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1、“饲养和观察蚯蚓”的探究实验中存在问题原因及改进措施 作者： 王勇刚(初中生物 河南郑州中牟初中生物一班 ) 评论数/浏览数： 10 / 644 发表日期： 2010-12-10 09:09:01 存在问题原因分析及改进方法 实验中有一项内容是探究蚯蚓在不同平面上运动的实验,其目的是通过实验让学生明确刚毛的作用,教材中的方法是把蚯蚓分别放在粗糙的纸上和光滑的玻璃板上来比较其运动的快慢,按此方法学生往往得出蚯蚓在玻璃板上的运动速度比在粗糙的纸上更快的相反结论。经过分析原因和反复改进实验,有了较好的解决办法。一、影响本探究实验结果的几个原因1、蚯蚓的活力由于从准备到开始实验有数天时间,这期间,学生
2、所挖到的蚯蚓往往被放置在一个不适于蚯蚓生存的小环境中,如放在一小药丸瓶中,或是少量泥土的开口饮料瓶中,数天后实验时的蚯蚓往往已奄奄一息,使实验难以展开,影响了结果的准确性。实验步骤对蚯蚓活力的影响更大,观察蚯蚓运动快慢被放在整个实验的后一环,这之前要经历观察体形,数一数从头部到环带有多少体节;用手触摸蚯蚓体壁感受其是否有黏液;用手指触摸蚯蚓的腹面,有什么感觉,并用放大镜来观察腹面的刚毛。小小的蚯蚓哪经得起这么折腾。2、实验器材粗糙的纸往往吸水性很强,容易使活力不佳的蚯蚓表面水分进一步散失,同时对蚯蚓产生粘着力,而且粗糙纸摩擦阻力大,尤其是实验中部分学生用吸水性极好的餐巾纸作为材料,得出蚯蚓在糙
3、纸上运动速度慢的结论。其次,玻璃板由于长期反复使用光滑度不够,做实验时没有经过清洗,以及实验时玻璃板上带有少量泥土碎屑,使其粗糙度进一步加大,难以使刚毛完全失去支撑作用,并且在玻璃板上的摩擦阻力比纸上的小,从而可能得出在玻璃板上运动反而快的相反结论。3、人为因素在实验过程中把蚯蚓从饲养的容器中取出时,会连带出一些泥土碎屑在实验材料上,以及蚯蚓体壁上所粘附的泥屑,都会影响材料的粗糙程度而影响实验结果。实验过程中因蚯蚓活力不强,学生见蚯蚓运动速度过慢或不运动时,采取用笔或尺等物品去刺激蚯蚓使其运动,或是因蚯蚓爬出玻璃板及糙纸平面时学生把蚯蚓“捉”回去而影响实验结果。由于学生操作时先在玻璃上进行,之
4、后立即把蚯蚓放在糙纸上,没有让蚯蚓得到充分休息,使其体力衰退而得出相反结论。再次,如果学生操作时用了两条大小、活力不等的蚯蚓同时进行也会影响其结论的正确性。学生近距离观察时的呼吸气流以及光线被遮挡形成的阴影等也会影响蚯蚓的运动而影响实验结果。4、数据测量实验时蚯蚓因没有受到定向的刺激而在平面上作不规则运动,根本不可能作直线运动,这样对于正确测量出蚯蚓爬行的路程带来了极大困难,从而影响实验的正确性。二、实验的改进1、调整实验步骤蚯蚓的活力对其在不同平面上的运动快慢影响极大,所以把观察蚯蚓等步骤调整到后面,而把“蚯蚓在不同平面上的运动”调整到最前面,让蚯蚓在实验时体力充沛,实验效果更加明显了。2、
5、更换实验材料把平板玻璃更换成冲洗干净的20mm 250mm硬质玻璃试管,实验进行时还需用干净的湿棉球擦试几下,确保玻璃表面光滑、湿润;把粗糙的纸更换成里面加了一薄层湿细沙(学校沙坑里可取)的20mm 250mm硬质玻璃试管;油性记号笔在所有试管距开口端等距离处(如180mm)划线作好记号;每组备深色抹布(或纸等)一块,用于遮挡从划线处到试管末端光线,使试管从划线处至末端形成“暗室”。(图1)用试管的最大好处是没有改变原来玻璃材料的光滑质地,却改变了其外形,这样能有效促使蚯蚓大体上沿直线运动;用抹布遮挡从划线处至末端形成“暗室”,是利用蚯蚓喜欢生活在阴暗环境中的特性,促使蚯蚓朝着“暗室”作定向运
6、动,从而使蚯蚓的直线运动进一步得到有效保证;用试管还大大减少了蚯蚓运动的距离,解决了难以正确测量蚯蚓爬行路程的难题,且反复多次的对照实验对蚯蚓体力影响甚微;同时细湿沙粗糙,但不会对蚯蚓产生粘着力,能有效发挥蚯蚓刚毛协助运动的作用。3、改进操作方法开展蚯蚓“短跑比赛”:让学生用摄子轻轻把蚯蚓(以5cm左右活力较强的小蚯蚓为好)摄取进试管,使蚯蚓的尾端刚好与试管口相齐,记录蚯蚓从试管口到尾端刚进入“暗室”的时间,观察哪一条蚯蚓才是全班的“短跑冠军”。蚯蚓在不同平面运动速度比较“探究光照对蚯蚓运动速度影响”的实验:可以在原有实验的基础上增设“人工光源”对蚯蚓运动速度影响的探究实验，让学生观察比较蚯蚓
7、在没有人工光照和有人工光照的不同条件下,在同一玻璃试管中的不同运动情况,这样就能像“探究光对鼠妇生活的影响”一样让学生有机会参与完整的探究活动,发展学生科学探究的能力。增设“探究蚯蚓头、尾端运动速度”的实验: 实验器材同,实验操作时,分别把蚯蚓的头端和尾端朝前摆放作为实验的唯一变量,观察蚯蚓的运动。4、蚯蚓大小的选择观察运动速度应以运动能力强的小蚯蚓为好,而在观察蚯蚓的环带和刚毛时,则蚯蚓越大,效果越好,尤其是数一数蚯蚓从环带到头部这一步骤,活体蚯蚓难以计数,应选用快要丧失运动能力的大蚯蚓最好。人教版义务教育课程标准实验教科书八年级上册第一章第二节中安排了饲养和观察蚯蚓的探究实验,实验中有一项
8、内容是探究蚯蚓在不同平面上运动的实验,其目的是通过实验让学生明确刚毛的作用,教材中的方法是把蚯蚓分别放在粗糙的纸上和光滑的玻璃板上来比较其运动的快慢,按此方法学生往往得出蚯蚓在玻璃板上的运动速度比在粗糙的纸上更快的相反结论.人教版八年级上册第五单元第一章第二节陆地生活的动物中，有一个探究实验饲养和观察蚯蚓（P14-15）。按照教材要求，学生把蚯蚓放在光滑的玻璃板上和粗糙的纸板上，观察蚯蚓的运动。从理论上来说，粗糙的纸板有利于刚毛的附着，便于蚯蚓运动，所以蚯蚓运动得快一些。然而，在实验时，奇怪的事情出现了。有的同学惊奇的发现：蚯蚓在光滑的玻璃板上运动得快一些，而在粗糙的纸板上，运动得要慢一些。这到底是怎么一回事呢？通过讨论与交流，我们认为：蚯蚓是用湿润的体壁进行呼吸的，纸板会吸收蚯蚓身体表面的粘液，让它的身体变得干燥，不利于它的呼吸，运动也就随之缓慢了。而玻璃板比较凉，温度可能比土壤温度低，刺激了蚯蚓，为了要生存，蚯蚓必须马上逃避这种不利刺激，所以运动就快了。通过观察与思考、表达与交流，我们把实验改进了一下：改用光滑的玻璃板与粗糙的玻璃板（毛玻璃）做对照，光滑的纸板与粗糙的纸板做对照。这样，就严格控制了对照试验的变量，也避免了其他偶然因素的影响，使实验结果更准确。
