巫新強(qiáng)　馬　馳

【摘要】人教版初中《生物學(xué)》教材八年級(jí)上冊(cè)《社會(huì)行為》一節(jié)中的關(guān)于研究螞蟻通迅的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很喜歡，并愿意進(jìn)行實(shí)踐探索。但經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)如果完全按照課本中的設(shè)計(jì)方案實(shí)施，存在用時(shí)過(guò)長(zhǎng)、螞蟻飼養(yǎng)困難、探究問(wèn)題過(guò)少、螞蟻在尋找食物時(shí)不按事先排好的紙上前進(jìn)等問(wèn)題。針對(duì)這些情況，本文摸索出了一套簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)方案。

【關(guān)鍵詞】生物 改進(jìn) 實(shí)驗(yàn)

九年制人教版初中《生物學(xué)》教材八年級(jí)上冊(cè)《社會(huì)行為》一節(jié)中有一個(gè)關(guān)于研究螞蟻通迅的探究實(shí)驗(yàn)，這是一個(gè)非常好的實(shí)驗(yàn)探究課題，學(xué)生很喜歡，并愿意進(jìn)行實(shí)踐探索。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)如果完全按照課本中的設(shè)計(jì)方案去做有一些問(wèn)題和困難，于是做了一些改進(jìn)，提出供大家參考。

一、關(guān)于“螞蟻的通迅”問(wèn)題

螞蟻是一種有著社會(huì)行為的動(dòng)物，沒(méi)有語(yǔ)言的交流，個(gè)體間的信息溝通是彼此通過(guò)身體發(fā)出的信息素來(lái)進(jìn)行交流，如兩只螞蟻通過(guò)觸碰觸角來(lái)傳遞信息，把信息素撒布在外出的路上作路標(biāo)；當(dāng)螞蟻找到食物時(shí)，在食物上撒布信息素，并在回巢的路上撒布信息素，提示其它的螞蟻找尋食物的路徑，并本能地把帶有信息素的東西拖回洞里去。

二、同行們的改進(jìn)設(shè)計(jì)及存在問(wèn)題

關(guān)于螞蟻通過(guò)氣味通迅的問(wèn)題，筆者在中國(guó)期刊網(wǎng)上找到兩種改進(jìn)的方案，但效果并不好。如陳建新、吳春節(jié)發(fā)表在《中學(xué)生物學(xué)》中的方案操作起來(lái)過(guò)于復(fù)雜。雖然作者說(shuō)只要達(dá)到他要求的條件就可以在十五分鐘內(nèi)完成，但實(shí)際上需要的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)十五分鐘（筆者已經(jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)，需要兩節(jié)課時(shí)間才能完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)）。條件要求也比較高，學(xué)生必須花很多時(shí)間去制作復(fù)雜的裝置，而且裝置都是用紙做的（如圖1所示）容易被風(fēng)吹走，難以高效地完成教學(xué)。

田春華發(fā)表在《生物學(xué)通報(bào)》的改進(jìn)方案中，裝置也是過(guò)于復(fù)雜，時(shí)間要求過(guò)長(zhǎng)，條件要求過(guò)高，不實(shí)用、不易用。設(shè)計(jì)如圖2所示：

三、課本中的探究方案在實(shí)施中存在的問(wèn)題及改進(jìn)意見(jiàn)

1.螞蟻的飼養(yǎng)問(wèn)題。課本中要求用大些的魚(yú)缸或其他容器飼養(yǎng)一窩螞蟻，而現(xiàn)實(shí)是在室內(nèi)飼養(yǎng)螞蟻比較困難，一方面是螞蟻比較小，善于爬行，必須非常注意培養(yǎng)器皿的密閉性（同時(shí)又要保證透氣性），否則螞蟻很容易逃離，日常管理比較麻煩，沒(méi)有哪個(gè)實(shí)驗(yàn)員老師愿意去做。另一方面，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生進(jìn)行關(guān)愛(ài)動(dòng)物的情感教育，把螞蟻窩挖出來(lái)本身是對(duì)螞蟻的一種傷害，有悖于新課標(biāo)的精神，且沒(méi)有必要，螞蟻本是最為常見(jiàn)的昆蟲(chóng)，即使是在大城市中的學(xué)校，校內(nèi)綠化帶中通常都會(huì)有幾窩螞蟻，只要老師課前踩好點(diǎn)，確定蟻巢位置，做好課前方案的設(shè)計(jì)，將會(huì)是一節(jié)學(xué)生非常喜歡的高效室外實(shí)驗(yàn)探究課?；顒?dòng)中注意強(qiáng)調(diào)保護(hù)好蟻巢，方便留給其他班作實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生實(shí)施關(guān)愛(ài)動(dòng)物情感教育的機(jī)會(huì)。

2.課本中給出的關(guān)于“螞蟻通迅的方式”的信息量較少，只提出了一個(gè)探究問(wèn)題，即“偵察蟻在食物和巢穴之間是否留下了什么標(biāo)記呢？”而螞蟻的信息交流還包括觸角的碰觸等方式。筆者認(rèn)為應(yīng)該可以多設(shè)置幾個(gè)探究問(wèn)題給學(xué)生，如”螞蟻是通過(guò)觸角的碰觸交流信息的嗎？螞蟻是將氣味留在路上作標(biāo)記的嗎？”等等。

3.課本中給出的螞蟻的食物要放在離蟻巢稍遠(yuǎn)的地方當(dāng)偵察蟻發(fā)現(xiàn)食物時(shí)就會(huì)有大批工蟻出現(xiàn)。但實(shí)際情況是，偵察蟻很久也找不到食物，一節(jié)課的時(shí)間根本就不夠。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在偵察蟻的前進(jìn)方向不遠(yuǎn)處（幾厘米）放上食物可以大大減少偵察蟻的尋找時(shí)間，從而可以在一節(jié)課內(nèi)完成多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。

4.課本中給出了探究偵察蟻是否在路上留下氣味的探究方案設(shè)計(jì)作參考，用多張小紙片事先鋪滿偵察蟻要走的路徑，當(dāng)偵察蟻?zhàn)哌^(guò)后將小紙片重新排列，如排列成半圓形等，并將食物放在圓心處，觀察蟻群的行動(dòng)。

參照這個(gè)方案，筆者發(fā)現(xiàn)即使是在室內(nèi)做也有幾個(gè)問(wèn)題：一是螞蟻要走的路徑較難判定，事先鋪好的小紙片螞蟻一般不會(huì)走，即使是先準(zhǔn)備好紙片，當(dāng)螞蟻?zhàn)哌^(guò)時(shí)放在它將要走的前方，也多會(huì)因?yàn)榧埰^小，螞蟻?zhàn)叩眠^(guò)快，來(lái)不及鋪小紙片而走下紙片的現(xiàn)象。二是風(fēng)的問(wèn)題，如果是在室外做，由于有風(fēng)，經(jīng)常出現(xiàn)小紙片被吹走移位的問(wèn)題，如果是在室內(nèi)做，雖無(wú)風(fēng)，但學(xué)生的呼吸對(duì)小紙片也有影響，因此成功率極低。

通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，我們摸索出了簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)方案。

【方案一】

（1）小鏟，狹長(zhǎng)紙條，螞蟻食物。

（2）實(shí)驗(yàn)組：用小鏟把螞蟻窩周圍土壤鏟平。當(dāng)偵察蟻出來(lái)尋找食物時(shí)，用一塊長(zhǎng)的紙條緊帖著地面鋪在它前進(jìn)的方向上，并在前進(jìn)的方向放上螞蟻的食物，讓螞蟻從紙條上方爬過(guò)到有食物的一側(cè)。當(dāng)偵察蟻發(fā)現(xiàn)食物后，會(huì)沿原路返巢通報(bào)消息。在回窩的路上也用紙條鋪上，讓螞蟻在紙條上爬過(guò)去，當(dāng)螞蟻經(jīng)過(guò)了紙條回到蟻巢后，把紙條撤了。蟻巢里螞蟻接到消息后，會(huì)沿著偵察蟻?zhàn)哌^(guò)的路線到標(biāo)記好的位置上前去搬運(yùn)食物。當(dāng)蟻群來(lái)到紙條的位置時(shí)由于把紙條已經(jīng)抽走了，沒(méi)有了偵察蟻留下的信息素，蟻群就會(huì)停在原紙條的位置尋找剛才偵察蟻留下的信息素，而找不到食物，從而證明偵察蟻的確在路上留下了信息素作標(biāo)記。

（3）對(duì)照組：在同一個(gè)蟻巢的另一側(cè)，當(dāng)有偵察蟻出來(lái)時(shí)，在它前進(jìn)的方向擺上食物而不使用紙條，很快工蟻就找到食物，并把它搬回了蟻巢。

【方案二】

（1）準(zhǔn)備一些均質(zhì)細(xì)沙，小鏟，螞蟻食物。

（2）實(shí)驗(yàn)組：用小鏟把螞蟻窩洞口的周圍土壤鏟平，并撒上均質(zhì)的細(xì)沙薄層。當(dāng)偵察蟻出來(lái)尋找食物時(shí)，在前進(jìn)的方向放上螞蟻的食物。當(dāng)偵察蟻發(fā)現(xiàn)食物后，會(huì)沿原路返巢通報(bào)消息，并且在沿途留下息信素。這時(shí)，可以把螞蟻經(jīng)過(guò)的路徑中的沙鏟掉換成新的沙。這樣其他工蟻會(huì)因沒(méi)有了信息素的引領(lǐng)而找不到食物。

（3）對(duì)照組：不換沙，這樣工蟻能很快的找到偵察蟻發(fā)現(xiàn)的食物。

【方案三】

同以上方案，用抹布擦一段偵察蟻?zhàn)哌^(guò)的路徑或用香水噴等方式，除去信息素或混淆氣味即可。

參考文獻(xiàn)：

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[3]田春華,溫淑香.從探究“螞蟻的通訊”談對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].生物學(xué)通報(bào)2006,(10):38.