如何提高探究教学的有效性.doc

如何提高探究教学的有效性

一、生物观察活动
1、观察常常见的藻类植物
选择材料：水綿、紫菜、海带
采 集：在晴朗的春、秋时节到生有水綿的水池边，用木条挑起浮在水面上呈丝状的绿色植物，先用手摸一摸，如有滑腻感觉，将其装入瓶或带回实验室。在镜下检查，如果丝状物不分枝，叶绿体呈带状，螺旋状排列，在细胞中间有一个细胞核，可以确定为水綿。
几种常见绿藻的区别:在水池中采集到的丝状藻类有刚毛藻、丝藻、双性藻和转板藻等。它们的主要区别是：

丝状物
叶绿体的形态
其他
水綿
不分枝
带状（一条或几条）呈螺旋排列
手摸有滑你腻感，在细胞中央有一个细胞核
刚毛藻
分枝
呈网状
手摸发涩，一个细胞中有多个细胞核
丝藻
不分枝，丝状体只有2厘米
横向，呈环状
固着在物体上，在水中物体
双星藻
不分枝
每个细胞中有两个星状叶绿体

转板藻
不分枝
长片带状，弯曲形
叶绿体随随光的强弱转动
培 养：准备好培养液（可用土壤浸出液或天然的池塘水做培养液）。将水綿放入装有培养液的烧杯中，置于光线不直射、温度15—20℃左右的条件下，并经常加入培养液。如水面上有一层薄膜出现时要及时除掉。
观察要解决的问题：
1、通过观察找出它们的共同点和不同点；
2、通过观察能描述出水綿、海带、紫菜的等藻类植物的形态结构及与生活环境相适应的特点，进而生物生存是与其环境因素密切相关的实验结果；
3、研究几种藻类植物各呈什么颜色，分别属于哪种藻类植物？
交流要解决的问题：
1、藻类植物为什么必须生活在水中，并有充足阳光的环境中？
2、水綿的细胞结构与绿色开花植物的细胞结构有什么异同点？
2、观察鱼鳔的作用
知识储备：很多鱼可以在水中做沉浮运动，主要得益于鱼鳔的功能。鱼靠通过调节鱼鳔内气体的多少来控制自己在水中的位置。当鱼从深水游向浅层时，水对鱼的压力减少，鳔内气体膨胀，鱼身体的密度减小，水对鱼体的浮力增大，鱼就有继续上升的趋势。如果要停留在一定的水层时，鳔就需要放出适量的气体，不然鱼就会继续上升直至水面。相反，当鱼从浅层游向深层时，水对鱼体压力增加，鳔内气体放出一部分，鱼身体缩小，密度增加，鱼很快沉入水底。如果不继续下沉而要停留在一定的水层，鱼鳔就吸入一部分气体。
思考的问题：1、鱼鳔究竟是怎样工作的？
2、通过什么样的实验可以验证鱼鳔的生理功能呢？
面临的任务：通过设计一个科学严禁的实验来观察、验证鱼鳔的生理功能。
探究步骤：
1、选取一个大而长的瓶子，向瓶内注入至瓶高4/5的水，放入一条小鱼，并将瓶口用带有小孔的软木塞塞紧。在塞口上插入带有刻度的细管（没有刻度管，用红铅笔在管上画成等距离的小格），插入水面下约5~6cm。
2、在瓶塞与瓶口接触的四周以及瓶塞上的小孔与玻璃管的四周均用不干胶封严，请思考，这是为什么？
3、过片刻，观察并记录鱼的沉浮和玻璃细管中水位的升降情况。想一想，鱼的沉浮与玻璃细管内水位的升降有什么关系？
注意事项：
1、实验所选择的鱼活动力和大小要适宜。鱼太大在容器中游不起来，太小效果不明显。
2、实验用的容器一定要密封好，防止气体内外流动，影响实验效果。
3、观察时要反复几次，看一看都有什么现象出现？
3、观察鱼呼吸时放出二氧化碳
问题情境：陆生动物在呼吸时吸入氧气，排出二氧化碳。鱼在水中是否也是这样？
通过什么样的实验可以验证鱼在水中的呼吸行为呢？
面临的问题：设计一个实验，验证鱼呼吸时向水中排出二氧化碳。
探究步骤：
1、选择大小相同的4个标本瓶，分别贴上甲、乙、丙、丁标签，甲、乙两瓶加入等量的清水，丙、丁两瓶加入少量的（等量）澄清的石灰水。
2、甲瓶中放入5~6条小鱼（鱼在水中呈拥挤状态），乙瓶中不放鱼。想一想，这是为什么？
3、将甲、乙两瓶同时置于水温在20~25℃条件下，想一想，为什么这样做？片刻后观察鱼的行为，并认真记录。
4、经过30min后将甲瓶中的鱼用捞鱼网捞出，把瓶中的水立即倒入丙瓶中。观察有什么现象出现，记录下来。
注意事项：
1、要保证小鱼在甲瓶内游动的时间不少于30分钟，否则实验效果不明显。
2、甲、乙两瓶最好置于25℃环境下。
3、实验前要对澄清的石灰水进行检查，看看是否可用。
4、甲、乙两瓶放入鱼后必须加盖，要确保实验条件一致。丙、丁两瓶装入澄清的石灰水后要加盖密封。
5、试验结束后将鱼放回原来的饲养容器中。
改进方案：
1、选择大小相同的2个标本瓶，分别贴上甲、乙标签，甲、乙两瓶加入等量的清水。
2、甲瓶中放入5~6条小鱼（鱼在水中呈拥挤状态），乙瓶中不放鱼。想一想，这是为什么？
3、将甲、乙两瓶同时置于水温在20~25℃条件下，想一想，为什么这样做？片刻后观察鱼的行为，并认真记录。
4、经过30min后将甲瓶中的鱼用捞鱼网捞出，分别向甲、乙两瓶中加入石蕊试剂。观察有什么现象出现，记录下来。
4、观察菜粉蝶产卵地点
思考的问题：1、菜粉蝶怎样选择产卵地点？
2、选择产卵地点的原因是什么？
3、菜粉蝶真的喜欢在十字花科植物上产卵吗？
面临的任务：设计一个实验，观察菜粉蝶的产卵行为。
探究步骤：
1、选择4-5只雌、雄性菜粉蝶放入装有十字花科植物、小麦或玉米的叶、豆类植物的叶和一盆开花植物的较大纱罩笼内。
2、3-5天后，观察叶片上是否有卵出现，产在哪种植物的叶片上，具体位置在哪？用放大镜观察卵是什么形状，并认真做观察记录。
3、将十字花科植物的叶子放在研钵内磨碎，将液汁涂抹在小麦和玉米、豆类的叶片上，留有两片不涂汁液。想一想，为什么？然后将其放入放入装有菜粉蝶的纱罩笼内，进行观察。3-5天后，看一看有什么现象出现。
注意的问题：
1、实验中的雌雄菜粉蝶应选择个体较大的，所用的植物叶片应该保持新鲜。根据情况可更换新鲜叶片。
2、实验用的纱罩应较大一些，长约80厘米、宽80厘米、高100厘米左右。放置在25℃左右，相对湿度为76%左右的环境下，并在笼内放几个用水和10%蜂蜜浸湿的棉花团。
知识拓展：
1、 菜粉蝶雌雄个体特点：
雌性个体，前翅顶角黑色，近中央外侧雌虫有两个黑斑；雄虫黑斑不明显，特别是后面的一个往往消失不见。雌性后翅前缘也有一黑斑呈直线排列，各翅基部呈灰黑色，尤以雌虫的前翅明显。腹部纺锤形，雄虫后端稍下弯。
2、菜粉蝶习性：
菜粉蝶又叫白粉蝶，属于鳞翅目。菜粉蝶只在白昼活动，晚上和阴雨天栖息在树下或草丛中。温暖、晴朗、无风的中午成群地在花丛和田间飞舞，吸食花蜜，交尾产卵。雌蝶喜欢在甘蓝、花椰菜等十字花科的叶片上产卵。菜粉蝶有在十字花科上产卵的习性，这是因为十字花科植物中含有芥子油，菜粉蝶对所散发出来的芥子油的气味有强烈的趋化性。雌蝶根据这些气味寻找他们喜欢的蔬菜，并在菜叶上产卵。雌蝶每在菜叶上停留一次产卵10粒。卵多产在叶的背面。在春秋气温较低时也可产在叶的正面上，卵孵化成幼虫-菜青虫，它以十字花科植物的叶为食物。
2、 卵
外形似瓶形，长约1mm，表面有纵横突起的条纹，形成许多长方形小格。卵初产时为淡黄色，以后逐渐加深为橙黄色。
5、观察植物追随阳光生长的情况
问题的提出：摆在阳光能照射到的窗台上的花，过一段时间后，它的枝叶常会弯向窗外，向着光源方向生长，这是因为植物具有向光生长的特性。植物向光生长，使叶能得到更多的阳光，有利于进行光合作用。“葵花朵朵像太阳”就形象地描绘了向日葵茎顶端幼叶的花盘随太阳的转动。
所有的植物都具有向光生长的特性吗？
植物是如何向光生长的？
面临的任务：设计一个观察实验，探究植物追随阳光生长的情况。
材料准备：
实验箱的处理:60-70cm高的实验箱（可用纸壳箱代替）。在箱的顶端中央打一个边长为5厘米见方的小孔，将两块挡板用胶带固定在实验箱相对两侧上，并在两个挡板对侧下端约2厘米处各打一个边长为5厘米见方的小孔。第一块挡板放在比植物高3厘米的地方，长度与固着的箱壁一样长，宽度要稍过顶端小孔。两块挡板竖直方向部分重叠。
探究步骤：
1、活动前一周，将具有生命力的菜豆种子浸泡膨胀后，种在装有潮湿、疏松、肥沃土壤的小花盆种，或将出芽的马铃薯的块茎（留一个芽），置于温暖的地方。
2、当幼苗刚出土或马铃薯上的芽长出1厘米时，将小花盆或马铃薯的块茎移入实验箱A小孔对侧。使花盆或马铃薯块茎对准小孔，并将实验箱的A小孔一侧移向有光源的方向，将实验箱置于20-25℃的地方。
3、经过8-10天后打开实验箱盖，如幼苗伸向光源并超过第一个挡板时，注意向花盆浇水，保持湿润，再盖上实验箱。
4、将实验箱带有B小孔的一侧移向有光源的方向，并将A小孔用黑纸封上。经过6-8天后将实验箱C孔打开，B孔封上，观察植物时怎样生长的。
注意的问题：
1、选择实验对象时，要选生长较快的植物。
2、在实验过程中，应使实验箱置于20-25℃温暖的条件下，并注意持续浇水。
6、观察昆虫的活动与温度的关系
问题的提出：生物的生命活动与温度有密切的关系。生物体的体温一方面来自体内的营养物质氧化产生的热能，另一方面也是受环境因素的影响。环境辐射的热对生命活动有极其重要的作用，尤其时是变温动物，如昆虫类的活动，基本取决于环境的温度。一般来说，昆虫的活动最适宜的温度时25-30℃，在温度较低的情况下，它的 活动较为迟缓。
昆虫的活动受环境的温度影响吗？环境温度如何影响昆虫的活动？
面临的任务：设计一个实验，探究温度对昆虫温度的影响。
探究步骤：
1、捕捉昆虫：活的昆虫数只，如苍蝇、瓢虫、金龟子、蚂蚁等，装入干燥的纯净水瓶中，把温度计插入瓶中，用棉花塞住瓶口。
2、将装有昆虫的瓶置于小瓷盆内，在瓶周围放冰块，使温度下降到5-10℃，观察昆虫活动情况，填写在表中。
3、在空瓷盆内用冰块和热水将温度分别调节到15-20℃、25-30℃、35-40℃.认真观察随温度上升，昆虫的活动情况。
注意的问题：
1、捕捉昆虫时，不要使昆虫受到损伤，选择活动力强的昆虫进行实验。
2、实验时，各探究小组间所选择的昆虫种类应尽量丰富，因此需要在实验前在组间进行协调，使每组实验的昆虫不重复。
3、实验应从低温开始逐渐升温，否则影响实验结论。想一想，为什么？
昆虫的活动与温度的关系实验记录表
实验人： 实验时间：
温度（℃）
活动情况
5-10℃

15-20℃

25-30℃

35-40℃

讨论的问题：
1、什么温度适于昆虫活动？
2、什么温度昆虫不活动？
3、什么温度昆虫痛苦地挣扎/
二、生物测量活动：
1、测试和观察蜗牛的行为：
问题情境：蜗牛是陆地上常见的软体动物，种类很多，共同的特征是都有一个螺旋形的贝壳，平时身体缩在壳内，爬行时头、足都向外伸展出来，喜欢阴湿环境。蜗牛头有触角，是感觉器官，用来感知外界物体。大触角长有眼，但视力差，在微弱的光下能看到远处，在强光下能看见近处。触角也可嗅气味，帮助寻找食物。蜗牛的腹足是蜗牛的运动器官，它的力气很大，十分惊人。
想揭开蜗牛生活的奥秘吗？
提示：下面的问题或许是你所感兴趣的，或许你还有其他更有兴趣的问题
1、蜗牛运动是速度与哪些外界条件有关？
2、光的强度对蜗牛视力有什么影响？
3、蜗牛的触角起什么作用？
4、蜗牛能拖动超过它自身体重的东西吗？
面临的任务：设计一个实验方案，探究蜗牛才运动、取食、感觉等行为。
探究建议：本实验是一个开放的实验，可以采取多种方法，也可以探究蜗牛的不同行为和习性。由于实验项目多，可考虑分工完成。你可根据自己感兴趣的问题，去选择探究小组。在此仅提供一个供参考的实验方案，希望你所设计的方案有更多的改进和超越。
知识准备：查阅资料，了解有关蜗牛的生活习性、运动、取食等方面的知识。
材料准备：活蜗牛数只、剪刀、潮湿暗箱、尺、电筒、甘蓝叶等。
采集蜗牛：夏季在杂草丛生、树木葱郁活农作物繁茂的阴湿地方，可以采到蜗牛。发现蜗牛后，可直接用手拿起放入潮湿的塑料袋中。如果城市学校一时采不到，可到菜市场购买肉用蜗牛（叫非洲蜗牛，也叫褐云玛瑙螺），放入潮湿容器中备用。
探究步骤：
1、测试蜗牛运动与外界环境的关系
(1)选择3只大小相同的蜗牛。先将一只放在干燥、平整、有光的地面上，记住它开始爬行的位置和时间，然后测量它在1分钟内移动的距离。用同样方法测量另外两只蜗牛移动的距离，计算出平均值。
(2)将蜗牛放在遮阴的地面上，用同样的方法测量其运动速度，计算出平均值。
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