“探究蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快”實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)及突破

唐曉春 張宜萍

(江蘇省南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué) 210048) (江蘇省南京市揚(yáng)子第一中學(xué) 210048)

“探究蚯蚓在什么樣的物體表面爬得快”實(shí)驗(yàn)是蘇教版《生物學(xué)》七年級上冊第2章第2節(jié)“科學(xué)探究的基本方法”中的內(nèi)容。教師普遍認(rèn)為，該實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)材料蚯蚓的數(shù)量不足、蚯蚓在實(shí)驗(yàn)中不配合(如要么靜止不動(dòng)，要么爬行路線雜亂無章)、實(shí)驗(yàn)材料如玻璃板準(zhǔn)備不夠和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理四個(gè)方面。下面就從如何突破這四個(gè)難點(diǎn)展開分析。

1 蚯蚓的來源

當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，天氣漸冷，蚯蚓不太好找，且在城市能挖蚯蚓的土壤原本就比較少。很多學(xué)校一個(gè)年級有十幾個(gè)班級要做該實(shí)驗(yàn)，“自己去挖”不能滿足實(shí)際需求，且過分的挖掘可能也會(huì)對周邊環(huán)境帶來一定的負(fù)面影響。如果只選很少數(shù)量的蚯蚓，不同的班級重復(fù)地使用，對蚯蚓的傷害可能會(huì)比較大，不符合關(guān)愛生命的教育理念，所以蚯蚓的來源成為該實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)之一。依靠在周邊的土壤中挖掘蚯蚓，解決途徑比較單一。此外，還可以借助網(wǎng)購?fù)緩絹斫鉀Q，從附近的養(yǎng)殖戶那里購買本地的蚯蚓。當(dāng)然，不要在離當(dāng)?shù)靥h(yuǎn)的地方購買，一可降低運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)；二可避免外來物種的入侵。

2 實(shí)驗(yàn)材料處理

2.1 蚯蚓不爬 天氣已經(jīng)轉(zhuǎn)冷，蚯蚓無論是放在紙板上還是玻璃上，都不怎么主動(dòng)地爬行，無法開始實(shí)驗(yàn)。

蚯蚓生活在土里，靠皮膚呼吸，由于土壤顆粒之間有空隙，呼氣吸氣不費(fèi)力。雨后雨水滲進(jìn)土，土壤中空隙變小空氣變稀，蚯蚓呼吸困難,鉆出地面找氧氣。將蚯蚓從土壤中取出后，先放在盛有水的燒杯中浸泡30 s左右，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)原本不動(dòng)的蚯蚓會(huì)在水中“掙扎”，再將蚯蚓取出進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這時(shí)的蚯蚓基本都會(huì)主動(dòng)地迅速爬行。該方法只是相當(dāng)于野外的蚯蚓經(jīng)歷了一次雨水而已，不會(huì)對蚯蚓造成太大的傷害。

2.2 蚯蚓爬行路線雜亂無章 實(shí)驗(yàn)中有部分蚯蚓雖然爬行(或在人為的刺激下爬行)，但是爬的方向不規(guī)則，到處亂爬，或者爬行時(shí)，常常身體是彎曲的，路線也不規(guī)則，準(zhǔn)確測量爬行距離比較困難。

解決措施一是將蚯蚓身體上沾一些泥水(或水彩液)，蚯蚓爬過的地方會(huì)留下痕跡，再用尺子測量。如果線路是彎曲的，可以用一根棉線，沿著蚯蚓留下的痕跡擺放好，在棉線的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別作標(biāo)記，再將棉線拉直，用尺子測量棉線的長度，從而得出蚯蚓爬行的距離。這種方法的弊端是誤差過大。

解決措施二是將兩把直尺(30 cm)沒有刻度的一側(cè)用膠帶粘貼好，倒置在紙板上或玻璃板上，形成一個(gè)一面開口的三棱柱。由于蚯蚓在逃生時(shí)會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，將蚯蚓置于這個(gè)狹窄的空間內(nèi)，它會(huì)沿著尺子的一側(cè)邊緣做直線運(yùn)動(dòng)，可以記錄下蚯蚓身體前端所處的刻度即起始刻度，當(dāng)蚯蚓運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)刻度時(shí)，記錄運(yùn)動(dòng)時(shí)間即可。需要注意的是：由于直尺有刻度的一面比較粗糙，為了減少刻度對蚯蚓身體的阻力及傷害，可以把光滑的一面朝內(nèi)，粗糙的一面朝外(可以體現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的關(guān)愛)。這種方法優(yōu)點(diǎn)是記錄的數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確。

3 實(shí)驗(yàn)器材的處理

3.1 紙板太干燥 設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般情況下都習(xí)慣于使用粗糙的硬紙板作為粗糙的表面，用玻璃作為光滑的表面進(jìn)行對照。但是，由于紙板太干，蚯蚓身上分泌的黏液將自身粘在紙板上，蚯蚓爬行很困難。

建議將紙板和玻璃表面都用水打濕，在潮濕的情況下，不影響單一變量，效果不錯(cuò)。

3.2 玻璃板準(zhǔn)備不夠 一般家庭里很少有大小合適的玻璃板來做實(shí)驗(yàn)，且學(xué)生路上攜帶不太安全，如何來滿足該實(shí)驗(yàn)的需求，只能由學(xué)校統(tǒng)一購買足夠的玻璃板(40 cm×5 cm)。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

教師可以介紹學(xué)生利用速度的計(jì)算公式(速度=長度/時(shí)間)，采用計(jì)算速度的方式，直接對比速度的大小得出爬行快慢，這樣不用再局限于固定時(shí)間還是固定距離，只要同時(shí)記錄爬行過程的時(shí)間和距離就可以。有時(shí)，蚯蚓運(yùn)動(dòng)起來還是較快的，由于實(shí)驗(yàn)中又要計(jì)時(shí)，又要看刻度，學(xué)生往往手忙腳亂，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)誤差，此時(shí)如果用手機(jī)視頻拍攝下蚯蚓運(yùn)動(dòng)的過程，記錄員可以重復(fù)觀看視頻，找到蚯蚓運(yùn)動(dòng)過程中的起點(diǎn)、終點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可以獲得相對科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

由于一次實(shí)驗(yàn)所用的時(shí)間較短，每個(gè)小組可以用不同的蚯蚓做多組對照試驗(yàn)，并計(jì)算平均值，最后將全班數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。