北京治疗白癜风哪间医院最专业 http://m.39.net/pf/bdfyy/bjzkbdfyy/以模式生物斑马鱼为实验材料，实现了教学过程中一材多用。既节约成本，又培养学生科学思维，提升学生科学探究的能力，学会定性定量分析实验数据，促进了学生的深度学习。
初中生物说课1：水质检测“奇兵”—斑马鱼
初中生物说课1：水质检测“奇兵”—斑马鱼
合肥市合肥一六八陶冲湖学校颛孙晨灿
一、教材分析
苏教版《生物学》七年级下册。
第十章《人体内物质的运输和能量供给》第二节《人体血液循环》。
第十三章《人是生物圈中的一员》第一节《保护生物圈——环境在恶化》。
苏教版《生物学》八年级上册。
第十四章《丰富多彩的生物世界》第二节《千姿百态的动物世界》
二、课标分析
发展科学探究能力；概述血液循环；建立保护生物圈的意识。
三、学情分析
我校生物学实验教学正常有效开展，学生接触实验机会多，学生小组团结协作和动手操作技能强；学生乐于探究和钻研，参与实验的积极性高，不拘泥于教材中的实验，课后学生愿意主动探索。
四、实验教学目标
知识目标：通过《观察斑马鱼尾鳍血液流动》实验，区分血管的种类，描述血液在不同血管内的流动情况；通过《探究鱼鳍与运动的关系》实验，认识鱼鳍在游泳中的作用；尝试探究《模拟酸雨对斑马鱼生命活动的影响》实验，认识酸雨对生物生命活动的影响。
能力目标：进行实验、设计和实施，收集数据，处理分析数据。
情感目标：培养实事求是的科学态度，体验科学探究的过程，增强关爱生命、保护环境的社会责任。
五、学科核心素养
1.生命观念：通过实验学生形成结构与功能观等生命观念。
2.科学思维：在《观察斑马鱼尾鳍血液流动》实验中，学生能够基于生物学事实和证据，描述毛细血管、动脉、静脉及血管内血液流动情况；在《探究模拟酸雨对斑马鱼生命活动的影响》实验，学生定量分析实验数据，提升科学思维水平。
3.科学探究：学生发现现实中的生物学问题，针对特定的生物学现象，提出问题，做出假设，实验设计并实施方案。
4.社会责任：通过《探究模拟酸雨对斑马鱼生命活动的影响》实验，增强关爱生命，保护环境的社会责任感。
六、实验创新、设计思路
(一)实验创新
一种实验材料完成教材中多个实验，做到了实验材料的循环利用，节约成本(如图1)。
(二)设计思路
设计思路如图2所示。
七、实验教学过程
材料用具：
斑马鱼、显微镜、智能手机、手机支架、计数器、载玻片、棉花、小号弯尖剪刀、烧杯、不同pH的模拟酸雨溶液等。
实验一观察斑马鱼尾鳍血液流动
学生在实验开始前围绕以下问题，展开讨论：
1.如何限制斑马鱼在显微观察过程中乱动?学生结合渔网捞鱼的生活经验，选用一层薄薄的棉花纤维覆盖在斑马鱼头部和躯干部，露出尾部(如图3)。
2.如何快速找到斑马鱼各种血管?
先观察斑马鱼尾鳍的末梢，找到毛细血管，顺着血液流动方向，找到静脉、动脉。
学生参考教材设计如下实验步骤：
1.用湿润的一层棉花纤维覆盖在斑马鱼的头部和躯干部，露出尾部。
2.将斑马鱼平躺在载玻片上，使鱼鳍平贴在载玻片上。
3.将载玻片放在载物台上，用低倍镜观察尾鳍血管内血液流动情况(如图4)。
4.用手机支架固定好的智能手机进行图片及视频的实时拍摄。
5.实验结束后，将斑马鱼放回鱼缸。
实验讨论：
1.分辨血管的种类以及血液在不同血管内的流动情况。
2.学生根据自己拍摄视频画出动脉到毛细血管，毛细血管到静脉的示意图。学生能够基于观察到实验现象，描述毛细血管、动脉、静脉及血管内血液流动情况，并作图，培养实证意识。
实验二探究鱼鳍与运动的关系
原实验采用鲫鱼，实验改进后使用斑马鱼的原因有：成本低，实验效果更明显(如表1)。
表1鲫鱼、斑马鱼价格比较
鲫鱼
斑马鱼
价格(元/条)
8元
0.5元
学生尝试用控制变量法研究鱼鳍与运动的关系。查阅资料，发现背鳍与臀鳍、胸鳍与腹鳍功能相似，设计了三组实验。
学生设计实验方案(如图6)确定实验步骤：
1.取四个mL烧杯，分别标记为实验组一、实验组二、实验组三和对照组。
2.每组三只斑马鱼，用一层湿润的棉花包裹鱼体，露出鱼鳍，用小号的弯尖剪刀进行处理，得到去尾鳍组，去背鳍，臀鳍组，去胸鳍、腹鳍组和对照未剪鳍的组。
3.观察每组斑马鱼的运动情况，实时拍摄视频，并记录现象。
4.每个实验组的平行组之间可共享数据。
实验结果与结论：
实验组一：与对照组相比，去尾鳍组鱼体向前运动变缓，转弯较慢，鱼尾扭动幅度较大。说明尾鳍在游泳时产生推力，控制运动方向。
实验组二：去背鳍和臀鳍组鱼体出现侧偏现象，失去垂直平衡。说明背鳍和臀鳍参与调节鱼体在水中垂直平衡。
实验组三：去胸鳍、腹鳍组鱼体遇到障碍物转弯时，灵活度减小，游速减慢。说明胸鳍和腹鳍能维持鱼体平衡和改变运动方向。
实验三探究模拟酸雨对斑马鱼生命活动的影响
学生在七年级下册《模拟酸雨对植物种子萌发的影响》实验过程中，发现用植物种子做该实验，周期太长。学生联想到能对环境污染快速预警检测的斑马鱼，开始设计《模拟酸雨对斑马鱼生命活动的影响》的探究。
在实验开始前，组织学生讨论以下问题：
1.怎么模拟酸雨呢?
酸雨是指pH小于5.6的大气降水。我国大部分地区酸雨的pH为5，其他严重地区达pH3左右。学生查阅资料发现，我国的酸雨主要为硫酸型酸雨，可以用硫酸和硝酸模拟酸雨，按比例配置成pH3、pH4、pH5、pH6、pH7五个梯度模拟酸雨(如图7)。但是这种方法对初中生来说有一定的危险性，且材料不易获得。于是有学生提出是否可以用生活中常见的白醋代替硫酸和硝酸来模拟酸雨呢?
通过预实验发现，用硫酸、硝酸模拟酸雨和白醋模拟酸雨探究酸雨对斑马鱼生命活动的影响，结果接近。选择白醋来模拟酸雨较安全，且材料容易获得。2.如何对斑马鱼呼吸频率计数呢?
如何检测斑马鱼的生命活动受影响的情况呢?学生联想到斑马鱼呼吸频率，鱼的鳃盖每分钟开合的次数为呼吸频率。由于斑马鱼运动较快，在水中不方便观察计数。学生想到用智能手机拍摄1分钟视频，用计数器对斑马鱼呼吸频率进行计数(如图8、图9)
学生设计实验方案(如图10)。
实验步骤：
1.配制pH3、pH4、pH5、pH6、pH7的白醋溶液，模拟酸雨(如图11)。
2.每个pH梯度有3个平行组，每个平行组准备相同数量的斑马鱼。其中pH3、pH4、pH5、pH6为实验组，pH7为对照组。
3.观察记录斑马鱼体表、鳃丝、活动能力及呼吸频率并记录(如图12、图13)。
学生小组分工合作，分别观察斑马鱼体表、鳃丝、活动能力及呼吸频率并记录。
实验结果：
不同pH模拟酸雨，斑马鱼的体表、鳃丝、活动能力观察结果见表2。
表2不同pH模拟酸雨对斑马鱼生命活动的影响
pH＼项目
体色
鳃丝
活动能力
7
正常
正常
正常
6
正常
正常
正常
5
缓慢变白
缓慢变白
活动力缓慢下降，少量游动
4
逐渐变白
逐渐变白
活动力逐渐下降，基本不活动
3
迅速变白
迅速变白
活动力迅速下降，甚至死亡
实验结论：将实验数据制作了折线图。
表3不同pH模拟酸雨对斑马鱼呼吸频率的影响记录表
在一定范围内，酸雨影响斑马鱼呼吸等生命活动。
八、实验教学反思与评价
(一)实验优点
1.在初中生物学教学中，用斑马鱼可做多个实验。斑马鱼的成活率高，体型较小，尾鳍色素少，观察血液流动实验效果显著。斑马鱼能快速预警环境污染，
节约实验时间。斑马鱼的鱼鳍，具有再生功能，受损后可再生。因此，斑马鱼是一种较好的模式动物。
2.显微镜用支架固定，智能手机实时获取图片、视频等可保存资料，方便学生分析与交流。
3.拍摄视频1分钟，用计数器统计斑马鱼鱼鳃开闭的次数来表示呼吸频率。(二)实验不足
1.用支架固定智能手机，拍摄视频1分钟，用计数器统计斑马鱼鱼鳃开闭的次数，用次数来表示呼吸频率，是否还有更好的计数方法，还有待尝试。
2.模拟酸雨原材料选取的预实验的探究和配制是由课外兴趣小组同学完成，由于条件限制，未能让所有同学参与探究过程。
(三)自我评价
以模式生物斑马鱼为实验材料，实现了教学过程中一材多用。既节约成本，又培养学生科学思维，提升学生科学探究的能力，学会定性定量分析实验数据，促进了学生的深度学习。
在整理资料中发现，斑马鱼是水质检测的有效生物，我们学校的学生来自全省各地，他们带来了家乡的雨水，以斑马鱼为材料，对水质检测进行更深入的探究。
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