“水質對生物的影響”教學案例及反思

一、教學目的 
　　本節課是在數字化實驗室條件下探索水質對生物的影響，希望學生在課堂實驗中感受生物實驗的樂趣，從中學會一些基本的實驗技能和設計實驗的方法。學會進行知識遷移，用生物方法判斷未知水樣是否受到污染，會用傳感器測定未知水樣的指標并作出一定的分析。在實驗過程中注重小組分工合作、對實驗結果進行交流和討論，共同分享實驗成功的喜悅，培養學生團結合作精神。希望通過這節實驗課，學生能夠切身體會水質污染對生物產生的影響，從而關注周圍的水資源，自覺提高保護水資源的意識。 
二、教學設計 
教學流程：引入 ---- 課本實驗 ---- 未知水樣探索 ---- 學生分析實驗結果 ---- 教師小結 
教學過程 
1 、引入： 
學生看一則近期的新聞圖片 
　　在一星期以前，一場災難降臨在西安市某鎮的漁民身上。一天早晨，他發現自己辛辛苦苦養在魚塘里的魚全都翻著白肚皮，死了。這到底是什么原因造成的呢？原來魚塘上游是一家鎮集體企業性質的化工廠，該廠購進原料進行調配生產農藥。 5 月 9 日，廠里機器發生故障，工人對清洗完機器的污水處理不當，致使污水直接排出，由于污水中含有農藥成分，使下游 3 個魚塘出現死魚現象。我們知道由于人類的活動造成自然水體水質的改變，可能給水生生物的生存帶來影響。今天我們來實驗探索水質對生物的影響。 
　　以一則近期的發生的水質污染對生物影響的具體事例作為情景引入，既能使學生從情感上體會到水受到污染后給人帶來的直接影響，又能使學生快速的了解本節課的實驗內容。 
2 、未知水樣的探索 
　　每組同學桌上都有一個未知水樣，六個小組的未知水樣各不相同。這些水樣有的受到了污染，有的沒有受到污染。你們能夠想到什么方法再探索手中得水樣是否受到污染呢？ 
　　我們給大家提供了兩種水生生物 ---- 魚和水蚤。水蚤是淡水中的浮游生物，又稱“魚蟲”或“紅蟲”，身體半透明，在顯微鏡下可以看見它的心跳。水蚤對環境的變化比較敏感，在受污染的水中水蚤很難生存，同時水中的某些離子或物質可能改變水蚤的心跳。因此我們可以通過蚤在不同的水樣中的成活情況或水蚤心跳的變化推測水樣的污染程度。 
學生自由發言 
結合課本實驗講授實驗方法，學生學會方法后進行未知水樣的探索。 

…… 
　　通過實驗，你認為手中的水樣是否受到了污染？你手中的水樣可能是自來水、酸溶液、堿溶液、酒精溶液、廢電池浸出液、酒精溶液、煙絲浸出液中的一種，你能否通過它們對生物的影響來推測出是哪一種溶液？如果不能得話，你們可以借助 pH 傳感器和導電率傳感器來測定一下，然后進行推測。 
　　學生用傳感器對水樣進行測定，并根據測定的結果進一步推測。 
　　由于自然界中得水樣就是個未知水樣，因此這里設計了六種未知水樣讓學生探索它們是否受到污染以及受到怎樣的污染，激發學生強烈的探索興趣。但若要讓學生完全自主探究是很困難的，因此在學生有了一定想法的基礎上，借助課本實驗傳授實驗方法，接著學生學以致用，進行知識遷移，對未知水樣進行探索。通過水樣對生物的影響學生可以初步判斷水樣是否受到污染，若想要得知具體答案，則要借助傳感器的使用。利用傳感器測出水樣的 pH 值和導電率，根據自來水、酸溶液、堿溶液、酒精溶液、廢電池浸出液、酒精溶液、煙絲浸出液在 pH 值和導電率的不同作出較為準確的推測。 
3 、實驗方法和技能的傳授 
　　在合成洗滌劑對生物的影響這一實驗中，提出問題： 1 號試管的作用是什么？ ---- 空白對照。為什么 4 個試管都要選取 5 只水蚤，如果水蚤數量不同會對結果造成怎樣的影響？希望大家在選取水蚤時 4 個實驗組中 5 只水蚤選取的大小盡量相同。你覺得若每組水蚤的大小相差很大，會對結果造成怎樣的影響？ 
　　學生進行知識遷移，用同樣的方法探索未知水樣對水蚤存活狀況的影響實驗 
　　[NextPage]在 KCl 對水蚤心跳的影響這一實驗中，操作過程：吸取少量水蚤置于載玻片上，用鑷子輕輕蓋上蓋玻片。低倍鏡觀察水蚤心跳。記錄每分鐘心搏數，重復三次，求平均值。用引流法使水蚤浸于 1%( 或 2%)KCl 溶液中，連續觀察 5 ～ 6 分鐘，看水蚤活動狀況和心搏變化。這里提醒學生注意三點：一是水蚤心臟的位置。通過看顯微鏡下拍的水蚤錄像，指導學生找到水蚤心臟位置；二是水蚤心跳的計數。提問：如何能夠數清水蚤心跳的次數？學生發言后總結出劃線法，即目測每十下劃一條線，可以記錄十秒鐘或十五秒鐘；三是如何將水蚤至于 KCl 溶液中 ---- 用引流法，引流操作最好在載物臺上進行，確保前后觀察同一只水蚤，便于對照。 
　　學生進行知識遷移，用同樣的方法探索未知水樣對水蚤心跳的影響實驗