席春煥

“探究溫度等因素對(duì)金魚(yú)呼吸速率的影響”是人教版教材中沒(méi)有的探究實(shí)驗(yàn)，教材上安排的是“探究光對(duì)鼠婦生活的影響”。但是，北方地區(qū)接近十月份，溫度較低，鼠婦較少，實(shí)驗(yàn)材料不容易獲得。再之，鼠婦對(duì)光線(xiàn)的適應(yīng)能力較強(qiáng)，學(xué)生抓來(lái)鼠婦后把鼠婦暴露在光亮處，鼠婦很快就會(huì)適應(yīng)，對(duì)將來(lái)的實(shí)驗(yàn)影響較大。鑒于此，“探究溫度等因素對(duì)金魚(yú)呼吸速率的影響”從材料選擇到方法步驟等方面進(jìn)行了改進(jìn)，可操作性更強(qiáng)，同時(shí)也達(dá)到與本節(jié)教材的同步性，基于教材又是教材的突破，實(shí)驗(yàn)效果更好。最后實(shí)踐證明該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋行У乩谜n堂時(shí)間，使學(xué)生能較充分地理解“變量”、“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”等術(shù)語(yǔ)，理解科學(xué)探究的方法步驟，為進(jìn)一步的科學(xué)探究奠定良好的基礎(chǔ)。所以我選擇本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)案例作為展示。

一、教師進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)

教師要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，有利于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉，課堂上指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)得心應(yīng)手，有利于實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備，有利于實(shí)驗(yàn)材料的選擇。做溫度對(duì)金魚(yú)呼吸速率的影響時(shí)，自來(lái)水的溫度最低在15 ℃，可是學(xué)生設(shè)計(jì)變量時(shí)最低設(shè)計(jì)為0 ℃，這件事提醒了我，實(shí)驗(yàn)前冰箱中凍上冰塊，上課前打好熱水，進(jìn)行比對(duì)調(diào)溫，在課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)使用，保證了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，而且節(jié)約了時(shí)間。另外有的組設(shè)計(jì)最高溫度達(dá)40 ℃，其實(shí)通過(guò)教師預(yù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水溫加熱至30 ℃時(shí)，金魚(yú)因承受不住水溫而游上水面，并且身體在這時(shí)強(qiáng)烈擺動(dòng)，已經(jīng)無(wú)法觀察測(cè)定呼吸速率了。另外有的小組設(shè)計(jì)溫度變量為10 ℃到30 ℃，每隔兩度測(cè)算一次，在實(shí)際操作過(guò)程中，時(shí)間不夠用，解決方案：溫度設(shè)定在10～30 ℃，每4或5 ℃為一個(gè)梯度測(cè)算一次，保證在不傷害金魚(yú)的前提下可以充裕的在一節(jié)課的時(shí)間中完成。

二、設(shè)定溫度為變量時(shí)，如何在不傷害金魚(yú)的條件下快速的調(diào)整水溫

有同學(xué)把金魚(yú)放入盛水的燒杯中直接在酒精燈上加熱，教師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析：這樣做水溫是否均勻，是否會(huì)傷害到金魚(yú)？最后小組提出了新的解決方案：燒杯中的水溫可以用冷水和開(kāi)水比對(duì)來(lái)控制溫度變量；或者用酒精燈加熱后，溫度計(jì)測(cè)量，然后放入金魚(yú)。這兩個(gè)辦法都更直觀更節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。有的小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)燒杯中只放一只金魚(yú)，教師及時(shí)引導(dǎo)，這樣做是否科學(xué)，最后小組分析發(fā)現(xiàn)：一只金魚(yú)的隨機(jī)性過(guò)高，存在很大的偶然性，不能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。所以就取多只金魚(yú)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后計(jì)算平均值才能排除隨機(jī)性得出的結(jié)論更有說(shuō)服力。

三、設(shè)定水中的溶解氧為變量時(shí)，如何解決水中不同含氧量的問(wèn)題

當(dāng)學(xué)生設(shè)定變量為水中的溶解氧時(shí)，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的儀器控制變量，教師提示：我們養(yǎng)魚(yú)時(shí)，魚(yú)缸經(jīng)常放有什么？學(xué)生提出使用家里養(yǎng)魚(yú)的氧氣泵，上面有中大小三個(gè)開(kāi)關(guān)，通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制可以進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

四、設(shè)定酸堿度為變量時(shí)，如何使學(xué)生理解酸堿度

學(xué)生目前還沒(méi)有學(xué)習(xí)化學(xué)，沒(méi)有pH值的概念，該如何理解酸堿度？教師提示：生活中哪些溶液是酸性或堿性溶液？解決方案：用生活中常用的白醋和堿面可以配置酸堿溶液，自來(lái)水接近中性，做三組對(duì)照。利用生活中的調(diào)味品，自帶實(shí)驗(yàn)材料的做法極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生積極思維，提高效率。但是教師并沒(méi)有明確告訴學(xué)生醋酸和堿面各自配 置多少的量，也就是具體的pH值并沒(méi)有確定。讓學(xué)生自己去明確。在實(shí)際操作中，學(xué)生加入堿面太多，結(jié)果堿溶液渾濁，難以觀察金魚(yú)的呼吸，而且pH過(guò)高，金魚(yú)表現(xiàn)非常煩躁。同樣加入醋酸過(guò)少，金魚(yú)的呼吸速率沒(méi)有明顯變化，加入過(guò)多，金魚(yú)表現(xiàn)煩躁。解決方案：學(xué)生通過(guò)摸索，多次實(shí)驗(yàn)觀察，確定1L水中加半角匙堿面即可就達(dá)到pH=8，加10ml醋酸達(dá)到pH 6，加上對(duì)照組中性pH 7三組就非常合適了。

五、實(shí)驗(yàn)中如何解決游動(dòng)金魚(yú)呼吸次數(shù)的測(cè)定

測(cè)算金魚(yú)呼吸速率時(shí)金魚(yú)游動(dòng)速度快，難以觀察。學(xué)生巧妙的用小網(wǎng)兜對(duì)金魚(yú)的活動(dòng)進(jìn)行限制，這樣便可以方便的觀察金魚(yú)呼吸的情況了。

六、開(kāi)展本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新之處

對(duì)于七年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，為讓學(xué)生接觸完整的探究實(shí)驗(yàn)，探究課題要盡量與教材內(nèi)容相接近，教學(xué)環(huán)節(jié)要盡量與教材相一致，這樣才便于學(xué)生把握。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與《探究光對(duì)鼠婦生活的影響》近似，與教材內(nèi)容完全同步，同時(shí)也符合《課標(biāo)》中的活動(dòng)建議指導(dǎo)。

以鼠婦做實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，可控性較差，鼠婦爬行速度快，不是跑了這個(gè)就是跑了那個(gè)，往往到下課了也做不出結(jié)果；與鼠婦相比，金魚(yú)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可控性強(qiáng)，不是四處亂串。市場(chǎng)上可以買(mǎi)到，并且容易飼養(yǎng)。學(xué)生對(duì)它也非常熟悉。

用金魚(yú)做實(shí)驗(yàn)只需用燒杯裝不同溫度的水，使用溫度計(jì)，變量有精確的可控性，而且方法簡(jiǎn)單，只需用酒精燈加熱水溫即可。提示學(xué)生在每個(gè)溫度環(huán)境中金魚(yú)需要適應(yīng)一段時(shí)間，而且難度大大降低，減少了時(shí)間的浪費(fèi)，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，減少了干擾。

用金魚(yú)做實(shí)驗(yàn)動(dòng)物效果非常明顯，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得一個(gè)明確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這對(duì)于很少接觸探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)生是非常重要的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的成功體驗(yàn)?zāi)軌驑O大地激發(fā)學(xué)生的探究熱情，否則 就會(huì)使學(xué)生陷入“究竟有沒(méi)有影響？”的困惑中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的困惑很大程度上會(huì)影響對(duì)探究過(guò)程的興趣。