江西省信丰县黄泥中学中考生物实验汇总复习 探究酒精对水蚤心率的影响教学设计.doc

探究酒精对水蚤心率的影响
一 教学目标
知识目标：通过探究活动，说明酗酒对人体健康的危害。
掌握探究实验设计的一般原则。
能力目标：通过探究酒精对水蚤心率的影响，体会探究的基本过程，培养动手操作的实验技能和合作创新能力。
情感态度与价值观目标：养成严谨的科学态度与精神，培养合作意识；培养珍惜健康、珍爱生命的情感。
二 教学重点、难点
1、重点：说明酗酒对人体健康的危害。
2、难点：探究活动的组织与实施。
掌握测定水蚤心率的方法。
三 实验内容
1、实验名称：探究酒精对水蚤心率的影响。
2、实验器材：光学显微镜、体积分数95%的酒精、量筒、滴管、脱脂棉、吸水纸、秒表、试剂瓶、载玻片、水蚤。
3、课前准备：充足的水蚤（购买）；学生课前配制不同浓度的酒精溶液、设计实验方案。
四 设计思路
（一）教学策略
1、基于学生已掌握了探究实验的一般过程并具有了一定的实验操作能力，所以课前准备工作以学生开展为主，如配制不同浓度的酒精溶液，初步以小组为单位设计实验方案。
2、在教学过程中，重点突出实验方案的讨论，实行组内讨论、组间互评、教师点拨，最终设计出可行的实验方案。在讨论中，教师充分发挥其引导作用，培养学生严谨的科学态度。
（二）实验类型
学生分组实验（学生6人一组）
五 教学过程
师：酗酒有害健康，到底酒精对人体有没有危害呢？今天借助水蚤来探究一下吧【投影展示】水蚤的图片及特点介绍
【活动一】分组汇报交流，制定实验方案。
1.第一小组 借助查阅相关资料，我们作出的假设是：体积分数大于5%的酒精会降低水蚤心率。实验方案是：（1）配制体积分数3%、5%、8%的酒精溶液。（2）观察一分钟内水蚤在不同浓度的酒精溶液中的心脏跳动次数，即心率，并记录。为了减小误差，可以在相同浓度下测定水蚤心率多次然后取平均值。
2.第二小组 由于水蚤心跳过快，可缩短记录时间，比如可记录10秒内的心跳次数，重复多次取平均值，然后计算出心率。在计数时采用打点计数法，根据个人书写习惯，跟随水蚤心跳节奏，用0.5mm的签字笔在白纸上由左向右进行同步打点计数，尽量减小误差。
3.第三小组 前两组缺少对照组，我们必须先观察记录水蚤在清水中的心率，然后再观察在不同浓度酒精溶液中的心率，这样才能使结果更具有说服力。
师：这3个小组的实验设计都各有优点，第一组注意了减少实验误差，第二组更改了观察时间并注重了计数方法，第三组遵循了实验设计的对照原则。你们觉得还有什么不足的地方呢？
4.第四小组 以上三组都没有明确观察水蚤的数量，水蚤非常小，能否多次实验呢？我们的实验方案是：（1）以清水中的水蚤为对照组，不同浓度酒精溶液中的水蚤为实验组。每一组实验重复三次以求平均值，减少实验误差。(2)鉴于水蚤对不同浓度酒精的耐受性，每只水蚤只做一次酒精测试，即在清水和某一浓度酒精中观察计录数据。所以测试某一浓度下水蚤心率，至少需要准备3只大小、心率基本相同的水蚤。
5.第五小组 少量饮酒有益健康，那低浓度的酒精对水蚤的心率影响会是怎么样？我们计划配制不同的低浓度的酒精溶液如0.03%、0.05%、0.07%，0.5%、0.7%、0.9%等，观察并记录水蚤心率。
6.第六小组 打点计数法是较传统的方法，若将不同浓度下10秒内水蚤心跳拍摄记录下，再将其缓慢播放计数，这样会更准确。
归纳各小组实验方案，得出最佳方案。
【活动二】亲自尝试，体验实验过程。
（1）用吸管吸取水蚤，放在载玻片中央的清水滴中，在低倍镜下观察水蚤心脏的跳动，选取心率在33~35次/10S的水蚤进行实验。（2）记下水蚤在清水中10S内心脏跳动的次数，重复3次后，求平均值。（3）在同一片载玻片上，用吸水纸吸去清水，迅速滴加1～2滴某一浓度的酒精溶液，记录该水蚤在此浓度酒精溶液中10S内心脏跳动次数，重复3次求平均值。（4）按上述相同方法，测出不同浓度酒精溶液对水蚤心率的影响，记录数据。并将实验数据填入下表1中
表1 不同浓度酒精中水蚤心率统计

清水
0.8%酒精
0.9%酒精
1.0%酒精
…
第1次

第2次

第3次

平均心率
（次/10秒）

生：交流、汇报。体积分数低于0.9%的酒精溶液可以促进水蚤心脏的跳动，体积分数高于1%时会抑制心脏的跳动，并且在一定范围内浓度越高，心率越低，体积分数超过20%，水蚤死亡。
得出结论：少量饮酒可促进血液循环，过度饮酒有害身体健康。
【活动三】鼓励创新，拓展延伸。
针对水蚤心跳过快的问题，同学经过探索得出以下经验：可用500万像素的手机对准显微镜的目镜镜头拍摄记录下10S内水蚤的心跳，然后再用视频软件技术将视频处理缓慢播放，可清楚无误的记录下水蚤的心跳。
附1：部分不同浓度酒精中水蚤心率统计数据

清水
0.3%
酒精
0.5%
酒精
0.7%
酒精

0.9%
酒精
1.0%
酒精
1
34
35
36
40
41
40
2
35
35
38
39
40
41
3
34
36
39
39
42
40
平均心率/10S内
34
35
38
39
41
40

清水
1.5%
酒精
2.0%
酒精
5.0%
酒精
10%
酒精
15%
酒精
20%
酒精
1
35
30
28
24
10
9
0
2
34
29
29
24
13
9
0
3
35
31
30
22
11
8
0
平均心率/10S
35
30
29
23
11
9
0

【教学预测及对策】
1、结合教材进度、本地区的气候条件等因素，首先将培养水蚤的自来水阳光下晒3天左右，达到去氯的目的，其次培养水蚤的水温需控制在18～25℃，以保证水蚤的正常心跳。控制温度的方法有：（1）恒温水浴锅加热控制（2）控制室温在25℃（3）用电饭锅保温培养，具体做法为电饭锅内盛约1/2的自来水，在其中再放一大烧杯，在该烧杯中放一定量的去氯的水和适量水蚤，电饭锅无需加盖并其处于保温状态，这可以控制室温在10℃左右时水温约为25℃。以保证水蚤的正常心跳。
2、水蚤的心脏呈半透明，位于背部中央偏上部位，难以观察，需配以图片或FLASH指导学生观察。
3、影响水蚤心率的因素有很多。在实验中主要考虑以下因素：（1）水蚤的大小。（2）温度的影响。（3）水体的影响。（4）营养状况的影响。因此实验中为了减少实验误差采取了以下措施： 一、记录10秒内水蚤心跳次数。二、计数时重复多次取平均值。
4、为了观察效果佳，可用少量脱脂棉对液滴中的水蚤进行固定，缩小其活动范围。
5、因为水蚤心跳速度较快，在计数时可用打点计数法或者借助仪器将显微镜下水蚤10秒内的心跳过程拍摄记录下，再通过“绘声绘影”软件处理视频，使其缓慢播放并计数，可以减少实验误差。
6、由于水蚤个体较小，对酒精耐受性有限，每只水蚤仅做一次酒精测试，，如测试了1%浓度的酒精后，就不可以再测试5%浓度的酒精，所以为了便于最后各组的交流、汇总，要求每组在选取水蚤时，选择清水中心率在33—35次/10秒范围内的水蚤进行实验。
7、为了避免改变酒精浓度，清水中水蚤心率计数结束后，需先用吸水纸吸去大部分清水，并迅速滴加酒精溶液。
8、滴加酒精溶液后，等待2分钟左右再记录心率，此时酒精溶液对心脏的影响较明显且稳定。

五 教学反思
探究“酒精对水蚤心率的影响”是苏教版八年级上册《生物》的最后一个探究实验。我之所以对此实验设计进行了改进，是基于以下几点考虑：
1.本实验以水蚤为材料，由于受温度的限制，取材难且难培养。通过从该实验的一系列准备、开展过程中，总结出一套适用于地方的培养方法及实验数据。
2.苏教版教材中只给出5%、10%、15%三种体积分数浓度的酒精，通过实验发现这三种浓度均是降低水蚤心率的。通过该改进的实验得出低于体积分数0.9%浓度的酒精可促进水蚤心跳，高于1%浓度的酒精会降低水蚤心跳。这样浓度界限的发现使学生能清楚观察到不同浓度的酒精对水蚤心率可能会促进也可能会抑制，高于20%浓度时会使水蚤死亡，帮助学生充分理解饮酒适量与过量对人体健康的不同影响。