对探究实验“光对鼠妇生活的影响”的改进

马梓炜

《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》中明确指出义务教育阶段的生物课程理念是面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习。为体现新课程标准的理念，人教版新教材七年级上册第一个完整的探究性实验是“光对鼠妇生活的影响”，目的是学生通过实验能够积极主动参与科学探究，了解科学探究的一般过程，深刻体会并认同非生物因素对生物生活的影响。本实验对于培养学生的科学探究能力和提高生物科学素养具有活动，重要作用。

笔者所任教学校会经常组织在校学生参加教学观摩和教育实习等教育实践活动，在此过程中积累了一些教学经验并由此引发了一些思考。对于“光对鼠妇生活的影响”这个实验，笔者认为还有可以改进的地方，目的是增强实验的可操作性和实验结果的有效性，使实验更具说服力。

1 用鼠妇做实验材料的缺点

鼠妇实验要求学生亲自去捕捉鼠妇，使学生了解鼠妇生存的环境特点、生活习性、体貌特征等，这样能够培养学生热爱大自然，对周围环境充满好奇心，去关注大自然的一切，更能在实践的过程中体会科学探究的乐趣，增强对生物科学的学习兴趣。七年级学生是第一次系统的学习生物科学，通过实验培养学生的学习兴趣、科学探究能力是一种重要途径，实验结果不明显会直接形象学生的积极性。鼠妇实验要通过观察鼠妇的活动规律探究不同光照强度对鼠妇生活的影响，但是鼠妇爬动较快学生不易控制，最后要统计在不同区域鼠妇的数量比较困难，而要将数只鼠妇同时放在容器的中间位置更会让学生手忙脚乱。鼠妇除了对光敏感，震动也会影响鼠妇的行动，在课堂上进行实验环境较为嘈杂，不可控因素较多，鼠妇还有“假死”的应激现象，这些都会造成实验结果的误差，影响实验结果的说服力，也会打击学生的积极性。

2 蚯蚓替代实验的合理性和优越性

首先，蚯蚓和鼠妇生活的环境相似，替代实验也会要求学生亲自捕捉蚯蚓，增强直观感受，而且蚯蚓较鼠妇行动缓慢容易捕捉。蚯蚓替代实验设计思路大致和鼠妇实验相似，与课程同步且符合“课标”要求的活动建议。

其次，蚯蚓替代实验的可控性强。鼠妇实验要将10只鼠妇同时放在阴暗、明亮的交界处，还要每隔两分钟统计一次不同区域鼠妇数量的分布状况，但鼠妇爬动较快，不是跑了这个就是跑了那个，对实验造成一定困扰。而蚯蚓相对鼠妇行动缓慢，上述实验要求都能顺利进行，减少实验误差。另外，蚯蚓对震动不敏感而对光极为敏感，即使有明显震动蚯蚓还是会爬向阴暗一边，保证了实验的单一变量原则。

再次，蚯蚓替代实验具有一定的拓展性。鼠妇实验的目的是学生通过实验体会并认同非生物因素对生物的影响，但光只是非生物因素之一。蚯蚓代替实验除了能探究光对蚯蚓的影响，还能探究湿度、温度对蚯蚓生活的影响。在教师的引导下学生在捕捉蚯蚓的同时仔细观察蚯蚓生存的环境，进而会提出影响蚯蚓生活的非生物因素可能是光照、温度、湿度这样的假设。对学生自己提出的合理假设进行验证不仅会激励学生经常关注周围的环境，尤其是容易被忽略的现象，还能使学生获得极大的成就感，提升学生的自我效能感，对培养学生的探究精神有促进作用。

3 蚯蚓替代实验的具体操作过程

3.1 课外捕捉蚯蚓

在进行实验课之前给学生布置任务，让他们在课余时间自行捕捉蚯蚓，每人大约捕捉两条，并注意观察周围的环境特点。

3.2 在教师引导下提出合理假设

教师引导学生对影响蚯蚓生活的非生物因素进行合理假设，根据提出的假设将学生分为三大组，分别探究光对蚯蚓生活的影响、湿度对蚯蚓生活的影响和温度对蚯蚓生活的影响，每个大组分为若干小组，每两人一小组。

3.3 制定计划

每个大组内根据提出的假设制定相应的计划，包括实验装置的设计，操作的步骤等。

3.4 预习实验操作流程

在正式进行实验操作之前，学生应先了解实验的流程，明确每一步的顺序和原因，确保实验的顺利进行。

3.5 进行实验

在学生做实验时，教师应在实验室里走动查看学生是否需要帮助，并及时纠正学生不规范的操作，保证实验过程紧凑有序。

3.6 讨论与分析

实验结束后，先由同一大组的各个小组讨论并分析数据，得出相关结论，再由不同大组之间派代表进行讨论，最后得出实验结论。

同组人： 实验日期：

背景资料：

蚯蚓属于环节动物，种类多达3 000多种。根据其生活环境，可分为陆生蚯蚓和水生蚯蚓。陆生蚯蚓生活在潮湿、疏松、富含有机质的土壤中，白天穴居，以土壤中的有机物为食，夜间爬出地面，取食地面上的落叶，雌雄同体，异体受精。

材料用具：

蚯蚓（每组3条，2人一组）、解剖盘、培养皿、玻璃板、纸板或书、湿布、毛巾、15 ℃和30 ℃的温水。

提出问题：

你是去哪里采集蚯蚓的？你是在什么环境中采集到蚯蚓的？采集来的蚯蚓主要分布在容器中的什么地方？你认为蚯蚓分布的地方跟什么非生物因素有关？

根据你的经验和初步判断，提出的问题是

。

作出假设：

针对你的问题，作出假设 。

你作出这个假设的依据是 。

制定计划：

第一小组：探究光对蚯蚓生活的影响。

（一） 实验装置的设计：

在解剖盘内铺上用水浸湿的滤纸，以横轴中线为界，一侧盖上玻璃板，另一侧盖上纸板或书，在盘内形成阴暗和明亮两种环境。

思考：为什么要在解剖盘内铺上湿的滤纸？

（二） 将蚯蚓放入实验装置，静置2 min。

思考：将蚯蚓如何摆放才是最合理的？

（三） 2 min后，统计明亮处和阴暗处的蚯蚓，统计3次。

（四） 计算全班各组的平均值：

经计算，全班各组的平均值是：明亮处 条，黑暗处 条。

第二小组：探究湿度对蚯蚓生活的影响。

（一） 实验装置的设计。

以解剖盘中轴线为界，一侧铺上干燥的滤纸，另一侧铺上用水浸湿的滤纸，在解剖盘上盖上纸板或书，形成黑暗条件下干燥和潮湿两种环境。

思考：为什么要在解剖盘上盖上纸板或书？

（二） 将蚯蚓放入实验装置，静置2 min。

思考：将蚯蚓如何摆放才是最合理的？

（三） 2 min后，统计潮湿处和干燥处的蚯蚓，统计3次。

（四） 计算全班各组的平均值：

经计算，同一大组各小组的平均值是：潮湿处

条，干燥处 条。

第三小组：探究温度对蚯蚓生活的影响。

（一）实验装置的设计

以解剖盘中轴线为界，一侧铺上用10 ℃水浸湿的毛巾，一侧铺上用30 ℃水浸湿的毛巾，在装置内形成温度较低区域和温度较高区域，用纸板或书盖在解剖盘上。

思考：为什么要用纸板或书覆盖？为什么要用毛巾而不用滤纸？

（二） 将蚯蚓放入实验装置，静置2 min。

思考：将蚯蚓如何摆放才是最合理的？

（三） 2 min后，统计温度较低区域处和温度较高区域处的蚯蚓，统计3次。

（四） 计算全班各组的平均值：

经计算，同一大组各小组的平均值是：低温处

条，高温处 条。

得出结论：

根据实验现象，你们得出的结论 。

这与你们的假设一致吗？

讨论与思考：

（1） 这个实验中的变量是什么？

（2） 为什么同一实验要做三次？

（3） 为什么要计算同一大组各小组的平均值？

课后拓展

针对本次实验，你还有哪些意见或不解之处？

参考文献：

[1] 胡玲.鼠妇的捕捉、暂养与避光实验[J].中学生物学，2003，19（6）.

[2] 陈思航，杨涌."探究影响鼠妇分布的环境因素"的实验教学[J].生物学通报，2014，49（2）.

[3] 陈琳."饲养和观察蚯蚓"实验教学反思[J].中学生物学，2011，27（4）.