分成两组，一组放在透明容器内，另一组放在暗容器内，过一段时间(如3h)后，同时重复上述实验。果然如此，鼠妇虽然喜欢生活在阴暗的环境中，但如果长时间处在明亮的环境中，就会对明亮的环境产生适应性。因此，在采集鼠妇时，要选用暗色、不透光的容器盛装。笔者与全县其他生物教师交流了这一发现，避免了该问题的出现，确保了实验结果的准确性。

1.2对温度变化敏感，低温会影响实验结果

鼠妇喜欢温暖的环境，在气温30℃左右表现的活泼好动，即可进行实验探究。可是，初一新生开学的时间通常是9月初，加之军训一周，学生做此实验的时间一般在9月底或10月初，此时北方的气温会有所下降。

今年9月底的一次全市优质课评选的课题恰好包含该实验，又让我发现了鼠妇的另一个局限性。当时讲课时的天气恰逢降温，白天的气温下降到16℃。学生们也是按教材的设计方案把10只鼠妇随机均分两份，暗处中央5只，明处中央5只，然后每隔1min统计1次共10次，取最后一次全班的平均值，结果明亮处和暗处约为1:1。

在参加该课题讲课的11人中，有10人的实验都未成功。这又是为什么呢?

原来把鼠妇放进实验装置后，鼠妇多挤在一起，或四角朝天，或缩成一团，或原地不动，既不趋向阴暗，又不趋向明亮。课后，我把他们的实验材料带到温暖的环境中再重复实验，效果就变得非常明显了。由此，我发现鼠妇对温度的变化非常敏感，这对9月底或10月初北方地区的正常教学造成很大的影响。如果遇上寒流降温，用鼠妇来作实验就不理想了。

1.3实验器物周围环境的变化，也会影响实验效果

1.3.1实验盒内部颜色的影响

不仅采集用的容器是否透光是影响因素，而且实验用的容器是否透光也是很大的影响因素。新教材中要求用铁盘，可是多数实验室和学生家中没有。用塑料解剖盘不是很好吗?可是实验效果并不理想。后来到网上搜索资料才发现，原来鼠妇的复眼在头部的下方，对周围光线的敏感程度比对顶部光线的敏感程度还高。而无论解剖盘、还是纸盒，不是透光就是里面是白色，从而影响了实验效果。怎样来改进内部是白色的实验盒呢?可以用黑色卡纸贴在容器的底部和四周来确保实验效果。

1.3.2湿土的影响

鼠妇喜欢生活在潮湿的土壤中，为了使实验尽量保持在自然环境下进行，实验容器内要放上部分湿土。可是，过湿鼠妇会因窒息而死亡；过于，鼠妇也会因缺水而死亡。况且，土壤中需要加水的多少很难把握，而且实验过程中鼠妇一旦钻到土中，则会影响实验数据统计的准确性。

1.3.3光线强弱的影响

在实验过程中，难免会遇上一早一晚、阴天下雨、停电等光线较暗的情况。在这样的环境下，同样的实验装置，黑暗和明亮的对比度则不是很明显。因而鼠妇的趋、避光也就无所适从了，实验效果可想而知。如何应对呢?可以用手电来增强光照。不过，尽管教师强调注意事项，要垂直照射明亮处，不能乱晃动，但十一二岁的孩子在好奇心和顽皮心理的驱使下，仍然避免不了用手电筒照暗处的鼠妇，更避免不了乱晃动手电，从而影响了实验的效果。

影响鼠妇实验的因素有多种，有没有鼠妇的替代品来避免呢?有，这就是黄粉虫。同样是在今年9月底举行的全市优质课评中，虽然当时的气温较低、光线较暗，但是却有一位讲课的教师因使用黄粉虫作为研究对象而取得了该实验的成功。学生们也是按相似的设计方案把10只黄粉虫随机均分两份，暗处中央放置5只，明处中央放置5只，然后每隔1min统计1次共10次，取最后一次全班的平均值，结果明亮处和暗处约为2:8，实验取得了成功。

2替代实验材料(黄粉虫)的优势

为什么用黄粉虫替代鼠妇进行实验能够取得成功呢?经过多次探索实践，笔者发现用黄粉虫帮实验能克服以上种种影响因素，效果非常不错。主要有以下几点优势。

2.1黄粉虫的耐受性强，材料易得、易找

黄粉虫又叫面包虫，在昆虫分类学上隶属于鞘翅目，拟步行虫科，粉虫甲属。黄粉虫的发育属于变态发育，一般发生3-4代，世代重叠，无越冬现象，冬季仍能正常发育。适宜的温度为13℃-30℃，在13℃以上开始取食活动。耐干旱，湿度不低于40％都能正常生活，喜群居，喜暗光，黄昏后活动较盛。黄粉虫非常容易饲养，食麦麸和蔬菜。同时，黄粉虫是喂养经济动物的常用饲料。因此，大多数的鱼店、鸟店等宠物店均出售活的黄粉虫；并且经挤实惠，2元钱就能买100多条，是理想的实验材料。黄粉虫的这些特性，使得无论春夏秋冬、温度高低、下雨阴天，此实验都能不受影响地顺利进行。

2.2材料多样，发散思维，培养学生的创新能力

新教材设置“探究光对鼠妇生活的影响”的实验目的是以此为载体，使学生们理解非生物因素对生物生活的影响，并且学会探究的一般过程和基本方法，理解在对照实验中如何控制变量和设置变量是关键和重点。

实际上非生物因素有很多，受影响的生物也很多，能够选择的研究对象和因素也很多，只要能实现研究目的即可。对于此实验，教师可以用黄粉虫作替代品，也可以用其他生物；既可以探究“光”这种非生物因素，也可以探究“水、空气、温度”等其他非生物因素的影响。

实验设计方案因材料和条件的不同而异彩纷呈，合理利用，会成为培养学生创新思维能力最亮丽的一笔，更能体现一纲多本的思想。

正如《新课标》第四部分实施建议中关于课程资源的开发和利用中，明确指出教师应积极开发和利用各种课程资源，改变仅仅依靠教科书开展生物教学的传统做法。我国幅员辽阔，不同地区的环境资源差异很大，生物学教师应因地制宜，充分发挥当地的特色资源优势；材料内容的选择应具有一定的弹性和灵活性，以适应不同地区、不同学校办学条件的差异性和学生个性化、多样化发展的需要。只有因材施教，才能促进每个学生的充分发展，从而有效落实“面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究性学习”的新理念。