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摘要：在探究實驗過程中，教師可以以科學的小組合作方式，通過層層設疑，引導學生對蚯蚓外形、呼吸、反應、運動四個方面進行探究，自主構建蚯蚓適應土壤生活的特征。

關鍵詞：初中生物；小組合作；實驗探究；教學設計

一、教材與學情分析

“探究蚯蚓適應土壤生活的特征”是蘇科版生物七年級下冊第13章第1節“土壤里的小動物”的第二課時內容，本節內容以學生探究活動為主，通過對蚯蚓的外形、呼吸、反應、運動四個方面的探究，得出蚯蚓適應土壤生活的特征，活動內容安排上采用了設置情境———質疑情境———引導探究———解決問題———構建知識的順序引導學生自主探究。學生已經有了一定的自主探究、查找資料以及觀察的能力，在已有知識上對動物的分類也有了大致了解，能夠理解蚯蚓與環節動物的關系，通過探究能夠體會生物體結構與功能的適應、生物和環境的適應。

二、教學目標

1.知識與技能概述蚯蚓適應土壤生活的特征；舉例說明蚯蚓與人和生物圈的關系。2.過程與方法掌握科學的探究方法，提升探究和表達能力。3.情感態度與價值觀體會生物體結構與功能的適應、生物和環境的適應；了解蚯蚓對生物圈的作用，培養學生熱愛小動物的情感。

三、實驗材料與改進

1.蚯蚓的獲得與保存蚯蚓可以通過多種途徑獲得：帶領學生到富含腐殖質濕潤的土壤中挖取，雨后挖取獲得的蚯蚓較多；對于受環境限制無法帶領學生到戶外挖取蚯蚓的學校，教師可以到市場購買。挖取后的蚯蚓要注意保存，可以在較小的容器里裝入泥土，保存蚯蚓。蚯蚓成活時間較短，我用直徑56cm、高70cm的家用水桶裝2/3土壤，放入蚯蚓，土壤濕度在30%~40%之間，蚯蚓可存活一周左右。第二種保存方式可用一次性保鮮盒，底層鋪上濕巾紙，放入少許土壤，放入2~3條蚯蚓，這種保存方式，蚯蚓可存活一天左右。2.實驗用具與改進實驗用具：蚯蚓、放大鏡、光滑玻璃板、毛糙玻璃板、硬紙盒、圓珠筆（解剖針）、玻璃棒、手電筒、細沙子、解剖盤等。光滑玻璃板與毛糙玻璃板不易獲得，沒有條件的學校可以用光滑紙張與粗糙紙張，也可在光滑紙張上貼上雙面膠撒上沙子，將其制作成粗糙紙張。我發現，用光滑紙張與粗糙紙張進行實驗的效果要好于玻璃板；硬紙盒要稍長，要滿足蚯蚓運動，我用的是A4紙包裝盒，長度等于玻璃棒的長度，取材較方便；對蚯蚓的刺激可以用解剖針，但解剖針的針頭對蚯蚓有傷害性，建議用圓珠筆替代；蚯蚓一般比較細小，手電筒的光束面積較大，為了更好地進行探究，應對手電筒進行改造，在黑色圓片紙張中間開一個小圓孔，使其附著在手電筒上，制作成聚光手電筒。

四、合作探究過程

1.確定小組人員，明確分工，奠定探究基石初中生自我意識較強，好奇心強，男生活潑好動，女生膽小心細，教師在分組時，要考慮學生基礎、學習能力、動手能力、性別差異以及性格特征等，使每個小組有不同特質、不同層次的學生，這樣有利于組內互助，更好地開展探究活動。本次實驗以4人為一個實驗小組，分別擔當小組長、實驗記錄員、實驗員、交流員。教師對各小組進行編號。2.教學過程（1）情境再現，新課導入直接導入法，以學生挖蚯蚓的圖片導入，回顧挖蚯蚓的歷程，觀看挖蚯蚓的短視頻，設置疑問，讓學生思考兩個問題：蚯蚓生活在什么樣的環境中？蚯蚓的生活習性是怎樣的？學生總結：蚯蚓生活在含腐殖質的濕潤土壤中。晝伏夜出，以植物的枯枝落葉和其他有機物為食。教師過渡語：蚯蚓為什么能生活在這樣的環境中呢？這節課我們共同研究———蚯蚓適應土壤生活的特征。（2）實施探究實驗①外形篇看一看：蚯蚓的體形、體色、身體組成、剛毛（使用放大鏡）。辨一辨：蚯蚓的前端和后端、背面和腹面。摸一摸：體表、背面和腹面。（學生完成表1內容）思考與討論：蚯蚓為什么有這樣的外形？得出結論：蚯蚓與土壤顏色相近的體色是一種保護色，細長呈圓柱形的體形、身體分節、體表有黏液等特征有利于蚯蚓在土壤中運動。這些都是蚯蚓適應土壤環境的表現。設疑思考：蚯蚓用什么呼吸呢？②呼吸篇觀察蚯蚓在濕潤土壤中的運動，將蚯蚓放入干燥的沙子中，觀察蚯蚓的運動。把體表覆蓋沙子的蚯蚓放到清水中，清洗掉沙子，再放回到濕潤的土壤中，觀察蚯蚓的運動。思考與討論：蚯蚓在濕潤的土壤中有活力，在干燥的沙子中失去活動能力，用水沖洗后又恢復活力，這說明什么？學生回答：蚯蚓離不開濕潤的環境。教師繼續引導學生思考：濕潤的環境對蚯蚓來說有何意義？教師總結：濕潤的環境可以使蚯蚓保持體表有黏液，空氣中的氧氣先溶解在體表黏液中，再通過體表進入血液，體表黏液有利于蚯蚓呼吸。得出結論：蚯蚓沒有專門的呼吸器官，依靠皮膚進行氣體交換。設疑思考：蚯蚓如何感受外界變化，它有眼睛、耳朵嗎？③反應篇輕觸：用圓珠筆輕輕觸碰蚯蚓的前、中、后各部分，看它分別有什么反應。照射：用聚光手電筒照射蚯蚓身體的前、中、后各部分，看它對光最敏感的是哪里？（將硬紙盒用紙板遮光，把蚯蚓放在遮光處，從側面用聚光手電筒進行照射）將硬紙盒分成兩個區域，一個區域保持干燥，另一個區域用水打濕，把蚯蚓放在干濕連接處，用圓珠筆輕輕觸碰，觀察蚯蚓的活動方向。（學生完成表2內容）得出結論：蚯蚓前端反應靈敏，喜歡濕潤的環境。思考與討論：為什么蚯蚓前端反應靈敏？學生思考并閱讀信息庫：前端有腦。④運動篇思考與討論：如何測量蚯蚓運動的距離？學生回答：讓蚯蚓走直線，用兩根玻璃棒制造出一個有軌跑道，或者在紙張上用水滴滴一條直線，讓蚯蚓沿著水滴運動。比較蚯蚓在光滑紙張和在粗糙紙張上的運動。教師要提醒學生在實驗過程中應保持蚯蚓體表濕潤。（學生完成表3內容）大多數學生能夠得出，蚯蚓在粗糙紙張上運動快，有少部分學生會得出相反的結論。教師要引導學生分析實驗失敗的原因：同一條蚯蚓在兩次實驗過程中未休息，第二次實驗活力不足；蚯蚓體表缺水，供氧不足，體力不夠；蚯蚓體表黏液被硬紙板吸收……思考與討論：為什么蚯蚓在粗糙紙張上運動得快？蚯蚓的運動與什么有關？得出結論：蚯蚓依靠肌肉收縮和體表剛毛的協助進行運動，黏液能減少運動時的摩擦（如圖1所示）。（3）歸納總結蚯蚓適應土壤生活的特征（4）聯系實際討論蚯蚓對生物圈的作用小組交流討論，得出結論。蚯蚓能夠疏松土壤，糞便能夠肥沃土壤，蚯蚓在生態系統中是分解者，能夠分解枯枝落葉，蚯蚓富含蛋白質能夠作為飼料，蚯蚓又稱“地龍”，可做藥用。蚯蚓的作用如此巨大，教師要提醒學生在課后把蚯蚓放歸自然。（5）課后搜集與蚯蚓有關的小知識布置課后小作業：請同學們查閱資料，蚯蚓是如何繁殖的？

五、設計理念與教學反思

教師帶領學生從挖蚯蚓開始，感受自然，仔細觀察蚯蚓生活的環境，激發學生對生物的熱愛與好奇心。改造實驗用具，使實驗用具更易獲取、實驗結果更加明顯。合理地分小組進行探究實驗，實驗結論均來自學生動手探究，從而促使學生自主構建知識框架。教師還可以通過思考與討論，層層設疑，引導學生思考，使學生在探究過程中構建知識體系，獲得成就感。探究過程需要較長的時間，一節課的時間非常緊張，建議兩節課一起探究，給予學生足夠的探究時間。這樣，學生才能在充分的時間內完成探究，有較多的時間進行表達和交流。

作者：文慧慧 單位：江蘇省 蘇州太湖國家旅游度假區香山中學