湖北省襄陽市第三十五中學(xué)(441000) 韓云峰

湖北省襄陽市第四十七中學(xué)(441000) 劉國清

“觀察草履蟲”實驗是人教版7年級上冊第2單元第2章第4節(jié)“單細胞生物”中的學(xué)生分組實驗。本課要求學(xué)生通過觀察草履蟲的取食、運動、趨性等生理活動，認(rèn)識到單細胞生物可以獨立完成生命活動，進一步理解“細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”的概念。培養(yǎng)學(xué)生飼養(yǎng)水中微小生物和觀察其結(jié)構(gòu)、生理的能力。

草履蟲取材的傳統(tǒng)方法是從有機物豐富的稻田、池塘、水渠、溪溝中取材，適于農(nóng)村或城郊學(xué)校。城市學(xué)校草履蟲較少見取材難，教材在網(wǎng)上購買也存在經(jīng)費問題。本節(jié)實驗課的課堂過程實施并不難，阻礙本課開展的主要因素是“草履蟲”的獲取問題。自己取樣的提純問題、長期留樣的飼養(yǎng)問題等，也是致使本實驗課普及率不高的原因。在“觀察草履蟲”實驗的推廣和提高實驗效果方面，筆者做了以下改進。

1 教學(xué)設(shè)計巧布局

筆者在教材實驗的基礎(chǔ)上增加了課前草履蟲取樣、飼養(yǎng)等內(nèi)容;課后拓展了草履蟲能凈化污水的驗證實驗。

課前飼養(yǎng)草履蟲進行“不同培養(yǎng)液的飼養(yǎng)效果對比”實驗，生物興趣小組課前完成探究“稻草液、清水+牛奶、魚缸換下的水、蛋黃培養(yǎng)液、麥粒培養(yǎng)液等不同培養(yǎng)液飼養(yǎng)效果”的對比實驗，得出稻草液、清水+牛奶、魚缸換下的水等都能快速培養(yǎng)出草履蟲的結(jié)論。

課后“設(shè)計草履蟲能凈化污水的驗證”實驗，分小組設(shè)計并驗證草履蟲能凈化污水，并將實驗報告和實驗結(jié)果兩周后在生物實驗室進行展示。通過實驗拓展，使學(xué)生進一步理解設(shè)計探究實驗的原理和方法，認(rèn)同草履蟲的環(huán)保意義。

2 教學(xué)環(huán)節(jié)流程設(shè)計

具體教學(xué)環(huán)節(jié)流程見表1。

3 實驗過程巧改進

3.1 解決草履蟲運動速度過快的問題

以往采用“棉花纖維”制作的臨時裝片，用顯微鏡觀察時發(fā)現(xiàn)草履蟲能輕易穿過棉花纖維，運動范圍大、不易觀察，如圖1所示。經(jīng)過多次嘗試后選擇采用“棉花纖維+頭發(fā)+吸水+壓片”的方法，如圖2所示?！邦^發(fā)”可避免吸水紙將草履蟲吸走，“吸水+壓片”能有效降低草履蟲的運動速度，“棉花纖維”可限制草履蟲的運動范圍。

表1 教學(xué)環(huán)節(jié)流程

(續(xù)表1)

圖1 “棉花纖維”實驗

圖2 “棉花纖維+頭發(fā)+吸水+壓片”實驗

3.2 解決草履蟲提純難題

利用草履蟲趨極性的特點設(shè)計提純裝置，如圖3所示。

圖3 提純裝置

通電后，草履蟲從正極端游向負極端，可保證其有效地分離，達到將草履蟲純化的目的。

3.3 解決草履蟲長期培養(yǎng)的難題

利用“草履蟲好氧、分布在表層”的特點，用去底的飲料瓶倒置后制成如圖4所示的裝置。斜面沉淀廢物，閥門排出廢物，上面補充煮熟、靜止24 h的稻草液，成功解決了在長期培養(yǎng)過程中更換營養(yǎng)液、清理代謝廢物的難題。該裝置制作簡單、操作方便，可推廣使用。

圖4 培養(yǎng)裝置

3.4 解決草履蟲濃度低，不易觀察的問題

利用濕潤棉線的“毛細現(xiàn)象”，設(shè)計如圖5所示的實驗裝置。用浸濕的棉線，將培養(yǎng)液中水吸走。通過比較處理前后實驗效果，成功提高了草履蟲的密度。

圖5 增加濃度裝置

4 學(xué)習(xí)方式巧搭配

本節(jié)課在傳統(tǒng)課堂中觀察法、實驗法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，搭配應(yīng)用了對比觀察、微課學(xué)習(xí)、直觀展示交流、“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用等方法。

4.1 微課在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

制作“興趣小組飼養(yǎng)草履蟲實驗”的微課，讓更多學(xué)生了解草履蟲培養(yǎng)過程。

制作“制作草履蟲臨時標(biāo)本”的微課，學(xué)生可在實驗前、實驗中反復(fù)播放，掌握實驗技能，實施實驗操作。

4.2 利用手機拍攝將實驗現(xiàn)象直觀呈現(xiàn)

直觀教學(xué)可幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。本課研究的草履蟲個體微小，不易觀察。為了更好的觀察其形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理活動，筆者設(shè)計了“顯微鏡+支架+手機”的實驗裝置，能更清晰的觀察、拍攝草履蟲的細胞核等結(jié)構(gòu)及其運動、取食、分裂等生理活動。并且設(shè)計了“手機迎光側(cè)面拍攝”的方法觀察草履蟲的趨性，通過比較培養(yǎng)液左側(cè)加鹽粒前后草履蟲數(shù)量的變化，得出草履蟲能逃避有害刺激的結(jié)論。在展示環(huán)節(jié)，可用電子白板放大、分享實驗現(xiàn)象，有利于學(xué)生仔細觀察，從而得出結(jié)論。

4.3 “互聯(lián)網(wǎng)+”的應(yīng)用

伴隨“互聯(lián)網(wǎng)+”在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，“隨手拍、隨時發(fā)”在學(xué)生日常學(xué)習(xí)中十分普遍，便于他們保留學(xué)習(xí)痕跡、傳播學(xué)科知識。學(xué)生把觀察的結(jié)果分享到朋友圈、班級群，使實驗評價由師生評價延伸為師生、家長、媒體的評價。

實驗教學(xué)是初中生物教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實踐、創(chuàng)新能力及提高生物科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。巧用心思，創(chuàng)新實驗課課堂教學(xué)，學(xué)生經(jīng)歷了探究性學(xué)習(xí)的過程，鞏固了使用顯微鏡、制作臨時裝片的技能，構(gòu)建了“細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”的概念，有效達成了學(xué)習(xí)目的。