谈生物观察实验的探究性意义.doc

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1、谈生物观察实验的探究性意义2013年6月的一天，英国7岁女孩奥利维亚穿过自家附近的风铃草树林时，惊讶地发现了五叶草。她让妈妈用贴膜机把这朵幸运花保存起来,还注明了发现H期，这可是全世界公认的幸运花。观察实验是生物学屮的最基本的实验，但实际教学中未能得到应有的重视。本文以译自Miller和Levine教授所著的"Biology"中实验“蝗虫外部解剖学特征探究”为例，通过静态和动态观察蝗虫的外部形态特征和运动方式，让学生建立生物体的结构和功能相适应的核心概念。这与新课标倡导的探究性学习，提升生命科学素养是一致的。一、实验“蝗虫外部解剖学特征探究”译文1

2、・问题：蝗虫身体的哪些部分适于陆地生活？2.简介：蝗虫是节肢动物门的成员，昆虫的种类超过一百万。（下略）3.实验前问题：阅读整个探究过程，和小组成员合作完成以下问题。在探究的第一部分，能观察到什么？写出观察到的活体蝗虫三种运动方式。蝗虫的身体包括哪三个主要部分？蝗虫的足和翅在身体的哪一部分？怎样判断蝗虫的雌雄？4.材料用具（每个小组）：广口瓶，活体蝗虫，解剖针，蝗虫标本，防水标签，手持放大镜，萬苣叶片。5.安全警示：在这个探究实验的第二部分，穿上实验服，戴上护目镜和一次性塑料手套。小心处理动物标本，防腐液和所有接触这些生物的实验仪器。不要用手接触眼

3、睛和口部。按照教师的指引归还或处理所有实验材料用具。实验完成后用温水和肥皂洗手。注意实验步骤旁的所有安全标识，应熟知这些安全警示的含义。2.实验步骤：（1）观察活体蝗虫的反应。%1小组合作完成探究，把观察结果写在空白处。观察广口瓶中的活蝗虫。注意：小心不要打碎玻璃器皿。图1帮助你找到蝗虫的头部、腹部、胸部、三对足和两对翅的位置。在不干扰蝗虫的前提下观察几分钟。注意蝗虫的运动方式，并且记录蝗虫用哪只足行走。轻敲广口瓶的侧壁，让蝗虫受到刺激而跳跃，观察用于跳跃的足。%1观察蝗虫在静止状态下的体位和姿式，用手持放大镜观察与呼吸及气体交换相关的腹部运动。%

4、1撕下一小片萬苣叶喂给蝗虫，注意它的摄食，近距离观察口器的动作。%1记录你看到的蝗虫外部特征和运动方式，记录完后把蝗虫归还老师。（2）观察蝗虫外部解剖学特征。%1从老师处取一只蝗虫标本，洗掉防腐剂。把蝗虫置于解剖盘中，轻触外骨骼。并用手轻轻按压，记录下观察到的蝗虫外骨骼。注意：用于保存蝗虫的防腐剂可能会腐蚀人体皮肤。穿上实验服，戴上护目镜和一次性手套，避免接触你的眼睛和口腔。%1找出蝗虫身体三个部分的位置：头部、胸部和腹部。如果需要，参考图1用放大镜观察头部。注意头部顶端的两个长触角，这是蝗虫的触觉器官。用放大镜近距离观察触角，蝗虫的二个单眼在头部

5、：每个触角的基部各有一个单眼，第三个单眼在头前部正中。头部的两侧还各有一只复眼。单眼和复眼是蝗虫的视觉器官。记录下你的观察。%1找到胸部的位置，注意蝗虫胸部分为三节，每一节附着一对足。观察2对前足和第3对最大的足，即跳跃足（亦称后足），注意每只足都由腿节、胫节和?k节组成。%1观察两对翅，用手指轻轻展开蝗虫的翅。注意观察前翅和后翅的区别，前翅革质化，保护着专司飞行的后翅。写出蝗虫胸部的观察记录。%1找到腹部并注意它的分节。在腹部第一节，有一突出的鼓形结构一一鼓膜，是蝗虫的听觉器官。在腹部每一节的两侧，有很多小的开口称为气门。气门是蝗虫呼吸系统在体表

6、的开口，是气体进出的通道。%1注意雌雄蝗虫的腹部最后一节是不同的。雌虫的最后一节有一个爪形结构，其上有4个用于挖洞产卵的点状突起，雌虫的腹部比雄虫长，雄虫腹部最后一节是钝而弯曲向上的。判断你手屮的蝗虫是雌的还是雄的，写下对蝗虫腹部的观察结果。%1完成实验探究后，按照教师的指引处理蝗虫。注意：研究过蝗虫标本后，用温水和肥皂洗手。2.分析和结论（1）观察。蝗虫身体的三部分中，哪一部分是专门适应运动的？（2）数据分析。蝗虫在其生活环境中，可以通过哪三种方式感知移动的物体?(3)推论。蝗虫的体色怎样帮助它躲避敌害？(4)预测。如果把蝗虫的头部浸没在水中，它

7、会被淹死吗？(5)得出结论。哪三种结构有利于蝗虫生活在干燥的环境中？2.拓展研究尽可能多的收集节肢动物的各类标本，并比较以下特征：身体的分部、足的数量、口器的类型、呼吸器官的类型。在资料表中记录相关观察，利用资料表鉴定器官，这有利于解释节肢动物极为丰富的多样性。二、实验评析1.观察实验不是解剖实验。观察实验中应该培养学生的实验动物福利意识。据统计，美、英等欧美国家每年用于实验的动物数量高达3000万只，这引发了动物保护组织的抗议和各国科研部门的关注，在如何对待实验动物上，欧美广为采用的选择方案是“3R法则”，即减少、优化和替代。“优化”即是减少动物

8、的精神紧张和痛苦，比如采用麻醉或其它适当的实验方法；“替代”就是不再利用活体动物进行实验，而是以单细胞生物、微生物或细胞、