关于“探究温度等因素对金鱼呼吸速率的影响”实验教学探索

席春焕

“探究温度等因素对金鱼呼吸速率的影响”是人教版教材中没有的探究实验，教材上安排的是“探究光对鼠妇生活的影响”。但是，北方地区接近十月份，温度较低，鼠妇较少，实验材料不容易获得。再之，鼠妇对光线的适应能力较强，学生抓来鼠妇后把鼠妇暴露在光亮处，鼠妇很快就会适应，对将来的实验影响较大。鉴于此，“探究温度等因素对金鱼呼吸速率的影响”从材料选择到方法步骤等方面进行了改进，可操作性更强，同时也达到与本节教材的同步性，基于教材又是教材的突破，实验效果更好。最后实践证明该实验能够更有效地利用课堂时间，使学生能较充分地理解“变量”、“对照实验”等术语，理解科学探究的方法步骤，为进一步的科学探究奠定良好的基础。所以我选择本实验的教学案例作为展示。

一、教师进行预实验

教师要做预实验，有利于实验内容的熟悉，课堂上指导学生做实验时得心应手，有利于实验器材的准备，有利于实验材料的选择。做温度对金鱼呼吸速率的影响时，自来水的温度最低在15 ℃，可是学生设计变量时最低设计为0 ℃，这件事提醒了我，实验前冰箱中冻上冰块，上课前打好热水，进行比对调温，在课堂实验时使用，保证了实验的顺利进行，而且节约了时间。另外有的组设计最高温度达40 ℃，其实通过教师预实验，发现水温加热至30 ℃时，金鱼因承受不住水温而游上水面，并且身体在这时强烈摆动，已经无法观察测定呼吸速率了。另外有的小组设计温度变量为10 ℃到30 ℃，每隔两度测算一次，在实际操作过程中，时间不够用，解决方案：温度设定在10～30 ℃，每4或5 ℃为一个梯度测算一次，保证在不伤害金鱼的前提下可以充裕的在一节课的时间中完成。

二、设定温度为变量时，如何在不伤害金鱼的条件下快速的调整水温

有同学把金鱼放入盛水的烧杯中直接在酒精灯上加热，教师及时引导学生分析：这样做水温是否均匀，是否会伤害到金鱼？最后小组提出了新的解决方案：烧杯中的水温可以用冷水和开水比对来控制温度变量；或者用酒精灯加热后，温度计测量，然后放入金鱼。这两个办法都更直观更节省实验时间。有的小组设计实验时烧杯中只放一只金鱼，教师及时引导，这样做是否科学，最后小组分析发现：一只金鱼的随机性过高，存在很大的偶然性，不能体现实验的准确性。所以就取多只金鱼分别进行实验，最后计算平均值才能排除随机性得出的结论更有说服力。

三、设定水中的溶解氧为变量时，如何解决水中不同含氧量的问题

当学生设定变量为水中的溶解氧时，没有专门的仪器控制变量，教师提示：我们养鱼时，鱼缸经常放有什么？学生提出使用家里养鱼的氧气泵，上面有中大小三个开关，通过开关的控制可以进行对照实验，达到实验目的。

四、设定酸碱度为变量时，如何使学生理解酸碱度

学生目前还没有学习化学，没有pH值的概念，该如何理解酸碱度？教师提示：生活中哪些溶液是酸性或碱性溶液？解决方案：用生活中常用的白醋和碱面可以配置酸碱溶液，自来水接近中性，做三组对照。利用生活中的调味品，自带实验材料的做法极大的调动学生的学习热情，促进学生积极思维，提高效率。但是教师并没有明确告诉学生醋酸和碱面各自配 置多少的量，也就是具体的pH值并没有确定。让学生自己去明确。在实际操作中，学生加入碱面太多，结果碱溶液浑浊，难以观察金鱼的呼吸，而且pH过高，金鱼表现非常烦躁。同样加入醋酸过少，金鱼的呼吸速率没有明显变化，加入过多，金鱼表现烦躁。解决方案：学生通过摸索，多次实验观察，确定1L水中加半角匙碱面即可就达到pH=8，加10ml醋酸达到pH 6，加上对照组中性pH 7三组就非常合适了。

五、实验中如何解决游动金鱼呼吸次数的测定

测算金鱼呼吸速率时金鱼游动速度快，难以观察。学生巧妙的用小网兜对金鱼的活动进行限制，这样便可以方便的观察金鱼呼吸的情况了。

六、开展本实验教学的创新之处

对于七年级学生来说，为让学生接触完整的探究实验，探究课题要尽量与教材内容相接近，教学环节要尽量与教材相一致，这样才便于学生把握。该实验设计思路与《探究光对鼠妇生活的影响》近似，与教材内容完全同步，同时也符合《课标》中的活动建议指导。

以鼠妇做实验动物，可控性较差，鼠妇爬行速度快，不是跑了这个就是跑了那个，往往到下课了也做不出结果；与鼠妇相比，金鱼最大的优点就是可控性强，不是四处乱串。市场上可以买到，并且容易饲养。学生对它也非常熟悉。

用金鱼做实验只需用烧杯装不同温度的水，使用温度计，变量有精确的可控性，而且方法简单，只需用酒精灯加热水温即可。提示学生在每个温度环境中金鱼需要适应一段时间，而且难度大大降低，减少了时间的浪费，简化了实验的准备工作，减少了干扰。

用金鱼做实验动物效果非常明显，通过实验获得一个明确的实验结论，这对于很少接触探究实验的学生是非常重要的，因为实验的成功体验能够极大地激发学生的探究热情，否则 就会使学生陷入“究竟有没有影响？”的困惑中，对实验结果的困惑很大程度上会影响对探究过程的兴趣。