對《飼養和觀察蚯蚓》一實驗的改進研究

摘 要：《飼養和觀察蚯蚓》這一實驗是人教版《生物學》八年級上冊一級主題《生物圈中的其他生物》下的第一章《各種環境中的動物》第二節《陸地生活的動物》中的一個內容。

關鍵詞：蚯蚓；飼養與觀察；實驗反思

一、實驗的目的

1）設置一個適于蚯蚓生存的環境并飼養蚯蚓；

2）觀察蚯蚓的外部形態；

3）觀察蚯蚓的運動。

其中在“觀察蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快”這一現象時，應用的實驗材料是玻璃板與糙紙，來體現一個光滑的表面和一個粗糙的表面，將蚯蚓分別放置在玻璃板和糙紙上，觀察它運動的快慢，從而揭示：蚯蚓的運動受肌肉的收縮與腹部剛毛的輔助作用，以及影響蚯蚓運動的因素。而學生的結論多半是蚯蚓在玻璃板上的運動速度快于糙紙。

對于這一錯誤結論的得出，筆者分析認為在實驗中，實驗的變量不止一個：首先，玻璃和糙紙的表面光滑程度不同；其次，由于課程安排的時間剛好在初秋，玻璃與糙紙的溫度也有差異，玻璃板由于散熱快，溫度明顯低于糙紙。

因此，在實驗中，很難確定影響蚯蚓運動快慢的因素到底是物體表面的光滑程度還是溫度；而且，實驗的設計也不符合對照實驗的要求，實驗中只能有一個變量。

二、實驗改進方法

針對這一問題，在探究物體表面光滑程度對蚯蚓運動的影響時，提出如下的改進方法：

1）運動物體表面的光滑程度的差異：利用光滑的保鮮膜覆蓋在課本上創造一個光滑的表面，與糙紙組成一組對照實驗，一個表面光滑，一個表面粗糙，而保鮮膜薄，覆在書上，基本還是紙溫度，與糙紙的溫差基本可以忽略，從而保證了實驗的變量只有一個，就是蚯蚓運動的物體表面光滑與粗糙，得出較為準確的結論，蚯蚓在糙紙上運動較快，即在其他非生物因素（如：溫度，光照，土壤潮濕程度等）相同的條件下，蚯蚓在粗糙平面比光滑平面運動速度快；其次，保鮮膜安全，不會出現玻璃尖角劃傷學生或不慎打碎影響實驗正常進行的情況：第三，保鮮膜較玻璃板更為好找，一般超市都可以買到且價格便宜，適合于初級中學作為生物實驗材料采用。

2）關于影響蚯蚓運動的因素，我們可以多做幾方面的探究。例如：探究土壤干濕程度對蚯蚓運動的影響，以濕度做為變量，可以利用干沙和濕沙來完成實驗（實驗的距離不能太長，實驗結束后需馬上給干沙中的蚯蚓身上滴水）。在兩個解剖盤上分別鋪上干沙和濕沙，分別放置同一條蚯蚓，觀察它的運動快慢，討論土壤潮濕度對蚯蚓運動的影響；還可以就溫度差異來探究對蚯蚓運動的影響，此實驗可以設計在兩個解剖盤中分別放置不同溫度的土壤，一份取自常溫，一份提前放置冰箱冷藏至5℃，觀察蚯蚓在不同環境下的運動情況。

通過對本實驗的進一步改進，不僅讓學生獲得正確的實驗結論：在同等條件下，蚯蚓在粗糙的平面比光滑平面運動快；同時通過對不同因素對蚯蚓運動的影響的實驗設計，訓練了學生的邏輯思維能力，使其思維更加周密，準確，樹立了“對照實驗有且只有一個變量”的觀點；其次，在分析其他可能因素對蚯蚓運動的影響，幫助學生在回憶生活現象的時候，結合以有知識進行分析、討論、總結，發散了學生的思維，學生的思維不在是“點”與“點”的連接，而是“點”與“面”的連接，是立體的，交叉的。

三、實驗反思

觀察蚯蚓得出，其身體的前端比較尖，而身體后端則稍微比較圓，蚯蚓身體由大約100多個體節組成。蚯蚓身體的前端存在著一個環帶，該環帶不是很明顯，相對而言環帶較靠近身體的前部分。在蚯蚓的腹部體節中間有剛毛，觀察蚯蚓時用手觸摸其腹部，會有小突起，因為觸摸到剛毛因此會有粗糙不平的感受。蚯蚓主要依靠著縱、環肌的收縮，加上剛毛的配合完成其運動。蚯蚓向前運動時，其身體后端的剛毛則不動，其運動形式的完成主要通過身體肌肉的伸縮以及剛毛的配合協調完成的。如果在光滑額玻璃上，蚯蚓無法發揮剛毛對身體的支持作用，所以也就爬行艱難。

對于蚯蚓而言，富含有機物、疏松且濕潤的土壤是其生活的天堂，蚯蚓在白天主要是穴居，主要的食物則是土壤中的有機物，在夜間則會爬出地面，以落葉為食。蚯蚓進行氣體交換的主要介質是體壁，其身體中的體節會協助其運動，幫助其更加的靈活。

通過飼養和觀察蚯蚓這一課題，借助實驗過程，同時結合體壁結構示意圖，可以形成更為直觀的教學，能夠有效幫助學生了解并掌握關于蚯蚓的相關知識點，濕潤的體壁是蚯蚓的呼吸結構，對于空氣中的氧氣是如何進入蚯蚓身體中，然后再經由其循環系統到達蚯蚓身體的各個部位，觀察實驗可以對這些重難點知識更為直觀的掌握。實驗能夠幫助學生更好地理解抽象的理論知識，對于教學中的難點知識也能更加易于掌握。在這一過程中，學生的形象思維能力得到了開拓，教學效果也非常的好。

通過飼養和觀察，對于科學探究的過程能更好的掌握，學生的思維能力得到了強化，也有助于培養學生嚴謹科學的學習態度。而且實驗過程中，對于教師的教學方法也是一種大幅度的改進，老師充分尊重學生的意愿，積極鼓勵學生展開思維能力，允許學生在探究的過程中犯錯誤，這樣對于學生學習的而積極性是一種顯著的提升，有些學生特立獨行的思維方式對于培養其創新能力也有極大的幫助。

教學過程中，老師通過課程的設計與內容的安排，引導學生自覺主動參與到實驗中來，對于調動學生的積極主動性意義深遠。而且在實驗中，教師可結合教材重點，對學生進行有針對性的指導，對于學生學習生物的興趣也能有效激發，課堂氣氛也能更加的生活活潑，學生在無拘束的環境中進行實驗，得到的實驗結論更加的豐富。飼養與觀察蚯蚓實驗采用分組合作的形式，引導學生更好地參與到小組活動中，學會與小組成員分享成果，對于集體意識的培養意義深遠，符合新課標所倡導的合作學習理念。

四、結語

關于對本實驗的改進，只是筆者的一個想法，拋磚引玉，懇請其他同事的批評和改進。

參考文獻：

[1] 王文良.探究式實驗，讓學生成為探究者[J].中學生數理化（學研版），2015（21）：173-175.

作者簡介：王黎（1973-），女，甘肅酒泉人。