探究"单细胞生物草履虫对外界刺激的反应"实验的分析与思考

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ｅ学科学 ・小教师　

探“ 究细胞单 生物草履 虫 对外界 刺 的激应＂ 反 实　验 分析的与 思　考

■黎 星 　南 京 沙市洲 中 学　 江 苏南 　京２ ０ 　 ０１０２ 摘 要 ：单胞细生物草 虫履对外界 激的刺反应 ”“ 实验培是学 生动 手养操 能力作 重的要方 式之一 　因 。ｌ 　 　

草履为虫个微小， 需体借助要显微镜 才能看到，得 师指导学教完成生对草履的虫形结构的观态 察０ 以 　

所活动 了、解所它有的具命活动特生 ， 点并设计案方 、进行探究草履对外虫界激的刺反的实应验分及析，．。　 ． 是 有于利培学养接触生物和生察能观力提的。 高有利也于高学生对提物生兴的趣生物和何如趋避利 ＿。 害　 及环时 境遣 认 识　 关键　 试： 生物 验 察薄　 虹 　　分 　 祆掭喜ｊ 　

外界

刺 激的各种反 应。我们可 以通过 实验 证，明 草 虫履对盐 确存 有的应激　 并这 因为 是当界外　注 情感态 的培度 养， 充分利 用科各课程资 ， 培源学养生收集 理信息处的 能 　应反， 此从 论在盐推 碱壤 土中般植 物几乎 一不能存生， 力 展，究 研性学 习， 开 培 学养生 提问题 、出究 题问 、决 问 的题力 能 研 解 鼓　； 溶液 浓度于细 大液胞 度浓细胞 会使 失水死而 亡。么 那何如 析分这些原则　 励生学合学作习 、 进学之生 相间互交 流 同发、 展 促 共 促，教学进 长相！ ” 　呢？ 初 中生物 　许多实 验是的重复 前 人的索探 、推 测、 证认 识 等程过， 验 但　 １科 性 学原分析　 、则 学性科则 原 指“实验 的要目 明确 ，实 验 原理要 确正， 验 料 和材实 　验实 对初 中 生学来是未说 知领 ，域为 教师 如对何做所实验 进行分 ， 作析正是 要　 个整没 思计 和实 验路法方的 定 确，不 能 离偏生 物学 都　认 真思 的考事 通过实验 。析分 ， 把验实 目的 、 验原理实、 实 结验果链等接起 手　 的段选要择恰 ， 来 当，可 出看实验 案方的科学 性与 可行性 而培 ，养 学科生 学探究能 力。基 知本 和基识 原理 以本 其及他学 领域科 基本原 的则 。他具有 两个方 的面 　 就 从

　人

类的 生经产 和验学知科 ，识 人是类长 期主动 察 观、 践实 、探索 、实验 的结果　。生 物 就是一 课门以实 为基础 验的科学 实验教，学是教学活 动的 　重要组 成部 分所 。以， 生 物课 引导学上生 在 实验活动 中进行 动 主的观察、 探　 究、 论、讨 交流 ，培养学 生实能践力 所须必 。《 的是国 务 院于关基 础教育 　 改革 与发 的决展定 》 指 ，出“ 续 重

视 础基知识 、 也要 继 本基技能 的 教学 ， 关 　并

骤 ，用科是 探学究 方的法验 证一 某物生学理 论探 或某一究生物 问题的理 论依　 。 据 　生实 物验计 设必 须循遵的原 则 包 括科 学 原性则（ 加 ） 单 一 变原　 增量 、 则、 照性则原 等 。本 实 的验 理是检原 验履 虫草刺对激 的反应， 对 观 察它　对

以下笔者在是实验教学 中 的作法与体会 。 　

、一

实验原分 理 析。验知识 的 发发展过生　 体程

含义 ：

先必首须保证 实验 的设计 不 出 科学 性现误错 ；次， 其实验 设要计　 具科有学 思想和科学 方法 因的素” 本。例 是依正 照“ 细胞单生 也物能对外 界

环　境的变化作出适 当应 ” 反一这原 而理计设的 。

　

务 印商馆 书出的 《版现代 汉词 典语》 对“ 理 ”词 的解 是 释：带 　有 原 ～ ， ２ “一单变量原则 析　 、 分 普性遍的 、 基本 的 、最可以 作为其 规他 律基 的的础 律 规；具 有 普 遍义意的 　单 一变 原量则中 变的量指实验 中 由 验实控者制的 素或 因条件 。食　 道盐 。”理 么那， 物生 实验原 就该理是指 检验或为证 验种某学理 科（论 教即材　 为本 试次 的变量验， 食盐 但多少 的、浓 度等是影 都实响验 结 果重的要 　 因量会 出少现 玻 载片中 左、 两侧培养 液 中的 草 虫数 量履 不 变 ，结　验有 实 中某基 础种理论知 ）识而 行实验操进 的基本 的作 、带 有遍普规 律性的道　 素 学生，会 误得 “ 食　盐对草履 没虫响影”的结 论 。 　理 生物。实验原是生理物 验 的实要 重组部成分 ，着系验实 目和实的验步　 不 明果 显；联

一

７　

２

小

学科学 教・师　

警礅巍萎 尝麓　 。 　

本次实验先

在低倍 下 观镜 察， 可易看容到 履草 虫的形 外与动运 。不过 ３ 对照性原则　 析　分 对照性、原 则指是 实在组 中 ，其他验 验条件 实都 同而相 有某个 关键条 在 　作草制履 虫临时片玻本标 时 ，取应少 许 花 ，棉其撕将 松 在载放玻 中片 再　用滴管 吸取草 虫履 培液 ， 在棉花纤 维中 间，养 滴上盖盖玻片 ， 以 限　 制（件变 量） 同 ，不 以此增 对条件 强结果之 间关与系 的理 解。次 本验 中实盐　 加 部，使

　的 养液培是验实组， 没 有加 盐的培 液养是 照组 。通对这样过组 既增分实强　草 履 的虫游 ， 动察观更易 容。同 时， 亮 要度稍暗 ， 保证光 草 虫与周履 背围景 一定 有的明 反暗 差 这　 ，验论的可靠结性， 也 使验实 科学的性得 保证 。 到 　转倒 的草鞋 底 体 ）表纤 毛、 、 口 沟 的位置 细及 小类 进　藻 实原验 理是行进 实

验操作 依的据 原。不理明 ， 致 导目的清不， 实验 　 样的草履 虫的 态形（ 续性被破连 ，坏 是 也生学常 错出 的 原因之一。 此由 以可 出看实在前验　有入 。 这　 口 可 沟清晰 到 ，见草 虫履 游时 的泳特 点（旋 转 前 进当遇 ）到阻 挡物　 时、 必 对要验原实理行 分析进 ， 强增 学生学 习 目的的认对性知 。

二、　实 过程验分 析。激 发 学兴趣习

１　发现 题问， 出 假　 设 提 、提 “ 出虫 履够能对某 种刺 激 （ 光 、 如草化学 物 质等） 产 生 能哪 反些　 进行 利 。 　可 应 等问题 ” 激。起 学学 生动 机习， 他使对们 实验 自 始至保终持浓 的兴厚 。 趣 学 习　物离生不开 观 。在察实 验过程中 ， 教师须 引 学生根导实验 据目　

应。的　

虫 游动体 向等等也 方清可晰 到 见之 。后转用 高倍镜观 再察， 高倍下镜 在 　 ，可观察 其 到内部 结构细核胞 、 胞质细 、伸 缩泡 、物泡等 。 时同与课 上本　理 食论 知相结合 识 到加，理解 和巩 固已深知识 的学 的 ， 目助 有实于 验的　 顺 起也

作假设出草 履是能 够对虫某 刺种激产生 如 向趋或避 这种开刺 的激反　观 察 验变实化， 发启 学生分析 考 思， 时让其同通过自己的观察分 析得出结 　 果， 不是而急于 结下论。 这符也合新 程课理念 ，即学让生在实验 探究 中 自　 ２ 选择 实 材料验 、、器具 　 学主习、 合学作习。 　

“

交 水稻之 ”父 平院士 隆 杂， 袁对在水 的稻研究 中， 找 到了表 现因杂 　 正著 的生 名物学家达文 尔说过 ：曾我既没 有突 迅速 的理解力出 ，“也没有　 优 势的种水植 株 稻， 使 交水稻杂的 育培获 得成 ， 功解决为 食粮短缺 问 题做 过　人 机的智 ，觉得对 事物行仔进细地 观 察的能 力 ， 我上 是 我超 过中水平等 出　了巨的贡献 大可见选。适择 的合实材验 是料初 生 物中验的实条件 一 。之的人们 的 。 名”理 生家 巴学 甫洛夫在他的 实 室验刻着 “ 里　 观著察， 观 察 ，　再本次 验 的材实 是草料履 虫， 履草虫 最是 原 的单 始细胞原 生 动物 ，实 　 察 观 ” 的警 句在可见观察。 的要重 。性　 验 中 能现 表出各种对外界 环境应激的 应反草。虫履很容易培养 ，找 新 来　鲜２ 通过 实验结 果析分 培养思考 力能　 、 苇 芦或稻草， 剪成 一长寸 数段 ，放 在大烧 杯 中， 注 入自水来， 成 浸泡液， 制 　 验实分 析一方面 可 以出找并排 影 响除素 ， 因使 验重做实 获得 成能 功；　 放有在 光下阳２ 以￣上 环境的 中， Ｃ５可 在浸泡液 内加 入 少许鸡熟蛋黄 能促，　另 一方 面

， 还 可以总结 出经教验训， 甚至 可还有 意外的能 收 获 、发现 的 新， 　进其 生长 。 　这科在史学上是 乏不例 其 。的我在进行 实验们 时， 先首对 实验 根本 的目的 　

通对过 选择物 生实材验 的料分 ，要析让学 生明白 实对 验材料的挑 　选 要 有深刻的认识 ； 同时 要重视实 结果 ， 验还要 视分重 结果析。 能不只 满足　 是有 严要格 的 ，求 本 着须 学科态的度 ， 不 能图 一 的时便方 ，否 就无则法 达　 实验于 成的功 ，而愿对不 实验败 失原的 进因分行析 等 　 。到期预 效的果 。　 不 论组实分 验还是示演 实 验， 能万无 一失可， 功 的要展示 成给大 　 不对３ 设 计实验案　方、 看家， 对 实效果 验好不的 ，助分析 帮原 ，因为什么 能没 达预到 期果 效 几　，有 实本验选择 照对 比实较方 案 。对验照 比较 实是验 在个 相两组似 中 样 种能情况 可，　 应该 怎么改 ，提而高生学 分问析题、 从 解决 问 题的能 。力　 进行 ， 中一个 已经 确是定其结果 事的物 ， 其称之 “ 照为 组 让 ”其自然发 　 ， 四对 、掘 开挖实验拓发 并现关新 问题注 　， 展实验对者 之加不干涉 另；一 组是稳 中有 未的降、 需要 究研的事 ， 物其称　 “为 验实组”将 实 组验中的 知 未因 素对同 照 的已知因素组进行对 照 较比 ， 。 陶　行 提 出知 “做学合一 “ 怎样做”便样怎 学， 教， 事样怎便 怎学样 。教　教 通过对 实验组的人 为干预 ， 确定该以 因 素影的响 用 。对作照 较比实 在验生 　学研 物中究是广应泛 用。的　 本验选实择 履虫为草实 验材料 ，以 无 有盐食 变量 ，为进行对 照实 验 　控制 变 。量察观指 标是履草虫状 况， 于属探究 实性验 本， 次为双组单变 量 　对 实验照， 加变量 的为实 验组 施 ，施加 不变量是对 照组的。

　而不做 ，

不 算能 是；教 而学不 ，做 能是学 。算与 学 都 以为 中心做 不 教 ”。陶行 　知 特别强要调 自亲在“ ” 做 活的 中动得获 识知。 此 ， 因验实 、实验析 真 　 分做是实现 行知陶教育 想思的好最径途 。这 要求师教重 学生 尊， 注教意之外　学

的

生 ，活指 导 学生实 在际 活的动 中好本 领 ， 学养们 他的活能生力。这 对　培 我们现 的教学方式 在也有启发之处。 　 ４施实 验的实步骤： 、　 １ 过“ 通、 多问” 导 引“多思 　” 第 一 步载在片破上滴 两草滴虫 培养履 ，用液牙 签在两滴 养培液 液滴 　聪 明 在 于多问 思 ， 多问易 使 学生 生 产 奇 好心 教 。师在 授课 ，时疑 　 之 间 划 一条出接连通 。道　 可 以要

求 学联生系教 学内 边容观 察 、 思 ，考 发现 和 出新提问题 ，边 并 　

第二 步

载玻片在上的一侧 草履含虫 的养 培 中液（ 或左侧在 培液 中 ）养　 滴 人 １２（ ～ 滴 或 许 少 食）液 盐滴 　。第三步 让 学生在显镜微下 察草观 虫履 的 运动。 讨 论交用 的方式说流 　出观到 的察现象。 　

从

而 引起 积 极的 思 维活 。动补 些讨 充 的论问题 作 进或一 步 探 究 如，如 　 草履虫 光 对 糖或 刺 激 的 有 么 什样的 反应？ 草履 虫 这 种 利趋 避害 的反

第 四步　根据实 验 结得 果相出应 结的论。 　 ５ 析分实结验 果， 实出 结验论 、　得 系经统 的分 化 。 ） 　第一 种可 从显能 镜微 看加到 盐的 培养 液草履中虫 比来 的少原，而 没 ２ 　通过 “、分析 ” 导引 “ 考 ” 　 思加盐 有培的养液中的草 履 比虫 原多 来 ，了载即片玻上 盐 的培加养 中的 液 　实对结果验 分析的提 是高学生析分力 能重的要环节。从心 学 看 ，理有 　 履虫从草侧 由一道 通游没有向加 盐的培养液 ， 明试 验成 功，说 学生 分析能　 系有统 条地理 行观进察 ，输于入信 的加息 储工存 ，高感知效 率 ， 便提 突出 出正确结论　 ： 盐对食草履虫是 有 响 影 的，草 履 虫在避逃过量盐 水带来 有　 的重点， 免遗漏 ， 　避害 激。 　刺 做全到认面识观 察象对 。以 的往教和备学课中还 发 ， 现生学一不定按　 第 二可 能种过通显镜 观察微 发现载 片 中玻左 右两、 侧养培液 的 履　 照草原划计 要求 　虫数量不 变；这说 明 食盐 水度 与草履浓体 虫内验实浓 度相 等， 盐对草 履　 食 或在 教师的指 导 完操成 作 ，而是以 他个人们 的 释来解行实进 。因此　验 虫影 响没 ，实 验有成功 。 　 教师没 要还重注 观分析察， 在实验 中注关 学生有原 的知经识验 ， 学 生的角 　从第 三种 可 绝大部能分 履草从虫一侧游 向加盐的培养液 ，说 食明 盐　含 度 出发， 他们注的 操作过 和程 法 方，关 引 导 学会其 实 验，使 之实在验 中真 　过低 ，量 食 对盐草履虫是 有的利响影， 草 履有虫趋向有 刺激 。利 　 理解正识知 掌，技 握能 。 　过最不 后得出结论 ，的 仍 要据实验 根的结得 出果因为实。结果验是实 　总 之， 实验 教 学教是 学活动 重的组成 部要 。分结合 学生实际 ， 视重实 验过程 中出现　 的实验象 ， 现其实中验量变起 了定决 作。用 实验论结又是 根　验设计 。 有对 性针进的行 实分 验析 ， 学让 带生 着问去题观察 思和 考，正 　是 实验结据 果 作的一种理出 推论论， 是者因果关 系

， 二使实 要达验 到的 实验　 日制《务 教育义物课生 程准标》全 的要 求。验实 ，学生获使 了生得物基知础

　的目 　

。应

， 其 生 活 有 什 意么义 ？ （履 虫 趋的利 避 害 特的 有性利 于其 环　 对 对 境 的适草应 性 和 生存 能力。 ） 草 履 如 虫对 界外 刺 激 产生 应反， 通 　 再过 是神 经 统 完系 的 吗成？ 什么 ？（ 是 ， 为 不 因 草履 虫 是单 胞细生 物 ， 有没神 　

三 、实现验 与象果的分析 ， 结养观培 察思考和力能　 通１实验现过象 分培养析 察 能观力　 、

， 识握 了掌本基 技能 养，观了察能 、 培 实力验操 作能 力 ， 析 和分决 问解等　 题 合能综 。力提 高了学生 生对学 物兴的 趣，成 论联 理实系际 ， 养 实 事求是 的 　 科 学态 度。实验 中暴而露出 的题 问 ，也成为教将师实验 教学 实与 分验析 　 努中力改 进的方 面 。

一　

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