基于实验创新与优化的“观察蚯蚓”教学设计

沈雨萌

1教学分析

“观察蚯蚓”是人教版《生物》八年级上册第五单元第一章第二节的内容。环节动物的身体开始分节，这是生物体的结构和功能相适应的体现。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》要求学生通过对蚯蚓活体进行观察，了解蚯蚓是环节动物的典型代表，并通过视频等资料学习外，得出动物适应陆地环境的主要形态、结构及生理功能特点。本节课的目的是为学生创建开放式的学习平台，通过对蚯蚓进行观察进一步深化理解动物形态结构与环境相适应的观点，并为学生后面的学习打下基础，起着至关重要的作用。

学生在上节课已经学习过环节动物的主要特征。并且八年级的学生对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探究欲，且具备主动参与探究以及小组合作能力。通过前面的学习，学生开始能提出关于动物的问题，观察研究的兴趣浓厚。

但是城市的孩子往往对蚯蚓有恐惧心理。在观察蚯蚓的实验中，如果学生不敢动手，那么实验就无法进行下去。因此，消除或减轻学生对蚯蚓的恐惧感是本实验成败的一个关键。

2设计思路

课前，教师先组织学生集体在校园挖蚯蚓，使学生了解蚯蚓的生活环境，并消除学生对蚯蚓的恐惧感。接着，根据科学研究从简单到复杂的原则，教师引导学生通过观察蚯蚓的外部结构，探究黏液作用，设计实验探究影响蚯蚓的运动的因素，进而让学生得出蚯蚓适应陆地环境的主要形态、结构及生理功能特点。最后，送蚯蚓回家，培养学生珍爱生命的情感。

3教学目标

（1）概述蚯蚓的主要特征；

（2）尝试探究蚯蚓与其生活环境相适应的形态结构特点；

（3）关注蚯蚓在生物圈中的作用，形成珍爱生命的情感。

4教学策略

探究式教学策略，学生自主设计实验、实践，通过探究式学习进行知识的建构。

实验准备：蚯蚓、烧杯、清水、小喷壶、面粉、两种情景玻璃板（一半光滑，一半磨砂）、质量分数为1%的醋酸溶液、计时器、刻度尺。

5教学过程

5.1课前准备

课前，教师组织学生集体在校园挖蚯蚓。每个学习小组采集同一环境下、大小、发育状态大致相同的蚯蚓若干条。学生通过观察了解蚯蚓生活的环境，消除对蚯蚓的恐惧感，便于后期课堂实验的进行。

5.2新课引入

教师展示蚯蚓与人类生活的相关视频及图片。学生观看视频，了解蚯蚓在疏松土壤、处理垃圾、做优质饲料等方面对人类有很大贡献。这样引出本节课学习的知识，进一步消除学生对蚯蚓的恐惧感，激发学生对蚯蚓进一步观察的愿望。

5.3观察实验及探究

5.3.1活动一：观察蚯蚓的外部形态

教师展示标有蚯蚓前后端的图片，并提问：如何判断蚯蚓的前后端？待找到环带这一结构后，学生按照《实验报告单》中操作流程进行蚯蚓外部形态观察。同时，教师提醒学生观察时动作要轻，勿大力按压。学生将一条蚯蚓放在光滑的玻璃板上，分析如何根据观察到的特征判断前后端，以确定蚯蚓外部形态特征，确定其环带、前后、左右、背腹等结构。

5.3.2活动二：探究蚯蚓黏液的作用

教师引导学生触摸蚯蚓体表，感觉黏液。学习小组讨论设计对照实验，向活动旺盛的蚯蚓撒上适量面粉，观察与湿润蚯蚓状态是否相同。教师提醒学生观察到现象后立即取出蚯蚓，除去面粉。实验结果见表1。

通过实验观察，学生认识到蚯蚓体表黏液对其生命活动的重要性，并意识到后期实验需经常湿润蚯蚓。

学生提出问题：蚯蚓喜欢湿润，是否可以将蚯蚓泡在水中饲养？教师根据学生提出的问题，提供烧杯、清水等实验器材和试剂。在教师的适当引导下，学生完成观察实验。学生通过讨论，设计实验，并将蚯蚓放入有水的烧杯中，观察其状态。通过观察，学生能发现在装有水的烧杯中，蚯蚓会挣扎向上爬。教师鼓励学生分享自己的感受，进而帮助学生理解水中蚯蚓无法通过黏液摄取氧气，进行呼吸。最后，引导学生分析：为什么雨后蚯蚓会爬出地面？

5.3.3活动三：探究蚯蚓的运动

学习小组成员根据实验报告单所示步骤，继续完成观察活动：

（1）用手摸蚯蚓的刚毛，观察其在糙纸上运动时身体粗细及长短的变化，思考这些变化产生的原因。并请同学分享蚯蚓在涂有清水的手臂上爬行时的感觉。

（2）进行探究实验：蚯蚓在不同粗糙程度的平面上爬行快慢是否相同。

按照科学探究的步骤，学生进行探究活动。

提出问题：蚯蚓在光滑的平面爬得快还是在粗糙的平面上爬得快？

建立假設：蚯蚓在光滑的玻璃片上爬得快。

教师引导学生设计探究实验，解决比较快慢时，实验中蚯蚓不动或不按照直线爬行的问题，进行相关改良指导，选出最优方案，提供改良实验材料。实验所用玻璃板进行特殊处理，一半光滑，另一半磨砂处理使其粗糙，教师要提醒学生选择大小相近、活跃程度相近的蚯蚓。

学生根据自己的实验方案进行讨论，解决。

学生方案一：用笔捅蚯蚓让其前行……

学生方案二：用筷子夹着蚯蚓前行……

学生方案三：手工改造家中月饼盒，罩着蚯蚓前行……

学生方案四：调查资料了解蚯蚓怕酸，用家里的醋刺激蚯蚓前行……

学生方案五：……

通过讨论方案，引导学生主动参与课堂，培养了学生分析和解决问题的能力，发挥学生的自主性。学生最终选择较为有效的醋酸刺激，设计跑道（图1），以保证实验效果。教师提供稀释好的醋酸溶液，浓度约为1%，既能对蚯蚓造成一定刺激，又不会对蚯蚓有过大伤害；同时，再次提醒学生实验时要用小喷壶湿润蚯蚓。

实验操作：将两条大小基本相同的蚯蚓分别放在光滑及磨砂的玻璃板上，让蚯蚓处在玻璃出发点，计时30 s，测量爬行距离。比较相同时间内，哪条蚯蚓行进得更快。

得出结论：蚯蚓在粗糙平面上爬得快。

教师提问：为什么在阻力大的平面上蚯蚓爬得快？

学生体会刚毛可增大与爬行面的附着力，从而配合肌肉完成运动。学生亲身体验和观察，理解蚯蚓运动需要肌肉和刚毛配合完成。

5.3.4活动四：拓展交流

教师提问：除了观察环带，还有什么办法可以判断蚯蚓的前后端？

学习小组讨论，通过实验验证并选择小组代表上台说明判断方法进行加分奖励。

学生1：通过观察外部形态，发现前段有口状物。

学生2：水淹蚯蚓时，蚯蚓始终向上挣扎的一端来确定蚯蚓前端。

学生3：观察蚯蚓运动的方向，总是前端先伸长，后端再跟上。

学生4：……

即使学生的方法不完全正确，教师也要鼓励学生，培养学生的观察探究能力。通过这样拓展交流，学生对与蚯蚓运动有关的相关结构的作用进行分析，同时培养小组合作能力，激发了探究思维。

5.4总结展示及巩固测试

教师组织总结，学生完成蚯蚓观察及实验后，填写《实验报告单》，小组代表回答问题。学生完成自我评价及小组评价，上交实验报告单。这一环节可培养学生自我评价以及小组评价能力，同时培养团结及小组合作精神。课件展示检测题。小组抢答，答对者小组加一分，答错者不加分。

5.5课后整理

教师指导学生整理实验仪器。学生分工清洗整理仪器，带走蚯蚓，放回采集点，从而培养好的实验习惯以及关爱生命的情怀。

6教學评价与反思

本节课的教学设计主要有以亮点：

（1）对观察对象的处理方法创新。教科书中提出用沾水的棉花球湿润蚯蚓，学生下手重，容易压伤蚯蚓，改用小喷壶，能均匀湿润蚯蚓，还不会造成刺激。

（2）实验用具创新。选用面粉作为干燥剂，并设计两种情境的玻璃板，使探究实验更科学，结果更明显。

（3）实验方法创新。利用同学分享及醋酸设计跑道，让蚯蚓直行，帮助学生突破重难点，提高课堂效率。

（4）教学理念创新。按照新课程理念，运用建构主义学习理论，对教材内容有选择性的采用，对课堂突发事件灵活处理。教师以学生为主体，引导他们创新，使他们能通过观察、讨论、探究等形式将知识进行重新建构，达到一定高度，在有效提高学生学习兴趣和动手能力的同时，也在课堂中时刻体现STSE的教学思想。

（5）学生过程性评价创新。整个教学过程中实现对学生的过程性评价，如学生是否参与实验操作的过程等，探究过程尊重学生想法，推动学生个性化、多元化的发展，同时学生互评及自评，也利于学生的成长。