探究酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响

《探究酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响》的教学案例摆金霞宁夏吴忠市第三中学（751100）一、设计思路倡导探究性学习是生物学课程的基本理念之一。科学探究既是科学课程学习的重要内容，又是科学课程重要的学习方式。在“健康地生活”主题学习中，完成“探究酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响”的实验，帮助学生学会基于数据是获取科学结论的重要方法之一，即通过实验数据，感性地认识到酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响，进而认同吸烟、酗酒危害人体的健康，并最终促使学生理性地选择健康的生活方式。二、实验教学分析1.实验内容分析本实验是人教版八年级下册第八单元第三章第二节“选择健康的生活方式”中的探究实验“酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”，考虑到实验材料不易观察的因素，将实验内容转变为酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响。《义务教育生物学课程标准（2022年）》对本部分课程内容的要求是：说明吸烟、酗酒对人体健康的危害，并在此基础上帮助学生认同吸烟、酗酒有害人体健康的观点，从而理性地选择拒绝吸烟、酗酒的生活方式。2.学情分析作为初中生，绝大多数学生没有吸烟、酗酒的经历，却有被动吸“二手烟”和亲朋好友酗酒的经历。吸烟、酗酒对人体健康会产生怎样的影响呢？学生对此缺乏理性的认识，因此，本实验能够引起学生的学习需要。3.实验条件分析本实验是初中生物教学的最后一个探究实验，八年级学生在实验设计、实验操作、实验分析等方面，可以达到独立操作水平。七八月份的吴忠气候潮湿，温度适宜，适合蜗牛的生长和繁殖，所以能够顺利的得到本实验的材料。同时，我校是市重点中学，实验室的配备比较齐全，能够很好的开展本实验。三、实验教学目标1.设置不同浓度的酒精或烟草浸出液浸泡蜗牛，探究酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响。2.在观察酒精或烟草浸出液对蜗牛心率影响的过程中，尝试学会设计对照实验的能力。3.在分析实验数据的基础上，认同酗酒和吸烟有害人体健康的观点，理性地选择拒绝吸烟和酗酒的生活方式。四、实验重点难点实验重点：认识酒精或烟草浸出液对蜗牛心率的影响。理解并认同酗酒和吸烟对人体健康的危害。实验难点：配制不同浓度的酒精或烟草浸出液浸泡蜗牛，用手工打点法计数蜗牛的心跳次数并绘制曲线图。五、实验创新之处原实验存在的困难和不足：1.活水蚤材料不太好找，即使找到也不太好培养，容易死亡。2.水蚤的正常心率在100至350次之间不等。且影响水蚤心率的因素有很多，如①水蚤的大小：年幼的个体比成熟的个体心率要快，衰老的水蚤心率更慢，较小体型的水蚤比个体大的水蚤心率要快；②温度的影响：在水温偏高的情况下，水蚤的心率比在水温低时要快；③水体的影响：水体中富含氧，水蚤的心率比缺氧的要慢；④营养状况的影响:饱食的水蚤心率快，饥饿的水蚤心率慢；⑤水蚤体型小，在显微镜下观察心脏的跳动，操作过程复杂，制成装片后，水蚤心脏因受压迫会逐渐停止跳动，影响实验效果。所以考虑的因素很多，挑选符合实验要求的水蚤难度很大，结果也往往不可预测。鉴于以上几个方面的原因，在实际教学过程中对该探究实验进行了以下几个方面的改进：1.实验材料由水蚤改为蜗牛。蜗牛体型大，种类多，通常透过贝壳，用肉眼就可以看到心脏的搏动，实验过程简单明了，蜗牛的心率在30—100次/分钟，计数较准确。2.实验计数方法改为用人工打点计数法。这种方法无声音，避免刺激蜗牛影响实验，同时增加了计数的准确性。3.实验中运用分组的方法可以提高实验效率。把全班同学分成四大组，每组只探究两种不同浓度溶液对蜗牛心率的影响。4.在实验课上，充分运用白板呈现实验方案，实验结果，分析实验结果，并将实验结果用曲线的形式绘制出来，如下图，结果更加直观有利于学生的理解。六、实验准备学生准备：采集蜗牛、拍摄图片、视频教师准备：烟草浸出液、95%的酒精、烧杯数个、量筒数个、镊子数个、培养皿数个、秒表，课件烟草浸出液的配制：取5个烟头放入500ML的清水中浸泡12小时，再用漏斗过滤。七、教学流程图八、教学过程教师的组织和引导学生活动资源的使用及意图创设情境，引出课题出示新闻资料，引导学生提出问题。（见）分析新闻，讨论饮酒的危害及拒绝饮酒的策略。举例说出个人的生活方式与健康的关系。网络在线播放新闻画面。从学生熟悉的生活事例入手，激发探究的兴趣。认识蜗牛，作出假设播放“蜗牛生活环境”的视频。（见片段）启发学生思考，鼓励学生说出实验假设。观看视频，图片讨论后，做出假设：酒精（烟草浸出液）会抑制（或促进）蜗牛的心率。（见片段）白板播放视频蜗牛的生活，帮助学生了解蜗牛。分组讨论制定计划提示制定计划时要考虑的问题。演示指导学生观察蜗牛的心跳。（见片段）结合教师所提出的问题，小组讨论，制定实验计划。通过制定计划，使活动高效、有序的进行。利用实物展台观察蜗牛心脏突破重点。小组实验，实施计划指导学生实施探究活动。1.指导小组成员之间分工与合作。2.巡视观察和指导学生进行实验操作。3.讨论学生实验过程中的问题。问题1：将蜗牛浸在20%酒精溶液中1分钟后拿出，发现蜗牛心跳很慢，有些甚至就死亡了。为什么？问题2：为什么1只蜗牛只能做2次实验？能用1只多做几次吗?（见片段）小组合作观察记录1分钟心率，重复三次，取平均值，并完成表格。1.配制不同浓度的酒精和烟草浸出液2.浸泡蜗牛一分钟，打点计数法记录1分钟蜗牛的心跳次数3.完成实验报告单分析讨论回答：可能是酒精浓度大，刺激方式不当造成的。讨论回答：减少酒精浓度累计对心率的影响，使结果更加的合理科学。培养学生动手实验和解决生物学问题的能力。报告单记录各实验小组的结果，最后全班统一结果。得出结论，表达交流选择健康生活方式组织学生有序的汇报各小组的实验结果。（见片段）引导学生解读，尝试从实验操作中找原因。进一步设疑：这样的实验结果对我们的生活方式有什么启示？整理数据，合作绘制曲线图。从实验数据来看，酒精浓度越大，蜗牛的心率越慢。所以，我们认为酒精会抑制蜗牛的心率。其原因是：酒精具有麻醉神经系统的作用，所以会减缓心脏的跳动。烟草浸出液对蜗牛有促进作用，浓度越高，促进作用越强。其原因是：烟草中的烟碱等成分，有使神经兴奋的作用。酗酒和吸烟会危害人的身体健康，青少年应远离酒精和烟草的伤害，选择健康的生活方式。利用白板的书写功能把实验结果绘制成曲线图，直观分析实验结果。理论联系实际，关注自己和家人的健康，选择健康的生活方式。九、实验反思本实验选取了蜗牛作为实验材料，打点来计数，大大降低了实验的难度，有利于实验的开展，而且实验效果明显，若蜗牛处于休眠状态，可用25摄氏度温水浸浴一分钟，复苏后就可以进行实验操作。在实验过程中，及时把学生的数据，结果反馈到白板上，最后师生一起分析，总结实验结果，让更多的学生参与进来，提高实验的实效，锻炼了学生实验技能，增加学习兴趣。用活体蜗牛做实验，因蜗牛的个体差异，酒精浓度的细微差异等均会出现蜗牛心率变化的差异，因此，这个实验的核心价值不是仅仅得出