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“模拟保护色的形成过程”的实验创新

发表时间：2021/1/22 来源：《创新人才教育》2021年2期作者：文彦华

[导读] “模拟保护色的形成过程”探究实验存在：实验操作难、耗时间多、存在安全隐患、课堂效果差等的不足，经实验创新改进后，实验不仅解决了以上所存在的问题，还突破了生物实验室“从无到有”的教具，具有推广性，促进学生动手动脑的培养能力，也达到高效课堂的效果具有重要的作用。

雷山县西江中学文彦华 557106

摘要：“模拟保护色的形成过程”探究实验存在：;实验操作难、耗时间多存在安全隐患、课堂效果差等的不足，经实验创新改进后，实验不仅解决了以上所存在的问题，还突破了生物实验室“从无到有”的教具,具有推广性，促进学生动手动脑的培养能力，也达到高效课堂的效果具有重要的作用。
关键词：模拟自制教具   创新
       1.引入
      “模拟保护色的形成过程是人教版八年级生物学下册第七单元第三章第三节《生物进化的原因》中的一节探究实验课。通过探究活动，学生分析知道了生物进化的原因，认同到生物体色与环境的关系，理解保护色形成及其生物进化的意义，同时也为第二课时自然选择的学习打下基础。
笔者认为此实验首先把“保护色”概念的认定、要理解清楚，否则此探究实验就认为是一节失败的实验课。什么是保护色呢？动物的体色与周围环境的色彩非常相似，几乎不易被发现，如变色龙等，人们把这种体色称为保护色。具有保护色的动物不易被其他动物所发现，这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。
     2.原文实验的方法与不足
      2.1原文实验的方法和效果图
      原文实验的方法步骤见课文63页人教版八年级生物学下册第七单元第三章第三节《生物进化的原因》中《模拟保护色的形成过程》的探究实验。效果图如下：

     2.2原实验的不足
      2.2.1彩色纸或布（即背景色）薄而轻，也不固定，学生在抓取小纸片时容易移动、折皱，甚至有时抓取小纸片时连背景布也被抓取，从而将小纸片和背景布也拖落到地面上去，非常影响实验课堂的紧凑性，更加造成了      实验的纪律混乱性。
      2.2.2小纸片薄而轻，做实验时不易取抓，重复抓几次才能抓取，有时学生转身速度过快而引起携带来的风，也把薄薄的小纸片吹落到地面上，使学生重新来捡地上的纸片，从而造成了手忙脚乱，也耽误了最佳有效时间。
      2.2.3小纸片数量多（即100张不同颜色的小纸片），每组每人在做模拟完成此实验时，至少重复15至20次才完成一代，以教材做此实验至少4到5代，那么每组每人完成一次实验至少重复75至80次，这样上一节实验课下来，不仅花时间较多，学生也累得够呛。
      2.2.4学生模拟“捕食者”时，事先背对桌子，但是实际上学生在背对桌子之前，学生都有好奇心而偷偷的窥视小纸片的各种颜色，使在做实验时学生或多或少都带有人为刻意的选择了某一种颜色，导致实验结果误差性     大；还有由于学生背对桌子，转身来抓取小纸片时，转身过多过快，还容易头晕摔倒，也给安全问题带来隐患。
     3教具的改进方法
     由于之前在完成“模拟保护色的形成过程”时，存在了以上诸多不足问题，使每当上到此实验时，许多老师常常只能敷衍了事或绕道不做，这样就阻碍了实验教学常规化的开展，影响了高效课堂的实施。为了攻克上述实验存在的问题，也突破了实验的重点难点，还能培养出学生的动手和创新能力，促使学生对生物学的学习兴趣，提高师生科学素养有重要的作用。笔者就可以通过教具“从无到有”来解决以上问题或困难，也突破了重难点。于是笔者就确立了此课题，开始对实验教具创新进行了研究。
      3.1背景色的创新改进
      选用一张自己喜欢的背景色（即布料：正面灰白色，反面黑色）1M×1M大小的呢绒面料，四角边分别打四个小孔，实验时备用四根线来固定布料，防止布料做实验时的移动和折皱的缺点，背景色与猎物色差更小，颜色更加逼真。如图片所示。

      3.2小纸片的创新改进
      小纸片由于薄而轻，又小，很不方便抓取，学生转身时引起带风也容易被吹落到地上等，为了克服此问题，小纸片改进成圆状形的小铁片，再每组每人配上1个小磁铁，小磁铁还加上方便手握的手柄，即可叫磁棒。做实验时，“捕食者”即学生手握住手柄，将带有磁铁的一端去吸一下所需要的小铁片上来即可。这样的改进，做实验时不仅方便了学生抓取猎物（即铁片），铁片也不因为有风而被吹落地面上了，增加了学生的趣味性。如图片所示。

       3.3小纸片数量多的创新改进
       为了做实验时耗时少，速度快，效果又显著，还安全系数高，将100张小纸片缩减到50个小铁片，模拟4至5代缩减成2至3代即可。这样做实验下来，耗时少，速度快，效果也很好。
       3.4背对桌子的创新改进
       为了防止做实验时，学生不自觉或好奇心的偷偷看猎物的颜色，带有人为刻意选择某种颜色而造成实验结果误差大；转身过多过快还容易造成头晕摔倒的安全隐患。于是背对桌子改成学生离实验桌子有4至5米远的距离，即安排学生在教室后门，然后要学生以一定的速度从后门跑到实验桌子来抓取小铁片。这样避免了上述的缺点，还真正模拟了小鸟飞过来的情境，更加体现了实验的真实性。
       3.5实验改进后的效果图片

      第一幅图的白色铁片和第二幅图的黑色铁片是否很难看出了呢？从上图效果来看，可知“模拟保护色的形成过程”的主要是突破两个难点：即保护色的逼真性和猎物的易抓取性，从而克服探究实验存在：实验操作难、耗时间多、存在安全隐患、课堂效果差等的不足，还突破了生物实验室“从无到有”的教具，具有推广性，还可以一具多用等，达到了高效课堂的效果。
总之，经过如上实验创新改进之后，可知自制教具在教学中确实占有很重要的地位。自制教具本身是一种富有创造性的科技实践活动，通过这种活动不仅能提高学生的实验能力、动手能力、操作能力，让学生真正体味到观察和实验是学习科学的基本方法，更能激发学生的创造精神，培养学生的创新能力，全面提高师生的创造力和综合素质具有重要的作用。
【参考文献】
1、《模拟保护色的形成过程实验的改进》何腊艳炎陵县霞阳镇中学湖南株洲 412500
2、《“模拟保护色形成过程”实验设计的改进》张杰芳孙吉宝张爱民山东省淄博市临淄区实验中学 255400