“探究影響鼠婦分布的非生物因素”實驗的改進

倪建娟

培養(yǎng)學生科學探究的能力是一個循序漸進的過程，在完成科學探究任務的過程中，學生逐步體驗生物學知識的形成和發(fā)展過程，掌握科學實驗的思想和方法，提高分析和解決問題的能力，培養(yǎng)科學精神。從這個層面來說，生物科學探究的初體驗對學生的學習興趣和動力都尤為重要。

“探究影響鼠婦分布的非生物因素”是蘇教版七年級上冊生物學教材第一章第二節(jié)《生物與環(huán)境的關系》中的內容，也是學生在初中生物學習中接觸的第一個探究實驗。該實驗目的是通過探究能說出影響鼠婦分布的非生物因素，體驗科學探究的一般過程。

在實際教學中，很多學校雖然開展了該實驗，但是效果并不理想，存在的問題主要有：①實驗材料的準備不夠充分，如學生捕捉的鼠婦數(shù)量不夠或飼養(yǎng)過程中鼠婦已經死亡，實驗器材沒有準備到位等；②學生設計的實驗方案單一，分工不夠明確，實驗數(shù)據(jù)誤差較大；③實驗過程中由于教室場地的限制，學生過于興奮，會干擾鼠婦的活動，進而影響探究實驗的結果。針對以上幾點，本文從調整實驗安排、優(yōu)化實驗設計、變換實驗場地三個方面，闡述了“探究影響鼠婦分布的非生物因素”實驗的改進。

一、調整實驗安排，保證實驗材料齊全

本實驗對于初一學生來說，難度較大，能力要求較高，如果教師指導不到位，學生定會無所適從。因此，教師可將本節(jié)內容分兩課時完成，第1課時通過創(chuàng)設情境引起學生的認知沖突，提出探究問題、作出假設，并設計方案；同時將本節(jié)的其他教學任務完成，安排學生課后分組準備實驗動物及實驗器材。第2課時首先檢查小組實驗材料的準備情況，講解實驗中需要注意的事項，進行實驗及數(shù)據(jù)處理，得出結論后討論與交流。

由于該實驗材料多且需要學生自己準備，因此，第2課時伊始教師花2分鐘時間檢查小組材料的準備尤為關鍵，多年的教學經驗告訴我，幾乎沒有一個班級的學生能將所有的實驗器材及實驗動物都準備到位，此時教師應立即進行補救，而不是訓斥學生，或者去幫助他們捕捉鼠婦，而是創(chuàng)造條件讓學生自己捕捉，教師可以準備幾個紙盒或塑料盒，以防學生無法開展實驗。

二、優(yōu)化實驗設計，培養(yǎng)學生實驗能力

在進行實驗方案討論過程中，首先確定本組探究的問題及作出的假設，告知學生接下來的實驗材料與方案將與此密切相關，若要研究光是影響鼠婦分布的非生物因素，實驗材料需要準備紙盒、細土、遮蓋物、鼠婦、手表、記錄紙、筆等；若要研究水是影響鼠婦分布的非生物因素，實驗材料需要準備塑料盒、干土、潮土、鼠婦、手表、記錄紙、筆等；若要研究溫度是影響鼠婦分布的非生物因素，實驗材料需要準備塑料盒、冰土、常溫土、鼠婦、手表、記錄紙、筆等。

將學生進行分組，4～6人為一組，每組有組長、實驗操作員、計時員、記錄員等，由學生在課前選出組長，并由組長進行實驗動物與器材的準備分工及實驗過程中的任務分配，充分發(fā)揮學生的自主管理能力。教師可以根據(jù)學生材料準備情況和小組實驗情況進行評價。

三、變換實驗場地，提高實驗教學效率

面對學生準備的實驗動物不夠的情況，有教師提出可以在實驗室飼養(yǎng)鼠婦。其實筆者經過親自實踐后發(fā)現(xiàn)，鼠婦不易飼養(yǎng)，尤其是小鼠婦，即使提供合適的環(huán)境條件，其存活時間也僅是一兩天，有些大鼠婦生命力較強一些，因此我不太認同由教師飼養(yǎng)并提供給學生實驗，要智慧地解決該難題，其實只要把實驗場地更換到室外就可以了。

上課之前，教師需要在校園內進行生態(tài)環(huán)境的觀察，尋找鼠婦種群密度大且適合學生實驗的場所。校園里操場邊的花壇下，覆蓋著許多落葉，用樹枝輕輕翻動，就會看到大量鼠婦的身影，因此，可以將花壇作為實驗的場地，同時用粉筆在地上寫上對應的組號，讓學生在指定區(qū)域內分組活動，這樣就不會因為學生過于興奮而影響其他班級上課。

實驗前，教師需要先講清注意事項，如在室外實驗更需要注意安全，最好用小樹枝翻動落葉，當心被玻璃碴劃到，被蜈蚣等昆蟲叮咬；室外實驗時間為20分鐘，前10分鐘做好充分準備，后10分鐘進行實驗的操作（包括計時、計數(shù)、統(tǒng)計等）。

由于有些小組準備的鼠婦數(shù)量不足或者活力下降，實驗開始前可以給學生留5～10分鐘時間繼續(xù)捕捉鼠婦，此時學生捉到的鼠婦生命力較強，實驗現(xiàn)象會很明顯，有的小組盒中的土可能不夠或者不符合要求，此時教師可以進行適當?shù)恼{整，為實驗做好充分的準備。

實驗過程中，教師在各小組之間巡視，用手機拍攝下學生實驗的場面，可作為資料存在學生的電子檔案中，同時提醒各小組改進做得不到位的地方。

實驗完成后，全班學生安靜有序地回到教室，利用最后的10分鐘進行全班的數(shù)據(jù)匯總，分析得出實驗結論，討論與交流實驗過程中的得與失。

（作者單位：江蘇省南京市南化第二中學）