江苏省苏州高新区实验初级中学,苏州市215011
摘要 本文通过对社会热点话题“垃圾分类”后,如何处理部分厨余垃圾的探讨,围绕“蚯蚓为什么能处理厨余垃圾?”等一系列问题,展开实验教学活动。学生通过观察、实验,分析蚯蚓这类环节动物的结构特征,以此来培养学生生物学科核心素养。
关键词 土壤中的小动物 蚯蚓 教学设计 初中生物学
1、教材分析及设计思路
苏科版生物学七年级下册第5单元第13章第1节土壤里的小动物。教材对于这一节内容安排了两个活动:调查土壤里的动物种类和探究蚯蚓适应土壤中生活的特征。在日常教学过程中更倾向于后者探究实验,教材中对于这个探究实验给出了4点实验方法,但在实际教学过程中,由于多种原因,实验结果不能达到预期甚至与预期相悖,在课堂上会对教学效果产生影响。针对这一问题,需要将本节课的实验改善和优化,在能够达到实验目的的同时又可以方便学生理解蚯蚓的结构特征。
2、教学目标
基于课程标准并围绕培养学生核心素养的要求,制订了如下教学目标:
(1)、观察蚯蚓,初步认识蚯蚓的结构特征
(1)、探究蚯蚓适应土壤生活的特征,了解蚯蚓各个结构在其中做起到的功能
(2)、关注社会热点问题,科学探究,关爱生命,培养学生的生物学核心素养
3、教学过程
3.1创设情境,引入新课
从垃圾分类引入到厨余垃圾最后的处理方法,学生畅所欲言,介绍“厨余垃圾处理器”,简单解释装置处理垃圾的原理,引出在生活中还有一些人是这样处理家里的厨余垃圾的。采访视频介绍:用蚯蚓处理一部分厨余垃圾,可以减少每天厨余垃圾的投放量。
设计意图:通过学生生活所见所闻,让学生切身感受到资源再利用的可持续发展理念,同时贴近生活,抛出疑问:蚯蚓为什么可以处理厨余垃圾?激发学生学习的兴趣。
3.2尝试探究,引出过程
仿照视频中的家庭垃圾处理器尝试着制作一个装置,向同学们讲述饲养蚯蚓的过程。提问:蚯蚓需要去哪里找?装置需要什么样的条件才能适合蚯蚓活下去?学生根据生活经验就可以得出“蚯蚓一般生活在潮湿、疏松、富含有机物的土壤中”。于是让这套装置尽可能的满足学生提出的设想,并提前实施,放置于黑暗环境下观察。
设计意图:通过向学生提问,并由学生设计实验装置的过程,充分发挥学生学习的主动性,全班讨论的过程中,加强班集体的团结凝聚力。
3.3对比实验,突出特征
讲述利用自制装置处理厨余垃圾时出现的各类问题,请同学们一起分析原因,并改善饲养过程。
(1)教师讲述现象:蚯蚓趴在土壤表面,大量蚯蚓出现痉挛现象。学生分析:土壤过于干燥,蚯蚓需要依靠湿润的体表进行呼吸。学生改进:适当加水保持土壤湿度。教师拓展:如果加水过多可能会出现什么现象?学生回答:土壤中水过多,空气过少,蚯蚓也会因得不
到氧气而死亡。结合环毛蚓体中部横切面示意图,分析蚯蚓的体表里面分布有血管,空气中的氧气可以先溶解在体表外,再逐步渗透进入体表下的血管中,进行气体交换。反馈提升:你能用一张简图概述蚯蚓用湿润的体表进行呼吸吗?(如图1.1)
图1.1
(2)
教师讲述现象:蚯蚓会找到食物并“告诉”其它蚯蚓。提问:蚯蚓会对外界刺激做出反应吗?我们怎么来验证呢?学生联系草履虫趋利避害的实验过程,找到一个合适的外界刺激——盐粒。学生尝试探究实验过程:提出问题:蚯蚓会对盐粒产生反应吗?做出假设:蚯蚓会躲避盐粒的刺激。制定计划:在一个较大的容器中放置一条健康的蚯蚓,用玻璃棒蘸几粒盐粒,在蚯蚓的前进方向等待,观察蚯蚓是否会躲避及反应速度。学生实施计划。观察实验现象并得出实验结论。反馈提升:可以将你设计的实验方案通过简笔画的形式画在黑板上吗?(如图2.1)注意:①在实验过程中应尽量保持蚯蚓体表湿润,同时蚯蚓接触过盐粒后需要用清水冲洗擦拭。教师可在每组实验桌上放置一个清水喷瓶,提醒学生向蚯蚓喷水。②蚯蚓喜欢生活在黑暗的环境中,将其放置实验器皿上会影响它的生活,所以可以在实验操作前在器皿上铺几层潮湿的纸巾,并且做完实验后需要在蚯蚓身上再铺几层潮湿的纸巾,将其盖住。
图2.1
(3)结合(2)实验过程中会发现,同一条蚯蚓的两端接触盐粒发生躲避现象的激烈程度完全不同,那就说明蚯蚓的着两端并不是完全一样的。教师设疑:那么怎么来区分这两端呢?教师提问:为什么蚯蚓的两端不好区分?是因为蚯蚓属于环节动物,身体由许多相似的环状体节构成。在蚯蚓性成熟时期,14-16节的上皮变成腺体细胞,比其他部分肥厚,无节间沟,称为环带,与生殖有关。蚯蚓触碰盐粒反应较为激烈的一段更靠近环带,蚯蚓的索氏神经系统也在这一端分布较多,顾可将这一端称为蚯蚓的前端,前端最前为口,另一端为后端,后端最后为肛门。反馈提升:画出蚯蚓的前后端以及环带。(如图3.1)
图3.1
(4)教师提问:蚯蚓又是怎样运动到食物所在位置的呢?学生实验观察①蚯蚓的体形如何?适于土壤中的运动。②体节如何变化?方便前进。③体表是否光滑?有什么结构帮助运动?学生回答:依靠体壁肌肉的收缩,体表刚毛的协助运动。反馈提升:用简图表示或者动作模拟蚯蚓的运动过程。(如图4.1)
图4.1
(5)教师补充:蚯蚓的消化系统虽然没有人类的那么发达,但也相对完善。食物从口入,通过咽、食道、砂囊、肠等,最后从肛门离开。称为蚓粪,是一种富含大量有机质、微量元素和氨基酸的新型全价复合肥料,也被誉为有机肥之王。所以蚯蚓可以被用来处理厨余垃圾,但也有限度。
(6)教师提问:对于蚯蚓,你学到了什么?你还想了解什么?学生根据自己的简笔画反馈本节课内容,并思维发散,提出问题,可以相互讨论,也可以课后查阅资料,解决问题。注意点:在学生反馈到“蚯蚓属于环节动物”时,需要在简笔画中将遗漏的“环节”添加上去,补充完善简笔画。(如图1.2,图2.2,图3.2,图4.2)
设计意图:通过几个简单的观察实验,初步让学生认识蚯蚓的各个结构,再加以学生自己绘画的简图反馈提升,进一步让学生理解结构与功能相适应。同时又贯穿蚯蚓为什么可以处理厨余垃圾的主线,贴近生活,激发学习兴趣,可以更有趣、更有效地进行课堂教学。
4、教学反思
教材中对于“探究蚯蚓适应土壤中生活的特征”一节课的讲授相对薄弱,在日常的课堂教学中,将生活在黑暗环境中的蚯蚓直接放置于光下实验,对蚯蚓的影响较大,有时非常影响实验结果。通过本文设计实验,可以尽量避免一些不确定因素,对于实验本身而言,学生的操作也更为简单,通过实验也能更好的理解蚯蚓的结构特征。
课堂中运用简笔画的形式对本节内容做到及时反馈和总结反馈,学生自己设计绘画,是自身对知识点的理解运用,又能极大的提起学习兴趣,课后对于简笔画的印象也会更加深刻,同时就对相关的知识点掌握的更好。