《小鼠走迷宫获取食物的学习行为》探究实验的改进

刘慧源

摘  要 本文结合教材和学生实际，对“小鼠走迷宫获取食物的学习行为”进行创新设计，通过增加观察点、增设对比实验和二次实验，使探究过程更完整、更丰富、更立体，不仅使学生掌握研究动物行为的方法，而且帮助学生深度理解了学习行为。

关键词 学习行为  实验改进观察点  对比实验  二次实验

中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-07-113

《小鼠走迷宫获取食物的学习行为》实验是山东科技出版社八年级上册第二章第二节“先天性行为和学习行为”中的探究实验。本实验是在桑代克经典实验——“迷笼实验”的基础上进行的改进，通过仓鼠走迷宫获取食物的过程，使学生初步运用生物学探究的一般方法，感受动物学习行为的建立过程。

初中阶段的学生，对学习行为建立过程充满了好奇与兴趣，只要在选择实验对象时更多元化一些，不仅可以使学生掌握研究动物行为的方法，而且通过对比实验深度理解学习行为的建立和消退过程。

实验目标

依据课程标准并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下实验目标：

1、通过本次探究和实践，掌握研究动物行为的方法。

2、通过设计并制作迷宫，培养动手操作能力。

4、在探究获取事实证据的过程中，培养观察能力，能够真实准确记录实验数据，并能通过对数据的分析得出实验结论。

3、通过对实验的改进和创新，激发学生的探究欲望，创新意识得到提升。

实验器材

同一品种不同月龄的仓鼠、不同品种小鼠、豚鼠、自制迷宫、计时器、实验记录表

实验改进要点

本实验的探究难度不大，但完成探究活动，建立学习行为耗时较长，所以采用课上探究与课后延伸探究相结合的方式完成实验。

改进一：将原有的观察点由一个增加为两个

原实验观察点——小鼠每次走迷宫时，“尝试与错误”的次数。

新增观察点——小鼠每次走出迷宫所需要的时间。

优点：更全面的探究小鼠学习行为的建立过程

教材中原有的实验方案是将处于饥饿状态的小鼠放在迷宫入口处，记录小鼠经过多少次“尝试与错误”最终到达出口获取食物。实验过程中随着训练次数的增加，小鼠在走出迷宫获取食物的过程中，尝试与错误的次数会越来越少，直至最终学会走出迷宫。但实验过程中并非每次训练时“错误的次数”都会逐渐递减，常常会出现数据重复，甚至受偶然因素的影响出更数据反复的情况，因此单纯记录“错误次数”难以准确呈现学习行为的建立过程，通过新增的观察点——记录每次走出迷宫所需要的时间，能够与“错误次数”互为补充，可以用更丰富的事实数据得出实验结论。

改进二：平行对比实验

实验过程中，为了增加实验数据与结论的准确性，常常通过“重复实验”的方法，排除偶然因素的影响。 如果在进行重复实验时，扩大实验对象范围，使实验对象多元化，不仅可以排除偶然因素，而且可以比较不同动物之间、同种动物不同个体之间学习能力的不同。

第1组：比较“不同品种仓鼠”学习行为存在的差异

仓鼠种类很多，市场上常见的种类有三钱、银狐、老公公、紫仓、布丁、冬白、雪球、白熊等十余个品种，在购买时选择同一月龄、不同品种的仓鼠进行探究，不仅研究了学习行为建立过程，而且通过实验数据对比，帮助学生了解了同种动物、不同种类个体间学习能力存在的差异。

第2组：比较“不同年龄”小鼠学习能力的差异

选择同一品种、不同月龄的仓鼠进行探究，通过实验数据对比，了解生活经验对动物学习行为的影响。

第3组：比较“荷兰猪与仓鼠”学习能力的差异

荷兰猪又名豚鼠，也是市场上受欢迎的小宠物，有些学生家中也会饲养，其外形与仓鼠较为相似，与仓鼠同目（啮齿目）不同科（豚鼠科与仓鼠科）。通过二者的实验数据，可以比较不同种类动物学习能力的差异。

优点：能够体现出学习行为是建立在遗传因素的基础上，由生活和學习而建立起来的。不同种动物间、同种动物不同个体间学习能力存在差异。

改进三：二次实验

教材中，小鼠建立学习行为后，实验就结束了，但是我们知道，动物学习行为建立后，如果不再进行巩固训练，一段时间后，己经建立的学习行为就会消退。因此，在实验完成一个月后将建立学习行为的小鼠，再次放回同一个迷宫进行“二次实验”：

我们发现，之前能顺利走出迷宫的小鼠，经历了20次错误，用时1'10"才走出迷宫，之前建立的学习行为己经消失。

优点：不仅理解了小鼠学习行为的建立和消失过程，而且映射到学生自己的学习过程中，引发学生对自己平时学习习惯进行思考，理解巩固和复习在自己学习生活中的重要价值 与意义。

通过以上三项的改进与创新，使实验更完整、更丰富、更立体，不仅使学生明确了学习行为的建立过程，而且对学习行为的特征有了更全面的认识。

参考文献

[1]梁旭，鲍永娟.深度教学视角下对实验“小鼠走迷宫获取食物的学习行为”的探究与实践[J].中学生物学，2020，36（07）：38-40.

[2]李喜洲.初中生物实验教学策略研究[J].教育界，2020（43）：38-39.

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