科学探究巧设计　意外改进大收获

1、科学探究巧设计意外改进大收获探究蚯蚓适应土壤中生活的特征教学设计与收获1、教材内容苏科版生物七年级下册第12章第1节探究蚯蚓适应土壤中生活的特征探究活动。2、教材分析从内容上看，本章节试图以学生经常接触和了解的生物为线索，引导他们探究生物是如何适应其生存环境的。前三节已经全面介绍了地面上、水域、空中三个环境中的生物类群，这些生物类群都是学生熟悉且较易观察的，对生物圈的作用也是显而易见的。对于土壤中的生物，学生平时不易见到，较易忽视，但对生物圈的作用却非常大，所以教材选用学生相对较熟悉的蚯蚓为研究对象，学习土壤中的小动物是如何适应土壤环境的，这是对前三节内容的补充，完善学生对生物多样性的理解。从

2、技能上看，学生在完成各种常见动、植物的观察和探究后，已经掌握了基本的观察、探究技能。所以本节对蚯蚓的探究活动的设置，其意图是巩固和提高学生的观察和探究能力。3、教学目标3.1知识目标3.1.1说出蚯蚓适应土壤中生活的主要特征。3.1.2强化“生物的形态结构与环境相适应”的观点。3.2能力目标3.2.1巩固观察、探究的基本过程和方法。3.2.2提高对探究实验的质疑反思和改进能力。3.2.3提高对资料的检索、整合、分析的能力。3.3情感态度与价值目标3.3.1转变学生对蚯蚓的恶心情绪，激发他们对蚯蚓的喜爱和保护之情。4、教学重点、难点重点：蚯蚓适应土壤中生活的特征。难点：对“刚毛在蚯蚓运动中的作用

3、”探究实验的质疑反思和改进实验方案。5、教学设计5.1课前准备教师：根据教学目标、重点、难点设计有针对性的实验报告。（见附件）学生：4人一小组，分工合作，根据实验报告完成观察、探究实验，注意安全。器材：活蚯蚓（课前可让学生自己抓蚯蚓，然后筛选出带环带的环毛蚓）、解剖盘、镊子、解剖针、玻璃棒、聚光电筒、硬纸板、玻璃板。5.2教学流程5.2.1导入回忆上节课调查的土壤中的小动物，提出本课的研究对象蚯蚓。提问蚯蚓的生活环境如何。由于“生物的形态结构与环境相适应”，故提出本课的目标探究蚯蚓适应土壤中生活的特征。5.2.2观察和探究活动各组仔细阅读下发的探究实验报告，按照要求完成报告中的前三个观察实验（

4、即外形篇、呼吸篇、反应篇），持续时间大概为15分钟左右。教师巡视各个小组，给予适当指导。前三个观察实验完成后，由各组代表分别从蚯蚓的外形、呼吸、反应三个方面总结蚯蚓适应土壤中生活的特征。在实验报告最后一部分“运动篇”开始前，先播放蚯蚓运动的视频片段，讨论蚯蚓依靠哪些结构运动。其中刚毛对蚯蚓运动的作用尤其值得注意。指导学生先阅读教材中的实验设计，并预测实验结果，几乎所有的学生都认为蚯蚓应该在硬纸板上爬得更快些。教师按照教材的实验过程演示，结果蚯蚓在玻璃板上比硬纸板爬得更快，得出的实验结果与预测结果不一致。各小组讨论实验失败的原因，并在实验中摸索出改进方案，本段探究可进行20分钟左右。实验结束后，

5、各组汇报改进方案，并总结蚯蚓运动时依靠的结构。回顾整个探究报告，从外形、呼吸、反应、运动等多方面总结蚯蚓适应土壤中生活的特征。强化“生物的形态结构与环境相适应”的生物学基本观点。5.2.3课后延伸活动与学生讨论蚯蚓对生物圈的作用，尤其是对土壤环境的作用。给有兴趣的学生发放科学也疯狂杂志中有关蚯蚓改造土壤的资料，利用实验用过的蚯蚓对其进行进一步的探究活动。6、教学设计亮点与收获亮点一：实验报告巧设计，条理清晰破重点。“探究蚯蚓适应土壤中生活的特征”是一个典型的观察探究类实验。这类实验在实际教学中，学生最容易出现观察漫无目的，生物特征观察不全面。针对这个问题，笔者在平时教学中遇到这类观察探究实验时

6、，都会设计有针对性的实验报告，就像本实验的实验报告，设计成外形篇、呼吸篇、反应篇、运动篇四个大部分，目的不仅可以帮助学生有目标，有条理的进行观察和探究，更有助于学生总结蚯蚓的特征，突破本课的教学重点。就教师而言，设计实验报告在备课时会耗费一些时间，但是在课上，这张实验报告可以给学生腾出更多独立观察探究的时间。所以设计具有针对性的实验报告，对提高观察探究类实验的课堂教学效率有着积极有效的作用。亮点二：教材细节重质疑，头脑风暴改实验。实验报告中前三个是观察类实验，学生完全可以独立完成，而最后一个“运动篇”则属于探究类实验，且这个实验的目的不仅仅是让学生了解刚毛对蚯蚓运动的作用这么简单。笔者主要目的

7、是想通过这个实验提高学生对实验的预测能力、对教材的反思质疑能力以及改进实验设计的能力。而这样的教学设计灵感源于准备这个实验时遇到的两点困难，相信只要亲手做过这个实验的老师都会遇到。其一，蚯蚓在玻璃板上和硬纸板上的运动能力的差异很小，很难区分，甚至很多时候为保证蚯蚓体表湿润，水太多，反而会造成蚯蚓在玻璃板上滑行，运动速度比远比硬纸板上快；其二，由于蚯蚓是活体动物，它的运动方向很难控制，这样就很难比较蚯蚓在不同界面上运动的快慢。而以上两点实际情况对学生理解刚毛对蚯蚓运动的作用会造成很大的困扰，整个教学设计陷入了瓶颈。笔者在解决这两个问题时，不断尝试，终于意外的找到了解决方案针对第一个问题，实验时在

8、玻璃板上的水少些，硬纸板上的水多些，这样既保证了蚯蚓呼吸，又可以防止蚯蚓滑行的问题；第二个问题的解决方案是用两根平行放置的玻璃棒规定蚯蚓的运动轨道，可以在一定的程度上解决蚯蚓运动方向的问题。因此在教学设计中，先让学生对教材中的实验做出预测，然后教师演示教材中的实验步骤，结果并不能做出预想的效果，然后带领学生论证实验预测有无科学依据，质疑反思教材的实验步骤细节有没有值得改进的地方。而实际上课的效果比预想的还要好，学生在质疑书本细节的精神推动下，刮起了一场改进实验方案的头脑风暴。学生在短短的时间内，群策群力，各抒己见，想出了很多方法，甚至有些方法比老师想到的还要好。总结一下，有“玻璃棒法”在老师想

9、出的方法的基础上，还加上了光和针的刺激，为的是让蚯蚓运动起来。“折纸板法”在硬纸板上可以不用玻璃棒规定蚯蚓运动方向。由于硬纸板在受潮后很容易弯折，所以直接弯折硬纸板，就可以让蚯蚓在弯折后所形成的夹角中运动，实验方法更显简单。“水滴引诱法”由于蚯蚓的体表不会在短时间内干燥，所以可以在蚯蚓的口前用水来引诱它朝一个方向运动，而且不同界面的运动速度差异很显著。这个方法最简单有效。这第四个“运动篇”探究活动使整个课堂教学达到了高潮，学生在活动中充分体会到了质疑反思精神的重要性，也体会到了头脑风暴改进实验的乐趣；而作为教师，在激烈的教学互动中也收获了教学相长的最大乐趣。亮点三：科学疯狂突趣味，课外活动深拓

10、展。在整节课的最后，笔者选用了科学也疯狂杂志中一期有关蚯蚓改造土壤的实验资料。学生只要准备一个稍大一点的剪掉口的饮料瓶，在里面交替倒入沙和土，加入些水，顶层放置一些菜叶子，把课堂上实验用的蚯蚓放入瓶中，最后用旧报纸将瓶子包起来，过五天观察蚯蚓对沙土的作用。杂志是以卡通的形式描述了整个实验的操作步骤，非常吸引学生的眼球，而且实验材料也非常容易准备，步骤也相当简单。笔者只要求有兴趣的学生参与，结果课后有相当多的学生参与了实验，他们在实验中发现了蚯蚓能够改善土壤，尤其它们的粪便能使土壤肥沃。最后学生将改良好的土壤放入花盆，蚯蚓放回自然界。笔者认为要吸引学生参与课外延伸活动，必须具备以下两个要素：第一

11、、延伸活动要简单易操作。第二、介绍延伸活动时要能吸引学生的眼球，勾起他们的兴趣。科学也疯狂杂志是笔者在课外无意中发现的，是一本以学生喜爱的卡通形象为载体，集知识和趣味与一体的科学类杂志，在学生中有一定的影响力。教师可以多开发一些类似的科普类杂志以补充教学内容，拓展课堂教学的深度和维度，提味整个课堂教学。相信只要教师在课前精心设计教学过程，课上灵活机智，随机应变，课后适当拓展延伸，一定会让学生爱上生物课，并在学习中体会到生物科学的无穷乐趣。附件：探究蚯蚓适应土壤中生活的特征 实验报告组长： 组员： 【外形篇】材料：活蚯蚓、解剖盘、镊子方法：把活蚯蚓放在解剖盘里，观察它的体色和体形，可以用镊子轻轻

12、翻动它。结果：请给图中的蚯蚓图上恰当的颜色，注意颜色的深浅。请标注图中蚯蚓的前端、后端、体节、环带。1、你是如何区分蚯蚓的背腹面、前后端的？【呼吸篇】材料：活蚯蚓、解剖盘、镊子方法：把活蚯蚓放在解剖盘里，用手指轻轻触摸它的体表，有什么感觉？来回抚摸它的腹面，又有什么不同的感觉？用放大镜观察位于腹面的许多小突起。这些突起叫做“刚毛”。（见图）结果：1、蚯蚓的体表有没有黏液？黏液对它适应土壤中的生活有什么作用？2、你能解释一下，为什么大雨过后，地面上的蚯蚓特别多？3、依靠什么呼吸？【反应篇】材料：活蚯蚓、解剖盘、镊子、解剖针、聚光电筒、硬纸板方法：把活蚯蚓放在解剖盘里，用解剖针轻轻触动蚯蚓身体的前端、后端和中部，观察身体各部分对针刺有何反应？把活蚯蚓放在解剖盘里，用硬纸板遮住解剖盘的一边，形成一个阴暗的环境。用聚