“酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”探究實(shí)驗(yàn)的拓展

人教版《生物學(xué)》八年級(jí)下冊(cè)第八單元第三章第二節(jié)中。安排了探究“酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”的實(shí)驗(yàn)，但大多數(shù)教師反映很難找到水蚤，同時(shí)實(shí)驗(yàn)難以成功。

1 實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)

學(xué)生通過探究“酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”的實(shí)驗(yàn)。進(jìn)一步認(rèn)識(shí)酒精或煙草對(duì)水蚤心率的影響，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到酗酒和吸煙對(duì)人體的危害及選擇健康生活方式的重要性。根據(jù)不同物質(zhì)對(duì)水蚤產(chǎn)生不同程度的刺激，引起學(xué)生關(guān)注人類的健康，了解這些興奮劑和抑制劑會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生什么影響。本實(shí)驗(yàn)是初中學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的最后一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，教師在培養(yǎng)考查學(xué)生探究活動(dòng)的能力和方法的同時(shí)，可以將之作為考查科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的一個(gè)載體。

2 探究實(shí)驗(yàn)之前的準(zhǔn)備——水蚤的采集和培養(yǎng)

水蚤屬節(jié)肢動(dòng)物門甲殼綱水蚤科。體小，呈卵圓形，左右側(cè)扁，長(zhǎng)僅1～3mm。主要以單細(xì)胞綠藻為食，生長(zhǎng)在富含有機(jī)質(zhì)的靜水水域，如水草茂密的湖邊、水庫(kù)邊、養(yǎng)魚池和水塘邊等環(huán)境中。在我國(guó)南北方廣大的水域中廣泛存在。除冬季外，其他時(shí)節(jié)很容易采集和培養(yǎng)。從河里采到水蚤后，應(yīng)放在較大的玻璃缸里，缸里應(yīng)放一些從河里帶回的水和綠藻，如水綿等，以便增加水中的氧氣，還要放一些由蚯蚓、蝗蟲或其他動(dòng)物制成的碎肉，作為水蚤的餌料。室溫上升到28℃以上時(shí)，水蚤開始大量繁殖。冬季把水缸放在向陽(yáng)房間或暖氣片附近。

3 具體實(shí)施探究的過程

(1)基本步驟：一般可以分為3個(gè)階段：?jiǎn)栴}情境階段、實(shí)施體驗(yàn)階段和表達(dá)交流階段。具體地說，又可以從以下6個(gè)方面來論述：發(fā)現(xiàn)問題→提出問題→作出假設(shè)→制定計(jì)劃→實(shí)施計(jì)劃→得出結(jié)論、討論交流等。

(2)方法與過程：4～6人一組，分別完成不同探究活動(dòng)：探究不同濃度的酒精對(duì)水蚤心率的影響；探究不同濃度的煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響；探究不同濃度的可樂對(duì)水蚤心率的影響；探究不同濃度的咖啡對(duì)水蚤心率的影響；探究不同濃度的阿司匹林對(duì)水蚤心率的影響；探究不同濃度的牛奶對(duì)水蚤心率的影響。

教師要求各組學(xué)生用表格、曲線圖、直方圖表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出相應(yīng)的結(jié)論，如表1所示。

實(shí)驗(yàn)小組通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖表的分析。得出結(jié)論：酒精對(duì)水蚤心率有促進(jìn)作用，濃度越高，其促進(jìn)作用就越強(qiáng)。

(3)本實(shí)驗(yàn)中要注意的一些問題。

本實(shí)驗(yàn)看起來比較簡(jiǎn)單，但在制定實(shí)驗(yàn)步驟和具體操作時(shí)有很多細(xì)節(jié)值得注意和重視。教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)的具體指導(dǎo)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的有效監(jiān)控如選擇什么樣的不同溶液的濃度、水蚤心臟的位置、心率的計(jì)數(shù)、實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的選擇，水蚤的數(shù)量等，等。制作裝片時(shí)可在清水中放入少量的棉花纖維，不讓水蚤受到壓迫致死。

4 得出結(jié)論，交流討論

根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生驗(yàn)證了最初他們所作出的假設(shè)，引起學(xué)生關(guān)注人類的健康，了解這些興奮劑和抑制劑會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生什么影響。所以最后一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是教師布置學(xué)生查找資料，了解實(shí)驗(yàn)中用到的這些溶液對(duì)人體健康的作用和影響，談對(duì)健康的飲食、生活方式的認(rèn)識(shí)，了解酗酒或煙草對(duì)人類健康的危害。

5 教學(xué)反思

學(xué)生體會(huì)到了一種模擬或體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的情境、過程與方法的樂趣；提高了運(yùn)用顯微鏡觀察活體的技巧；提高了收集資料、整理資料的能力；在小組分工合作的過程中促進(jìn)了相互交流、協(xié)作的能力；教師要學(xué)會(huì)和敢于放手，適當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生如選擇什么樣的酒精濃度、水蚤心臟的位置、心率的計(jì)數(shù)、實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的選擇等。

6 材料改進(jìn)

水蚤形體小，需在顯微鏡下才能觀察到心臟的跳動(dòng)，操作過程復(fù)雜，制成裝片后，水蚤心臟因受壓迫會(huì)逐漸停止跳動(dòng)，影響實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)材料且受季節(jié)影響，寒冷時(shí)難以捕撈或買到水蚤，實(shí)驗(yàn)難以開展。蝸牛體形大，種類多，通常透過貝殼，用肉眼就可以看到心臟的博動(dòng)，實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)單明了。城市學(xué)校可在菜市場(chǎng)購(gòu)買食用蝸牛，農(nóng)村學(xué)生可在菜園地里找到野生蝸牛。且蝸牛不用飼養(yǎng)，可保持幾個(gè)月不死，休眠時(shí)用溫水浴(25℃)，馬上復(fù)蘇，可以作為本實(shí)驗(yàn)的替代材料。用不同體積分?jǐn)?shù)的酒精溶液浸泡和用不同體積分?jǐn)?shù)的酒精棉球處理蝸牛殼口，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象基本一致，如表2所示。

實(shí)驗(yàn)證明了酒精加速蝸牛心臟的博動(dòng)。