参赛作品 黑龙江省 哈尔滨市 群力经纬中学 李璐

参赛作品 黑龙江省 哈尔滨市 群力经纬中学 李璐

创新初中生物实验教学落实科学探究素养培养——以创新实验探究草履虫为例

李璐

哈尔滨市群力经纬中学校     黑龙江  哈尔滨  150000

摘要:初中生物实验教学过程中，不是把现成的知识灌输给学生，而是让学生在教师的指导下主动的去探究。本文通过实验创新新实现了，从宏观到微观、从结构到功能、从现象到本质，变被动接受式学习为自主探究式学习，变个人独立学习为多方合作学习，进而培养学生的实践能力和创新精神。同时，学生的能力培养、合作意识也会有所提高，创建高效课堂的教学模式，在初中生物学教学实践中具有十分重要的研究意义。

关键词: 初中生物学；草履虫；创新实验

一、创新实验思路

《单细胞生物》一课选自人教版义务教育教科书生物学七年级上册第二单元第二章第四节《单细胞生物》。2022版生物学课程标准中对这节课的内容要求是“一些生物由单细胞构成；细胞不同结构的功能各不相同，共同完成细胞的各项生命活动”，学业要求是“运用控制变量的方法，设计简单的实验，探究单细胞生物的运动或趋性”。围绕着这些要求的落实，这节课除了对理论课的学习外，更重要的是对实验内容进行了重组与扩展。

实验课设计在本课的理论学习之后，在原教材的基础上设计了两大实验环节：

第一个环节从宏观角度探究草履虫的应激性

第二个环节从微观角度探究草履虫如何完成多种生命活动。

二、实验中遇到的困难和问题

1.应激性实验试剂拓展

教材中课后习题涉及到草履虫的应激性探究，涉及了牛肉汁和食盐两种物质。但由于牛肉汁的烹调方法限制，多次实验效果都不明显。并且草履虫本身对有利刺激的反应也不明显，能否找到多种效果明显的实验材料供学生选择探究，是实验成功和内容拓展的关键。

2.固定草履虫的方法不理想

草履虫运动迅速，在显微镜下观察需要做固定处理。传统的固定方法是用棉花纤，但棉花纤维过少时草履虫仍然小范围快速移动，不利于镜下观察；棉花纤维过多时影响透光度，视野不清晰。这就使得找到有效的固定方法十分必要。

3.草履虫的应激性除了趋利避害能否有其它反应

草履虫作为比较低等的单细胞原生动物，除了趋利避害还有没有其它的自我保护能力?这种能力是怎样体现的?能不能通过简单的实验操作让学生可以自主探究发现？开拓学生视野，提高学生的自主探究能力。

三、创新实验，解决问题

1．草履虫的固定：利用乙醇溶液对草履虫的脱纤毛作用。

如何能让草履虫最大限度的静止不动，但是其生理功能不受影响，既便于学生操作

又容易在光学显微镜下观察。这一直是众多生物教师研究的课题。

原则：便于观察且不伤其性命。

思路：增加阻碍，限制运动。去掉运动结构——纤毛。

        办公胶水和蛋清干扰法

尝试： 蛋白甘油粘贴法          不理想

        冷冻法

成果：适宜浓度的乙醇处理后效果极佳。

乙醇有溶解纤毛，但不破坏其生理功能的作用，而且过3-5小时后纤毛可以再生。在对草履虫的伤害降到最低的基础上，最大限度的控制草履虫的运动。

2．草履虫防御功能：低浓度墨水刺激草履虫释放刺丝。

草履虫属于纤毛纲的单细胞原生动物，在受到外界化学、机械、电刺激时，会突然释放“刺丝”，起到一定的防御功能。

经过多次试验发现：10%的钢笔水有刺激草履虫释放刺丝的功能，而且操作简便、效果明显、极易观察。                

3.改用牛肉膏溶液，增加农药、酵母浸粉，进行草履虫趋利避害的特性探究。

由于经过烹调的牛肉汁实验效果不佳，改用配置培养基的牛肉膏配置溶液，效果明显。

并为学生准备了多种实验试剂探究草履虫的趋性，除了教材中提到的，我还在备课时尝试使用洗涤剂、米粒、蛋黄、蛋白胨、食醋等物质。发现草履虫逃避有害刺激明显，但对有利刺激反应缓慢。由于草履虫以酵母菌为食，它对酵母浸粉反应强烈。选择低浓度农药作为有害刺激之一，既不会对学生造成危害，又能让学生得出农药对动物的危害巨大这一结论。

三、问题研讨

1.改进实验方法收获意外珍贵素材

本实验突破性的应用了乙醇溶液作为固定剂来固定草履虫，这在初中实验课还是首次使用。在课前对乙醇试剂浓度摸索与大量重复试验中，意外的拍摄到草履虫的收集管与伸缩泡交替张合、胞肛的排泄等高清视频，尤其是草履虫食物泡的有规律流动，在网络上没检索到相关视频，这为实验教学积累了珍贵的素材。并且，当确定了乙醇的最适使用浓度后，此实验可重复，放大倍数在100倍以上的显微镜下均可观察到。

2.先进实验设备使实验课授课与反馈更高效

以往在使用显微镜的实验课堂上，教师很难保持与学生全面互动，学生又总希望老师到自己身边看一看自己制作的装片观察效果是否优良，也会好奇其他同学的显微镜下的物象情况，但是这极可能就造成实验课的混乱局面。而我校配备了最先进的实验设备，数码显微镜与电子白板实时互动，可以及时有效的展示学生作品，解决学生疑问，增强学生探究信心，激发学生探究欲望，高效的完成实验教学目的，得到良好的实验效果。

3.改进空间

课上学生兴趣浓厚，探究热情高涨，但由于时间有限只能选取最经典的试验。我课前的很多设想随无缘登上本堂课的讲台，但可以把它们延伸到我校特设的“学科超市”活动。在学科超市里，学生们利用草履虫和菠菜就能完成蔬菜上农药残留严重性的探究。再有，我们往往都会做出洗涤剂对草履虫是有害刺激的假设，但学生正确的试验操作却推翻了假设。

作者简介：李璐（1984—），女，汉族，哈尔滨市人，硕士研究生学历，教师，就职于哈尔滨市群力经纬中学校。

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