“探究光对鼠妇分布的影响”实验的教学设计

苏建荣

【摘 要】本探究采用“先扶后放”的教学思路，即先带领学生逐步梳理实验探究的步骤和关键点，在学生清晰探究过程及注意事项后，再逐步自主完成探究任务，这种方法对于初一刚刚接触探究实验的学生来说，效果较好。

【关键词】先扶后放 唯一变量 对照实验 教学设计

一、教材分析

“探究光对鼠妇分布的影响”是人教版七年级生物上册第一单元第二章第一节《生物与环境的关系》一节中《探究非生物因素对某种动物的影响》中的完整探究。是学生在初中阶段学习生物学课程，接触的第一个探究实验。教材安排这一探究实验的主要目的是帮助学生了解探究实验的过程，认识实驗设计中唯一变量和设计对照实验的原则，同时通过本探究认识到环境中非生物因素对生物的影响。

教材编写者提供了鼠妇，黄粉虫，金鱼三种实验材料，老师根据当地的实际情况选择合适的材料。基于在西北地区，鼠妇较为常见，所以我们选择以鼠妇为探究对象。

二、学情分析

七年级的学生活泼，好动，好奇心重，探索欲望强，对探究实验有着浓厚的兴趣。但由于年龄小，理解力，执行力，约束力等方面还需要老师更多的指导，领带和帮扶。

三、教学目标

知识目标：①学习控制实验变量和设计对照实验；②说出对照实验的设计要点；

能力目标：①学会科学探究的一般方法；②学会设计对照实验；

情感态度与价值观目标：①通过采集鼠妇，培养学生关注身边生物的意识，并形成爱护实验动物的情感。②通过合作探究，使学生初步形成合作学习的意识。

四、教学过程

4.1 实验准备：

4.1.1 鼠妇的采集。在实验前一周，老师给学生布置任务：

⑴上网或翻阅书籍，了解鼠妇及生活习性；

⑵以小组为单位，在居住区周围采集适量鼠妇，做好饲养，以备实验。

4.1.2 实验盘。实验盘不易过深或过浅。过深边角容易形成阴影，影响鼠妇的选择；过浅，鼠妇容易爬出。我们选的是规格为50cm×30cm×3cm的铁托盘。铁托盘内部和四周都是白色，据资料分析，鼠妇的复眼在头部下方，对周围光线的敏感程度比对顶部光线敏感程度要高。所以在铁托盘内部我们用深色布或接近土壤色的布包裹一遍。用纸盒和塑料盒均可。

4.1.3 湿土。⑴土不易过湿，不能成块状，如是块土，需压碎，并分拣出其中小石块。小石块、小土块有间隙和阴影，鼠妇可能会钻入间隙或躲在阴影处，从而干扰学生的计数，影响实验结果的准确性。

⑵土的颜色，有些的土颜色和鼠妇太相近，当鼠妇受到刺激趴着不动，学生有时就找不到它们了。所以建议：①使用黄土，黄土细，也容易铺平，土质颜色和鼠妇体色也有差异，容易观察；②用细沙，沙粒均匀，容易铺平，湿度也易控制。

设计意图：实验所需材料和用具的准备，是探究活动中最繁琐的一个环节，也是开展好探究活动的关键。老师在课前对材料准备越周到细致，学生在探究实验中就会越顺利。

4.2 教学过程

4.2.1 检查课前作业，引入新课。

老师：课前老师给大家布置了两个任务：

1）上网或查阅书籍，了解鼠妇及鼠妇的生活习性。

2）在周围环境中，寻找鼠妇，观察鼠妇的生活环境，捕捉适量鼠妇。谁来给大家汇报一下你们小组的进展情况！

学生：介绍鼠妇，参加采集工作的同学，描述鼠妇的生活环境。

设计意图：学生都喜欢小动物，自己去寻找捕捉，激发了学生探究的兴趣，同时，学生们也在实验前熟悉了鼠妇，对后续探究实验正式开始很有帮助。

4.2.2 引导学生在探究实验的设计中要注意“控制实验变量”这一重点内容。带领同学们分析本次实验如何设置实验变量。

老师：了解了鼠妇以及它的生活习性，大家想一想，鼠妇的分布可能会受到哪些因素的影响。

学生：阳光，潮湿度，温度等因素都会影响鼠妇的分布。

老师：影响鼠妇分布的因素这么多，我们该如何设计实验，较为准确的寻找出影响鼠妇分布的主要因素？能不能在一次实验过程中把所有的影响因素如光，温度，湿度都探究分析出来？

老师：所以，在一个探究活动中不可能同时探究多个影响因素，通常，一次实验，我们只研究一种环境因素对实验对象的影响。研究的环境因素，我们称为变量，每次实验我们只选一个变量，即控制唯一变量，进行探究。这样做，有什么好处呢？

学生：排除其他因素的干扰，从而验证唯一变量的作用。

老师：同学们在采集和饲养鼠妇的过程中，有没有发现鼠妇对哪种环境因素比较敏感呢？

学生：对光线最敏感，在光线明亮的地方很少看到，鼠妇都在阴湿的暗处活动。在采集捕捉过程中，轻轻地搬开石块，或缓缓的移开遮蔽物，一见光，鼠妇就迅速爬走了，往阴暗的角落里钻。

老师：那这节课我们就针对光线这一变量，探究光线对鼠妇分布的影响。

设计意图：再次结合学生采集过程中观察到的现象，引导学生分析环境中影响鼠妇分布的因素，并逐层深入引出探究中“控制唯一变量原则”。这样设计符合学生认知和学习的规律。

4.2.3 层层深入，归纳总结探究的一般过程，重点突破实验设计中“设置对照实验”这一难点内容。

老师：这是我们进入初中阶段的第一个探究实验，按什么步骤去探究，用什么方法去探究，大家自读教材14—15页的内容，看完总结探究的基本过程。

学生：探究的基本过程：提出问题，作出假设，制定计划，实施计划，得出结论，表达和交流。

老师：探究中最关键的环节是制定计划。大家要注意设计思路：设计明暗不同，但是其他条件都相同的相通的两种环境，各放入等量的鼠妇若干只，过一段时间后，看哪边的鼠妇多。通过实验结果验证自己的假设。

设计意图：层层深入，逐层突破教学难点。

4.2.4 学生4人一小组，进行实验探究，得出结论，汇报交流

强调学生不要大声喧哗。鼠妇是种敏感容易受到惊吓的小动物，外界的声音，震动均会对其造成刺激，使其出现应激性，进而影响实验的进程和探究结果。

老师：巡回指导。在巡回指导中选出有代表性的小组进行后面的结果交流。

在交流中引导学生从各组的报告中发现问题，吸取经验。

设计意图：学生通过老师的引导，了解探究的一般过程，和本实验设计的重难点。，再通过自己动手、小组合作探究，及听取他人的汇报，逐步获得知识和深化知识。

五、教学反思

本实验课前老师和学生做了充分的准备，课堂上老师用先扶后放的教学策略，各小组学生均能按要求设计出合理的实验方案并实施。在实施过程时，多个小组鼠妇出现了应激性影响了实验的进展。分析原因：在较短的时间，学生将10只鼠妇分成两组，再分别放入有光和无光两种环境，反复刺激鼠妇，使其产生了应激性——假死或快速寻找一个安全的栖身之地，不再活动。改进方案：直接将10只鼠妇放在两种环境的分界线上，观察鼠妇的活动方向，计数，这样实验效果较好。通过本探究充分地调动了学生的探究积极性，学生也掌握了探究的一般过程，认识了探究实验的唯一变量和设置对照实验的原则。