（南京市第十三中學(xué)鎖金分校 江蘇南京 210000）

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想

咖啡因是一種黃嘌呤生物堿化合物，是一種中樞神經(jīng)興奮劑，能夠暫時(shí)地驅(qū)走睡意并恢復(fù)精力，臨床上用于治療神經(jīng)衰弱和昏迷復(fù)蘇。有咖啡因成分的咖啡、茶、軟飲料及能量飲料在市場上十分暢銷。初中生正處于生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，經(jīng)常飲用含有咖啡因的飲料會(huì)影響自身的身體健康。學(xué)生通過探究可樂、咖啡、紅茶等常見飲料對水蚤心率的影響，有助于培養(yǎng)良好的生活習(xí)慣，樹立健康的生活意識(shí)，形成正確的生命觀念。

2 教學(xué)分析

2.1 教學(xué)目標(biāo)

①說出含咖啡因的飲料對水蚤心率的影響。

②使用顯微鏡觀察水蚤的形態(tài)結(jié)構(gòu)和心臟跳動(dòng)情況，提高觀察能力。

③通過記錄數(shù)據(jù)比較水蚤心率的變化，形成一定的處理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的能力。

④養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，形成正確的生命觀念。

2.2 知識(shí)準(zhǔn)備

水蚤是一種小型的甲殼動(dòng)物，屬于節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼綱、枝角目，俗稱魚蟲。水蚤體小，長約2 mm，淺肉紅色，大部分生活在淡水中。水蚤的心臟位于背部中央偏上部位，心臟每跳動(dòng)一次，包括一次舒張和一次收縮2個(gè)動(dòng)作。水蚤心率每分鐘100～350次。水蚤的生殖為單性生殖，所產(chǎn)的卵稱“夏卵”，不需受精，可直接發(fā)育為成蟲。這些成蟲多是雌蟲，再進(jìn)行孤雌生殖。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

3.1 實(shí)驗(yàn)材料

水蚤、載玻片、膠頭滴管、吸水紙、顯微鏡、咖啡、紅茶、可樂等。

3.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)前需培養(yǎng)足量的水蚤，水蚤可在淘寶購買，具體培養(yǎng)方法如下：

（1）用水槽裝水，距離水槽口2～3 cm不溢出。

（2）用剪刀將稻草剪成長約5 cm的小段，用線扎成一束，用重物壓住稻草，確?？梢猿恋?。

（3）用紗布將豆渣包裹起來，用重物壓住，確保沉底。

（4）把水蚤倒入水槽中，并將水槽放到陽光充足的地方。夏天約一周后，即可看到水變綠，里面有大量水蚤。

3.3 實(shí)驗(yàn)過程

（1）用滴管吸取一只水蚤放在載玻片中央的清水中，用吸水紙吸取多余的清水（不用蓋蓋玻片），注意控制水量，避免水蚤到處游動(dòng)。

（2）使用低倍鏡觀察水蚤，找到水蚤的心臟，并記錄水蚤在清水中10 s內(nèi)心臟跳動(dòng)次數(shù)（數(shù)3次，計(jì)算平均值）。

（3）吸取含咖啡因的飲料，滴一滴在載玻片上。1 min后，用吸水紙吸取多余的液體。

（4）使用低倍鏡觀察水蚤，找到水蚤的心臟，并記錄水蚤在飲料中10 s內(nèi)心臟跳動(dòng)次數(shù)（數(shù)3次，計(jì)算平均值）。

（5）統(tǒng)計(jì)全班的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

（6）實(shí)驗(yàn)后，教師要注意提醒學(xué)生把水蚤放回培養(yǎng)液，注重生命教育。

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

全班分成8個(gè)小組，分別探究了紅茶、咖啡和可樂3種飲料對水蚤心率的影響。紅茶、咖啡和可樂對水蚤心率的影響數(shù)據(jù)詳見表1。8個(gè)小組中，除了1個(gè)小組的水蚤心率沒有發(fā)生變化以外，其余7個(gè)小組的水蚤在紅茶飲料中1min之后心率都表現(xiàn)為加快。

表1 不同咖啡因飲料對水蚤心率的影響

2個(gè)小組探究出的數(shù)據(jù)顯示水蚤在咖啡中心率減慢，6個(gè)小組探究的數(shù)據(jù)均顯示水蚤在咖啡中1 min后心率加快。統(tǒng)計(jì)全班的平均值顯示水蚤在咖啡中1 min后心率會(huì)加快。

8個(gè)小組記錄的數(shù)據(jù)均顯示，水蚤在可樂中1 min后心率均減慢。這與紅茶和咖啡的結(jié)果是截然不同的，可見，不同種類的咖啡因飲料對水蚤心率產(chǎn)生的影響也不盡相同。

咖啡因飲料因種類不同，對水蚤心率的影響也不相同。在1 min內(nèi)，紅茶飲料和咖啡均會(huì)使水蚤的心率加快，并且咖啡加快的速度更加明顯，而可樂會(huì)降低水蚤的心率。從該實(shí)驗(yàn)中可以看出，無論是紅茶、咖啡還是可樂，都會(huì)對水蚤的心率產(chǎn)生影響。