探究酒精或煙草浸出液對蝸牛心率的影響

《探究酒精或煙草浸出液對蝸牛心率的影響》的教學案例擺金霞寧夏吳忠市第三中學（751100）一、設計思路倡導探究性學習是生物學課程的基本理念之一?？茖W探究既是科學課程學習的重要內(nèi)容，又是科學課程重要的學習方式。在“健康地生活”主題學習中，完成“探究酒精或煙草浸出液對蝸牛心率的影響”的實驗，幫助學生學會基于數(shù)據(jù)是獲取科學結(jié)論的重要方法之一，即通過實驗數(shù)據(jù)，感性地認識到酒精或煙草浸出液對蝸牛心率的影響，進而認同吸煙、酗酒危害人體的健康，并最終促使學生理性地選擇健康的生活方式。二、實驗教學分析1.實驗內(nèi)容分析本實驗是人教版八年級下冊第八單元第三章第二節(jié)“選擇健康的生活方式”中的探究實驗“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”，考慮到實驗材料不易觀察的因素，將實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭驘煵萁鲆簩ξ伵Ｐ穆实挠绊憽！读x務教育生物學課程標準（2022年）》對本部分課程內(nèi)容的要求是：說明吸煙、酗酒對人體健康的危害，并在此基礎上幫助學生認同吸煙、酗酒有害人體健康的觀點，從而理性地選擇拒絕吸煙、酗酒的生活方式。2.學情分析作為初中生，絕大多數(shù)學生沒有吸煙、酗酒的經(jīng)歷，卻有被動吸“二手煙”和親朋好友酗酒的經(jīng)歷。吸煙、酗酒對人體健康會產(chǎn)生怎樣的影響呢？學生對此缺乏理性的認識，因此，本實驗能夠引起學生的學習需要。3.實驗條件分析本實驗是初中生物教學的最后一個探究實驗，八年級學生在實驗設計、實驗操作、實驗分析等方面，可以達到獨立操作水平。七八月份的吳忠氣候潮濕，溫度適宜，適合蝸牛的生長和繁殖，所以能夠順利的得到本實驗的材料。同時，我校是市重點中學，實驗室的配備比較齊全，能夠很好的開展本實驗。三、實驗教學目標1.設置不同濃度的酒精或煙草浸出液浸泡蝸牛，探究酒精或煙草浸出液對蝸牛心率的影響。2.在觀察酒精或煙草浸出液對蝸牛心率影響的過程中，嘗試學會設計對照實驗的能力。3.在分析實驗數(shù)據(jù)的基礎上，認同酗酒和吸煙有害人體健康的觀點，理性地選擇拒絕吸煙和酗酒的生活方式。四、實驗重點難點實驗重點：認識酒精或煙草浸出液對蝸牛心率的影響。理解并認同酗酒和吸煙對人體健康的危害。實驗難點：配制不同濃度的酒精或煙草浸出液浸泡蝸牛，用手工打點法計數(shù)蝸牛的心跳次數(shù)并繪制曲線圖。五、實驗創(chuàng)新之處原實驗存在的困難和不足：1.活水蚤材料不太好找，即使找到也不太好培養(yǎng)，容易死亡。2.水蚤的正常心率在100至350次之間不等。且影響水蚤心率的因素有很多，如①水蚤的大?。耗暧椎膫€體比成熟的個體心率要快，衰老的水蚤心率更慢，較小體型的水蚤比個體大的水蚤心率要快；②溫度的影響：在水溫偏高的情況下，水蚤的心率比在水溫低時要快；③水體的影響：水體中富含氧，水蚤的心率比缺氧的要慢；④營養(yǎng)狀況的影響:飽食的水蚤心率快，饑餓的水蚤心率慢；⑤水蚤體型小，在顯微鏡下觀察心臟的跳動，操作過程復雜，制成裝片后，水蚤心臟因受壓迫會逐漸停止跳動，影響實驗效果。所以考慮的因素很多，挑選符合實驗要求的水蚤難度很大，結(jié)果也往往不可預測。鑒于以上幾個方面的原因，在實際教學過程中對該探究實驗進行了以下幾個方面的改進：1.實驗材料由水蚤改為蝸牛。蝸牛體型大，種類多，通常透過貝殼，用肉眼就可以看到心臟的搏動，實驗過程簡單明了，蝸牛的心率在30—100次/分鐘，計數(shù)較準確。2.實驗計數(shù)方法改為用人工打點計數(shù)法。這種方法無聲音，避免刺激蝸牛影響實驗，同時增加了計數(shù)的準確性。3.實驗中運用分組的方法可以提高實驗效率。把全班同學分成四大組，每組只探究兩種不同濃度溶液對蝸牛心率的影響。4.在實驗課上，充分運用白板呈現(xiàn)實驗方案，實驗結(jié)果，分析實驗結(jié)果，并將實驗結(jié)果用曲線的形式繪制出來，如下圖，結(jié)果更加直觀有利于學生的理解。六、實驗準備學生準備：采集蝸牛、拍攝圖片、視頻教師準備：煙草浸出液、95%的酒精、燒杯數(shù)個、量筒數(shù)個、鑷子數(shù)個、培養(yǎng)皿數(shù)個、秒表，課件煙草浸出液的配制：取5個煙頭放入500ML的清水中浸泡12小時，再用漏斗過濾。七、教學流程圖八、教學過程教師的組織和引導學生活動資源的使用及意圖創(chuàng)設情境，引出課題出示新聞資料，引導學生提出問題。（見）分析新聞，討論飲酒的危害及拒絕飲酒的策略。舉例說出個人的生活方式與健康的關(guān)系。網(wǎng)絡在線播放新聞畫面。從學生熟悉的生活事例入手，激發(fā)探究的興趣。認識蝸牛，作出假設播放“蝸牛生活環(huán)境”的視頻。（見片段）啟發(fā)學生思考，鼓勵學生說出實驗假設。觀看視頻，圖片討論后，做出假設：酒精（煙草浸出液）會抑制（或促進）蝸牛的心率。（見片段）白板播放視頻蝸牛的生活，幫助學生了解蝸牛。分組討論制定計劃提示制定計劃時要考慮的問題。演示指導學生觀察蝸牛的心跳。（見片段）結(jié)合教師所提出的問題，小組討論，制定實驗計劃。通過制定計劃，使活動高效、有序的進行。利用實物展臺觀察蝸牛心臟突破重點。小組實驗，實施計劃指導學生實施探究活動。1.指導小組成員之間分工與合作。2.巡視觀察和指導學生進行實驗操作。3.討論學生實驗過程中的問題。問題1：將蝸牛浸在20%酒精溶液中1分鐘后拿出，發(fā)現(xiàn)蝸牛心跳很慢，有些甚至就死亡了。為什么？問題2：為什么1只蝸牛只能做2次實驗？能用1只多做幾次嗎?（見片段）小組合作觀察記錄1分鐘心率，重復三次，取平均值，并完成表格。1.配制不同濃度的酒精和煙草浸出液2.浸泡蝸牛一分鐘，打點計數(shù)法記錄1分鐘蝸牛的心跳次數(shù)3.完成實驗報告單分析討論回答：可能是酒精濃度大，刺激方式不當造成的。討論回答：減少酒精濃度累計對心率的影響，使結(jié)果更加的合理科學。培養(yǎng)學生動手實驗和解決生物學問題的能力。報告單記錄各實驗小組的結(jié)果，最后全班統(tǒng)一結(jié)果。得出結(jié)論，表達交流選擇健康生活方式組織學生有序的匯報各小組的實驗結(jié)果。（見片段）引導學生解讀，嘗試從實驗操作中找原因。進一步設疑：這樣的實驗結(jié)果對我們的生活方式有什么啟示？整理數(shù)據(jù)，合作繪制曲線圖。從實驗數(shù)據(jù)來看，酒精濃度越大，蝸牛的心率越慢。所以，我們認為酒精會抑制蝸牛的心率。其原因是：酒精具有麻醉神經(jīng)系統(tǒng)的作用，所以會減緩心臟的跳動。煙草浸出液對蝸牛有促進作用，濃度越高，促進作用越強。其原因是：煙草中的煙堿等成分，有使神經(jīng)興奮的作用。酗酒和吸煙會危害人的身體健康，青少年應遠離酒精和煙草的傷害，選擇健康的生活方式。利用白板的書寫功能把實驗結(jié)果繪制成曲線圖，直觀分析實驗結(jié)果。理論聯(lián)系實際，關(guān)注自己和家人的健康，選擇健康的生活方式。九、實驗反思本實驗選取了蝸牛作為實驗材料，打點來計數(shù)，大大降低了實驗的難度，有利于實驗的開展，而且實驗效果明顯，若蝸牛處于休眠狀態(tài)，可用25攝氏度溫水浸浴一分鐘，復蘇后就可以進行實驗操作。在實驗過程中，及時把學生的數(shù)據(jù)，結(jié)果反饋到白板上，最后師生一起分析，總結(jié)實驗結(jié)果，讓更多的學生參與進來，提高實驗的實效，鍛煉了學生實驗技能，增加學習興趣。用活體蝸牛做實驗，因蝸牛的個體差異，酒精濃度的細微差異等均會出現(xiàn)蝸牛心率變化的差異，因此，這個實驗的核心價值不是僅僅得出