生物学课外科技活动“蛾类多样性调查”的设计

齐登伟 禹云霜 吴国慧

(重庆市巴蜀中学校 重庆 400013)

在人教版教材高中《生物》“稳态与环境”第4章“种群和群落”一节中，有两个探究实验，分别是“样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”和“土壤中小动物类群丰富度的研究”。笔者结合本校课外活动的目的和要求，借鉴两个探究实验的“实验步骤”“户外调查注意事项”和“调查结果的分析讨论”部分环节，设计实施了一个生物学课外科技活动“蛾类多样性调查”。

1 前期准备

1.1 调查样地选择 根据重庆市仙女山国家森林公园的人类活动状况﹑海拔﹑湿度和温度4个因素进行筛选。选择了岩湾、大河坝、大石院和火炉镇4地为样地进行研究。

1.2 确定调查时间 蛾类在夏秋季活动最为频繁，选择在7月中旬进行为期6天的调查，每2天调查1次。若遇雨天，调查时间往后顺延一天。

1.3 工具及试剂 采集工具： 白色250W高压汞灯，200cm×160cm的白化纤布，帆布袋，指形管、毒瓶、三角纸、镊子、剪刀、放大镜、标本盒。标本制作工具： 昆虫针、展翅板、硫酸纸、平头镊子、剪刀。试剂： 10%NaOH、酒精、甘油、樟脑丸。

1.4 小组成员分工 每3位学生为一组，每块样方地安排1组学生，4块样方地共4组，分别编为A、 B、 C和D。

为了节省调查时间，课前请各组组长带领组员，参照制定计划要点，以列表的方式制订本小组调查活动中研究计划(表1)，根据制订好的研究计划，进行调查研究。

表1 “蛾类多样性调查”调查活动计划表

2 活动过程

2.1 灯光诱捕前准备 先清除幕布周围大约2～3m范围的杂草、灌木和石块。再将木棍把幕布悬挂在诱集灯后方大约20cm处。开始进行蛾类的灯光诱捕，搜集所有停留在幕布上或者掉落幕布前后的蛾类。

2.2 保存采集到的昆虫 为鉴定方便，大小蛾类分开采集，大型蛾类使用毒瓶，小型蛾类使用指形管。用乙酸乙酯作为毒杀剂，杀死的蛾类放于储虫瓶(管)中，尽量避免摇动，并注明采集时间、地点及采集人[1]。分组对采集到的蛾类进行物种鉴定和数目统计，从野外采集回昆虫标本后，在标本还没干燥以前，先用昆虫针把昆虫插在固定板并进行整姿或展翅工作，等待干燥后即可完成[2]。

3 活动评价

“蛾类多样性调查”活动评价，主要是由教师在课堂教学中完成。可用提问的形式，引导学生对调查活动中出现的具体问题进行思考，在讨论的过程中让学生独立解释相关问题。教师和学生通过设计的教学评价量表，对各组学生在“蛾类多样性调查”的活动进行客观评价。

3.1 教学活动引入 在课堂教学中，教师先请学生推测：“哪个样方地的蛾类多样性最高？再出示岩湾、大河坝、大石院和火炉镇4地采集到的蛾类多样性的基本数据(表2、 3)和图片。”

表2 蛾类采集样地科属种数目统计表

表3 采集样地蛾类物种数目统计表

教师用调查的数据验证课堂上学生提出的推测，教师根据学生介绍各样方地理情况﹑户外调查活动中遇到的问题﹑解决的方案等，适时提出问题：“请大家总结出在仙女山国家森林公园中有哪些因素影响了蛾类的多样性”来引导学生独立思考。经合作讨论后得出影响蛾类多样性的因素，即人类活动、温度、湿度和采集时间等。再通过递进式的问题提问：“为什么同一经纬度，温度湿度相差不大的样方地，不同小组数据记录怎么会不一样？”此时，教师可适当提示学生总结在户外调查活动时人类活动和实验方法等因素造成的误差。通过小组学生交流讨论怎样减少实验误差的具体方法和措施，引导学生通过讨论得出影响“蛾类多样性调查”的主要因素是人类活动。并将户外调查活动及课堂教学的讨论结果，以书面报告的形式保存。

3.2 展示与交流 在课堂教学的后期，各小组将户外调查活动及课堂教学的讨论所形成的报告以PPT的形式在课堂上讲述，并实时展示自己在调查活动中所制作的昆虫实物标本。教师和学生共同从方法的设计、活动的执行、结论的讲解和昆虫标本的制作4个方面，用1～5分的赋分方式进行打分，量化判断各小组在整个调查活动中的表现。

4 注意事项

由于“蛾类多样性调查”是在野外环境下进行科技活动，在执行该活动的时候，应有如下的几个注意事项： ①避免发生意外的伤害事故；②规范采集蛾类的操作方式；③对不同种类的蛾类识别方法；④对同种蛾类的幼体和成体形态结构的识别方法；⑤户外实地调查因时间有限而需进行实验调整。

(基金项目： 重庆市教育学会第九届“2018～2020年”基础教育科研课题“智能终端设备在生物类校本课程中的应用”，No.XH2018B203；重庆市教育科学“十三五”规划重点课题“基于学生核心素养的生物学阶梯式校本课程的开发与实施研究”，No.2016-04-001)