探究酒精或煙草浸出液對(duì)蝸牛心率的影響

《探究酒精或煙草浸出液對(duì)蝸牛心率的影響》的教學(xué)案例擺金霞寧夏吳忠市第三中學(xué)（751100）一、設(shè)計(jì)思路倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)是生物學(xué)課程的基本理念之一?？茖W(xué)探究既是科學(xué)課程學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，又是科學(xué)課程重要的學(xué)習(xí)方式。在“健康地生活”主題學(xué)習(xí)中，完成“探究酒精或煙草浸出液對(duì)蝸牛心率的影響”的實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)基于數(shù)據(jù)是獲取科學(xué)結(jié)論的重要方法之一，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，感性地認(rèn)識(shí)到酒精或煙草浸出液對(duì)蝸牛心率的影響，進(jìn)而認(rèn)同吸煙、酗酒危害人體的健康，并最終促使學(xué)生理性地選擇健康的生活方式。二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析本實(shí)驗(yàn)是人教版八年級(jí)下冊(cè)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(shí)驗(yàn)“酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響”，考慮到實(shí)驗(yàn)材料不易觀察的因素，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭驘煵萁鲆簩?duì)蝸牛心率的影響?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年）》對(duì)本部分課程內(nèi)容的要求是：說(shuō)明吸煙、酗酒對(duì)人體健康的危害，并在此基礎(chǔ)上幫助學(xué)生認(rèn)同吸煙、酗酒有害人體健康的觀點(diǎn)，從而理性地選擇拒絕吸煙、酗酒的生活方式。2.學(xué)情分析作為初中生，絕大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有吸煙、酗酒的經(jīng)歷，卻有被動(dòng)吸“二手煙”和親朋好友酗酒的經(jīng)歷。吸煙、酗酒對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響呢？學(xué)生對(duì)此缺乏理性的認(rèn)識(shí)，因此，本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞饘W(xué)生的學(xué)習(xí)需要。3.實(shí)驗(yàn)條件分析本實(shí)驗(yàn)是初中生物教學(xué)的最后一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，八年級(jí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)分析等方面，可以達(dá)到獨(dú)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(zhǎng)和繁殖，所以能夠順利的得到本實(shí)驗(yàn)的材料。同時(shí)，我校是市重點(diǎn)中學(xué)，實(shí)驗(yàn)室的配備比較齊全，能夠很好的開(kāi)展本實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1.設(shè)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(duì)蝸牛心率的影響。2.在觀察酒精或煙草浸出液對(duì)蝸牛心率影響的過(guò)程中，嘗試學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的能力。3.在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，認(rèn)同酗酒和吸煙有害人體健康的觀點(diǎn)，理性地選擇拒絕吸煙和酗酒的生活方式。四、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)酒精或煙草浸出液對(duì)蝸牛心率的影響。理解并認(rèn)同酗酒和吸煙對(duì)人體健康的危害。實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)：配制不同濃度的酒精或煙草浸出液浸泡蝸牛，用手工打點(diǎn)法計(jì)數(shù)蝸牛的心跳次數(shù)并繪制曲線圖。五、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之處原實(shí)驗(yàn)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€(gè)體比成熟的個(gè)體心率要快，衰老的水蚤心率更慢，較小體型的水蚤比個(gè)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(shí)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(yíng)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(dòng)，操作過(guò)程復(fù)雜，制成裝片后，水蚤心臟因受壓迫會(huì)逐漸停止跳動(dòng)，影響實(shí)驗(yàn)效果。所以考慮的因素很多，挑選符合實(shí)驗(yàn)要求的水蚤難度很大，結(jié)果也往往不可預(yù)測(cè)。鑒于以上幾個(gè)方面的原因，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中對(duì)該探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的改進(jìn)：1.實(shí)驗(yàn)材料由水蚤改為蝸牛。蝸牛體型大，種類多，通常透過(guò)貝殼，用肉眼就可以看到心臟的搏動(dòng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單明了，蝸牛的心率在30—100次/分鐘，計(jì)數(shù)較準(zhǔn)確。2.實(shí)驗(yàn)計(jì)數(shù)方法改為用人工打點(diǎn)計(jì)數(shù)法。這種方法無(wú)聲音，避免刺激蝸牛影響實(shí)驗(yàn)，同時(shí)增加了計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。3.實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用分組的方法可以提高實(shí)驗(yàn)效率。把全班同學(xué)分成四大組，每組只探究?jī)煞N不同濃度溶液對(duì)蝸牛心率的影響。4.在實(shí)驗(yàn)課上，充分運(yùn)用白板呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果用曲線的形式繪制出來(lái)，如下圖，結(jié)果更加直觀有利于學(xué)生的理解。六、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備學(xué)生準(zhǔn)備：采集蝸牛、拍攝圖片、視頻教師準(zhǔn)備：煙草浸出液、95%的酒精、燒杯數(shù)個(gè)、量筒數(shù)個(gè)、鑷子數(shù)個(gè)、培養(yǎng)皿數(shù)個(gè)、秒表，課件煙草浸出液的配制：取5個(gè)煙頭放入500ML的清水中浸泡12小時(shí)，再用漏斗過(guò)濾。七、教學(xué)流程圖八、教學(xué)過(guò)程教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)資源的使用及意圖創(chuàng)設(shè)情境，引出課題出示新聞資料，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題。（見(jiàn)）分析新聞，討論飲酒的危害及拒絕飲酒的策略。舉例說(shuō)出個(gè)人的生活方式與健康的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)在線播放新聞畫面。從學(xué)生熟悉的生活事例入手，激發(fā)探究的興趣。認(rèn)識(shí)蝸牛，作出假設(shè)播放“蝸牛生活環(huán)境”的視頻。（見(jiàn)片段）啟發(fā)學(xué)生思考，鼓勵(lì)學(xué)生說(shuō)出實(shí)驗(yàn)假設(shè)。觀看視頻，圖片討論后，做出假設(shè)：酒精（煙草浸出液）會(huì)抑制（或促進(jìn)）蝸牛的心率。（見(jiàn)片段）白板播放視頻蝸牛的生活，幫助學(xué)生了解蝸牛。分組討論制定計(jì)劃提示制定計(jì)劃時(shí)要考慮的問(wèn)題。演示指導(dǎo)學(xué)生觀察蝸牛的心跳。（見(jiàn)片段）結(jié)合教師所提出的問(wèn)題，小組討論，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。通過(guò)制定計(jì)劃，使活動(dòng)高效、有序的進(jìn)行。利用實(shí)物展臺(tái)觀察蝸牛心臟突破重點(diǎn)。小組實(shí)驗(yàn)，實(shí)施計(jì)劃指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施探究活動(dòng)。1.指導(dǎo)小組成員之間分工與合作。2.巡視觀察和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。3.討論學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題。問(wèn)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(wèn)題2：為什么1只蝸牛只能做2次實(shí)驗(yàn)？能用1只多做幾次嗎?（見(jiàn)片段）小組合作觀察記錄1分鐘心率，重復(fù)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(diǎn)計(jì)數(shù)法記錄1分鐘蝸牛的心跳次數(shù)3.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單分析討論回答：可能是酒精濃度大，刺激方式不當(dāng)造成的。討論回答：減少酒精濃度累計(jì)對(duì)心率的影響，使結(jié)果更加的合理科學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和解決生物學(xué)問(wèn)題的能力。報(bào)告單記錄各實(shí)驗(yàn)小組的結(jié)果，最后全班統(tǒng)一結(jié)果。得出結(jié)論，表達(dá)交流選擇健康生活方式組織學(xué)生有序的匯報(bào)各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（見(jiàn)片段）引導(dǎo)學(xué)生解讀，嘗試從實(shí)驗(yàn)操作中找原因。進(jìn)一步設(shè)疑：這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，酒精濃度越大，蝸牛的心率越慢。所以，我們認(rèn)為酒精會(huì)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(huì)減緩心臟的跳動(dòng)。煙草浸出液對(duì)蝸牛有促進(jìn)作用，濃度越高，促進(jìn)作用越強(qiáng)。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(huì)危害人的身體健康，青少年應(yīng)遠(yuǎn)離酒精和煙草的傷害，選擇健康的生活方式。利用白板的書(shū)寫功能把實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成曲線圖，直觀分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注自己和家人的健康，選擇健康的生活方式。九、實(shí)驗(yàn)反思本實(shí)驗(yàn)選取了蝸牛作為實(shí)驗(yàn)材料，打點(diǎn)來(lái)計(jì)數(shù)，大大降低了實(shí)驗(yàn)的難度，有利于實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，而且實(shí)驗(yàn)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(fù)蘇后就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，及時(shí)把學(xué)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，提高實(shí)驗(yàn)的實(shí)效，鍛煉了學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，增加學(xué)習(xí)興趣。用活體蝸牛做實(shí)驗(yàn)，因蝸牛的個(gè)體差異，酒精濃度的細(xì)微差異等均會(huì)出現(xiàn)蝸牛心率變化的差異，因此，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的核心價(jià)值不是僅僅得出