趙林娥
(江蘇省江陰市璜塘中學 214407)
“蚯蚓適應(yīng)土壤中生活的特征”探究實驗共有4個子項目,但是探究結(jié)果和本節(jié)課要掌握的“蚯蚓適應(yīng)土壤中生活的特征”這一重要概念存在著一定距離。筆者在教學時引導學生對實驗現(xiàn)象及探究結(jié)果以不斷追問的方式,進行更深一步的分析推理,在分析推理的基礎(chǔ)上總結(jié)概括,挖掘隱藏在觀察及探究結(jié)果中的本質(zhì)概念,最終實現(xiàn)教育目標。
1.1 蚯蚓外形的觀察 見表1。
追問:①蚯蚓體色的作用是什么?②它體形的作用又是什么呢?
分析:學生以小組為單位經(jīng)過思考討論,聯(lián)系以前的知識,很容易得出:蚯蚓與土壤顏色相近的體色是一種保護色。細長呈圓柱形的體形、身體分節(jié)的特征適于在土壤中較靈活地穿行,這些都是蚯蚓適應(yīng)土壤環(huán)境的表現(xiàn)。
表1 蚯蚓外形的觀察
1.2 觸摸體表及觀察運動 見表2。
表2 觸摸體表及觀察運動
追問:③蚯蚓體表黏液在運動方面的作用是什么?④蚯蚓產(chǎn)生蠕動的動力來源于哪里呢?
分析:經(jīng)過學生的討論分析,蚯蚓體表滑膩的黏液可以減少運動時的摩擦力。蚯蚓蠕動時身體前端和后端有粗細交替變化,是因為體壁的環(huán)狀肌肉收縮造成的,環(huán)狀肌肉的收縮為蚯蚓蠕動提供動力。
1.3 蚯蚓的運動 見表3。
表3 蚯蚓的運動
追問:⑤為什么蚯蚓適于在粗糙的玻璃板上運動?(可結(jié)合實驗項目2中的體表結(jié)構(gòu)來分析)
分析:通過實驗項目2用手觸摸感覺到蚯蚓體表有粗糙的剛毛,再結(jié)合蚯蚓適于在粗糙玻璃板上運動的探究結(jié)果,學生討論分析可以得出蚯蚓體表剛毛的本質(zhì)功能是協(xié)助環(huán)狀肌肉的收縮,使蚯蚓更易于在土壤中蠕動。
1.4 蚯蚓的反應(yīng)與呼吸 見表4。
表4 探究實驗中蚯蚓的反應(yīng)與呼吸
追問:⑥為什么蚯蚓前端反應(yīng)大?⑦蚯蚓為什么喜歡潮濕的環(huán)境呢?
分析:根據(jù)信息庫中的資料,學生積極討論后得出:蚯蚓雖然是較低等的環(huán)節(jié)動物,但是它的前端有腦,腦后有腹索神經(jīng)和神經(jīng)節(jié)。因此,它對外界環(huán)境的刺激比較敏感、準確,尤其是身體前端。
另外,學生通過對信息庫相關(guān)資料的學習,知道了蚯蚓是用體表呼吸的,再結(jié)合之前的實驗項目2的探究結(jié)果:蚯蚓體表有滑膩的黏液。黏液不僅有減少摩擦力的作用,更重要的是空氣中的氧氣先溶解在體表的黏液中,再通過體壁進入血液中,也就是說蚯蚓體表的黏液便于呼吸。假如蚯蚓直接暴露在空氣中,體表的黏液很快干燥,干燥的體表無法直接吸收氧氣,蚯蚓就會因缺氧而窒息。因此,蚯蚓必須生活在潮濕的環(huán)境中以保持體表濕潤,便于呼吸。
2.1 利用理性思維,凸顯重要概念 本次探究實驗的4個項目要解決兩個核心問題:實驗的結(jié)論是什么?蚯蚓有哪些適應(yīng)土壤中生活的特征?前一個是探究的結(jié)果;后一個是重要概念。在日常教學中常見的是只要答案,這樣不利于學生科學思維的發(fā)展。因此,針對這2個問題的思維活動的組織、引導和開展就尤為重要,能幫助學生透過探究現(xiàn)象抓住重要概念的本質(zhì)。
2.2 利用輔助板塊,完善重要概念 教材輔助板塊中的“科學家名言”從一個側(cè)面說明了蚯蚓既適應(yīng)土壤環(huán)境,也影響土壤環(huán)境,使土壤變得疏松、肥沃,對植物的生長十分有利。課后的STS欄目“土壤動物是污染的晴雨表”的內(nèi)容直接揭示了土壤動物與環(huán)境、人類的關(guān)系,提示了土壤保護的意義,可幫助學生樹立人與自然和諧相處的觀點。
此外,也可以利用學生的生活經(jīng)驗,如“夏天大雨過后蚯蚓會紛紛鉆出地面”“小小的蚯蚓對馬糞的有機處理做出了極大的貢獻”等,引導學生分析這些生活現(xiàn)象,探詢其原因,抓住其中蘊含重要概念的細枝末節(jié),完善重要概念。
2.3 提煉生物學觀點,升華重要概念 本次探究活動的目的是構(gòu)建重要概念,即蚯蚓等小動物適應(yīng)土壤環(huán)境的主要特征。同時,也要借勢提煉與強化“生物體的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)”“生物與其生活環(huán)境相適應(yīng)”等的生物學觀點。這些生物學觀點反過來也是對重要概念的強化與升華。
例如,蚯蚓體表有剛毛,剛毛這一結(jié)構(gòu)并不是可有可無;蚯蚓體壁環(huán)狀肌肉的收縮產(chǎn)生蠕動,而剛毛的功能是協(xié)助蚯蚓能在土壤環(huán)境中更加容易、有效地蠕動,也就是說剛毛的存在不可或缺,這就是生物體的結(jié)構(gòu)與其功能相適應(yīng)的表現(xiàn);蚯蚓有與土壤顏色接近的體色和細長圓柱的體形等特征,這些特征都是為了適應(yīng)其所生活的土壤環(huán)境,說明了生物與其生活環(huán)境相適應(yīng)。