关于《探究非生物因素对某种动物的影响》实验的探索天津市第十四中学张秀红.doc

关于探究非生物因素对某种动物的影响实验的探索天津市第十四中学 张秀红生物与环境的关系一节中安排 “探究非生物因素对某种动物的影响”这一实验，作为科学课程的第一个由学生完成的完整探究实验，教学中我注重对学生学习方法的指导，运用问题引领、小组讨论、层层深入分析实验方案等方式，帮助学生学会设计对照实验和控制实验变量，对培养学生的探究能力和实验能力具有十分重要的意义。一、实验改进（一）因地制宜，精选材料教材中用鼠妇做实验材料，鼠妇和西瓜虫学生不易区分，而天津地区西瓜虫偏多，鼠妇比较少见，大大影响了实验效果。在多次预实验过程中，我们发现，有些鼠妇到处乱爬，并不是都爬向阴暗面，有些钻到土壤的角落里不动了，有些会顺着盘子爬出来，效果不是很明显。可不可以换一种实验材料？我想到了蚯蚓，蚯蚓对光反应非常敏感，更加贴近学生生活。但实验的效果会如何？为此，我带领兴趣小组的同学做了多次预实验。（二）充分实验，确定方案从录像中我们可以看到：蚯蚓对光反应比较敏感，在很短的时间内，大部分的蚯蚓都爬向了黑暗的一侧。但这种方法也存在问题，照搬书上的实验方案，盘子里铺上湿土，实验中我们发现蚯蚓都往土里钻，明亮一侧的蚯蚓也会往土里钻，钻到土里又是一个黑暗的环境了。怎么办？我们对实验方案进行了改进，在盘子底部铺上一层湿布，解决了这一问题。以下是蚯蚓做预实验得到的实验数据（见下表），实验进行到5分钟时，明亮一处的蚯蚓都爬到暗处去了。由于效果比较明显，正式实验时，我们把记录时间改为每隔半分钟统计一次，提高了实验效率。环境2分3分4分5分6分7分8分9分10 分11分明亮2110000000阴暗89910101010101010 （三）全面探究，设置条件关于土壤湿度对蚯蚓的影响，我们也做了研究，效果不如光影响的效果明显。同时这个实验中要注意蚯蚓放置的位置，要放在干湿土的交界处，一段时间后，发现蚯蚓基本能钻入湿土中，如果是一半数量的蚯蚓放在干土处，一半数量的蚯蚓放在湿土处，结果会发现干土处的蚯蚓会不断的钻入钻出，很少有蚯蚓能够顺利的爬到湿土处。 用蚯蚓代替鼠妇来做实验，更适合天津的情况，实验材料易得，实验效果更加明显，更有利于探究活动的顺利开展，激发学生进一步探究的热情。二、教材分析（一）教学目标知识目标：1.举例说出环境中非生物因素对蚯蚓的影响。2.设计探究实验方案。能力目标：1.尝试运用已有的知识和经验作出假设。2.初步学会确认和控制实验变量。情感、态度、价值观目标:1.探究光对蚯蚓生活的影响，初步养成严谨的科学态度和品质。2.通过“给蚯蚓建造一个温馨的家”的活动，形成“关爱生物，珍爱生命”的意识。（二）教学重点和难点1.教学重点：体验探究的一般过程、学会控制实验变量和设计对照实验。2.教学难点：设计实验方案、实施探究实验。三、学情分析七年级学生刚开始接触生物学这门课程，教师要注重学生学习兴趣的培养。教师在教学过程中可以采用课外实践活动来激发学生的兴趣，在课堂教学中更多的增加师生互动、生生互动的环节、使用启发式教学的方法，提高课堂学习效果。 四、教法与学法指导本课教学中教师运用问题引领，小组讨论等方式组织教学，学生自主设计实验方案，对实验过程讨论与分析，抽丝剥茧，层层深入，帮助学生学会正确控制变量和合理地设置对照实验。新课标更注重学生学习方式的转变，我采用“动手实践+合作探究+小组互评”的学习方式，充分发挥学生学习的主动性，真正成为课堂的主人。五、教学程序（一）采集蚯蚓，科学观察 课前布置学生采集蚯蚓，并填写记录卡（见附表一），感受蚯蚓的生活环境。学生通过实践，对蚯蚓的生活环境有了初步感知，激发了学生的学习兴趣，为探究实验的顺利开展打好基础。课上整理学生记录的内容，引导学生进行分析。通过观察，学生很容易发现土壤都疏松的、潮湿的，分析出空气、土壤的湿度会影响蚯蚓的分布。教师引导学生思考蚯蚓在地下生活与哪些因素有关？有学生推测：与光相关。也有同学质疑：蚯蚓感觉不到光，是与食物有关。教师适时提出问题：怎样才能证明光对的蚯蚓的分布是否有影响呢？引入课题。（二）合作探究，能力提升提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设，告诉学生前面两种不同的推测就是假设，既然是假设，可以是对的，也可以是错误的，想要得出正确的结论一定要做实验来验证才行。制订实验计划是探究实验中的重点内容，通过五个小问题抽丝剥茧，层层深入，有效落实“设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径”这一重要概念。1. 问题引领，搭台铺路 教师在教学中把主动权充分交给学生，以问题作引领，通过小组讨论设计实验方案。2. 抽丝剥茧，学会探究 深入分析实验过程，掌握探究方法，出示五个问题：（1） 观察光对蚯蚓有没有影响，需要给蚯蚓设置哪两种条件？帮助学生理解变量是什么。（2） 影响蚯蚓分布的其他因素。怎么处理？帮助学生理解对照实验这一重要概念，以及在设置对照实验时的单一变量原则，从而突破本节课的重点。 （3）为什么要用10条蚯蚓做实验，我们只用1条蚯蚓做实验能得到正确结论吗？强调避免偶然性，减少误差。（4）下列放置蚯蚓的方法中，哪种最科学？5条5条10条 A B10条10条 C D确定实验中蚯蚓的摆放位置，深入理解单一变量原则，排除实验中其他因素的干扰。（5） 对于实验得出的数据，我们应该如何处理呢？1分钟后，统计明亮处和阴暗处的蚯蚓，每隔30秒统计一次。（见附表二）提示学生在正式做实验之前，要做好分工。明确每一个人的职责，小组合作进行探究，学会合作。3. 提出质疑，规范操作因为是初次实验，在真正动手实验过程中，学生还会出现这样那样的问题。教师通过播放预实验过程中同学操作不规范的录像，学生指出两侧蚯蚓没有摆放均匀，实验过程中随意掀开纸板及乱动铁盘的位置等问题。4. 实验探究，巡视指导有了科学的方法做指导，各小组进行探究实验。教师巡视指导，提醒学生注意实验中铁盘要摆放在光强的地方，实验过程中不要有声音和动作的刺激，注意变量的控制，按规定时间计数等，培养学生在实验过程中合作探究、观察、记录的能力。5. 交流数据，得出结论为了使实验数据更合理，计算全班平均值，强调重复实验原则。得出光对蚯蚓的分布有影响，进一步得出非生物因素对动物有影响。（三）巩固深化，拓展延伸 归纳总结探究实验的一般步骤，进一步强调对照实验中的单一变量和重复实验原则。进一步探究，土壤的湿度对蚯蚓的分布有没有影响呢？分组讨论，制订实验方案。几点提示：1针对这个实验的变量是什么？2需要用到的实验材料有哪些？3除了土壤的干湿度不一样以外，其他的环境因素怎样？运用恰当的问题给学生搭设台阶，逐层递进，到达终极目标，帮助学生掌握探究实验方法。布置课外完成实验。（四）情感升华，珍爱生命简要介绍蚯蚓的作用，唤起学生喜爱蚯蚓的情感，引导学生利用所学知识为蚯蚓建一个温馨的家。根据“家”建造的情况，师生共同从家是否满足了蚯蚓的生活条件入手进行评价。以建家活动为依托，再次巩固影响蚯蚓生活的环境因素，深入理解生物与环境的关系。六、总结反思，不断提升1.要善于从生活中挖掘教材资源，特别是在实验课中找到更加贴近学生生活的实验材料，更能激发学生的探究欲望。2.用活体材料做实验，受环境中各种因素影响，课前开展预实验，对于可能出现的问题做好充分的准备，这样才能有的放矢的。3. 课前布置学生去挖蚯蚓的活动，学生对蚯蚓的生活环境有了更直接的接触，比起买蚯蚓来做实验，效果更好。学生在设计实验方案时在盘子里铺湿布而不是用湿土，这与他课前挖蚯蚓的活动，了解了蚯蚓生活习性是分不开的。4.教学中教师以学生现有知识为起点，以问题为纽