“酒精对水蚤心率的影响”实验的探究“酒精对水蚤心率的影响”实验的探究2010年第45卷第9期生物学通报55 "酒精对水蚤心率的影响"实验的探究王锐俞佩芳王晓梅(华东师范大学生命科学学院上海张春燕2O0062)摘要对不同浓度的酒精在不同时间对水蚤心率的影响进行了探究,提出了实验建议.关键词水蚤心率酒精:Q一33文献标识码中国图书分类号:B "酒精对水蚤心率的影响"这一实验在上海版,人教版,苏教版和北京师范大学出版社初中生物学教材中均有所安排.是初中重要的探究性实验.学生通过观察不同浓度的酒精对水蚤心率的影响,了解科学研究的一般方法,学会做对照实验:通过对实验结果的分析比较,知道酗酒对人体健康的危害.该实验的实施具有一定的难度.主要是水蚤游动快,在解剖镜下不易观察到水蚤的心脏;水蚤的心跳快,不易计数等.本文针对在实验过程中的难点进行了探究,提出了实验建议.1不同浓度的酒精随时间变化对水蚤心率影响的探究1.1方法步骤在凹面载玻片的凹面内滴几滴清水,同时放入些脱脂棉以限制水蚤的游动,水温为20qC.选择大小一致的成熟蚤体放入清水中,先观察水蚤在清水中10s内的心率.记录数据(所选用的水蚤在清水中10s内心跳范围在40—50次).然后用吸水纸将清水吸去,加入酒精溶液.酒精浓度可选择5%,10%,15%,20%,每个浓度的酒精以30只水蚤作为样本.分别在滴加酒精后0.5min,1min,2min,3min,4min,5min, 6min,7min,8min.9min,10min观察水蚤心率,记录数据后求出平均值,结果见下表和下图.不同浓度的酒精随时间变化对水蚤心率的影响清水0.5minlmin2min3rain4min5min6min7min8min9rain10min5%酒精454745444242424242424242 10%酒精464947444242403937373534 15%酒精455047434l403936343l3028 20%酒精48554639332620171690 注:水蚤心率是指心跳次数/10s主要参考文献5李莉华.昆虫标本管理与发展趋向.江西植保,2001,(1)1王明春.昆虫标本制作.陕西林业科技,2000,(3):4O一43. 2唐立俊.昆虫标本制作综述.遵义师范学院,1996,(1):44—47 3杨久良.昆虫标本的制作方法.实验教学与仪器,1998,(12): 29.4常征.昆虫标本制作方法新探.文山师范高等专科学校, 2002,(1):83—84.通讯作者6闫希义.生物浸制标本保存技术探讨二则.生物学通报,1995 30(7):387覃连红.昆虫实验教学标本的建设和管理.实验技术与管理.2009,26(2):154—155.(E—mail:zenwenhu@sina.COIn) 56生物学通报2010年第45卷第9期1.2结果分析由表可知:?在滴加酒精0.5min 后观察,水蚤心率加快.说明在刚滴加酒精后,酒精对水蚤有一定的刺激作用.使其心率加快,并且这种刺激作用与酒精的浓度成正相关.随着酒精浓度的增加,这种现象就越明显.?酒精对水蚤心率的刺激作用时间是短暂的.约1min以后,水蚤心率减慢,且随着酒精浓度的增加,心率减慢的效果越明显.其中,5%的酒精对水蚤心率的影响较小,随着时间的延长水蚤心率变化不大.10%, 15%,20%的酒精对水蚤心率的影响较大,尤以 20%酒精的作用最明显.一50040静30201OO5%f醋10%酒精15%酒精21~/*酒精时间(min)不同浓度的酒精随时间变化对水蚤心率的影响 2实验建议1)教师应重点强调水蚤心脏的位置.学生在显微镜下容易被水蚤透明的身体结构所吸引,不去认真观察和寻找心脏,并且水蚤的心脏很小,又呈白色,不容易被学生找到.因此,教师在实验前应重点强调水蚤心脏的位置,位于头部后方的背侧,并配以图例展示.2)选出符合实验要求的水蚤材料.选择不带仔的水蚤.因为带仔的水蚤具有卵囊,位于背部中央偏下部位,距离心脏很近,容易遮住心脏,观察不到心率.此外,影响水蚤心率的因素有很多,所以要尽量排除容易导致误差的相关因素,在实验中主要考虑以下因素:?水蚤的大小:一般同种的水蚤,年幼的个体比成熟的个体心率要快,衰老的水蚤心率最慢;小型的水蚤比较大的水蚤心率要快.?温度的影响:在水温偏高的情况下,水蚤的心率比在水温低时要快.?水体的影响:水体中富含氧,水蚤的心跳比缺氧的要慢.?营养状况的影响:饱食的水蚤心率快,饥饿的水蚤心率慢.实验时,教师应充分考虑以上的因素并注意控制. 3)器材的选择.最好选用解剖镜观察,这样在滴加酒精时不需移动玻片就可以操作.若没有解剖镜, 可以选用显微镜代替,通常选用4倍物镜观察.选用凹面载玻片,可以在一定程度上限制水蚤的游动. 4)限制水蚤的游动.可以在溶液中加入一些脱脂棉,限制水蚤的游动;也可以在计数时,用吸管或吸水纸吸去多余的溶液,避免因水蚤过快游动而影响观察.但溶液又不能全部吸干,以免在解剖镜下观察不到心脏或因为缺少溶液对水蚤的心率产生影响5)采用打点计数法.水蚤的心率很快,而且有较大的变动范围,每分钟心脏跳动次数100,350 次不等.建议采用打点计数法,即看到水蚤心脏跳动一次就用笔在本子上点一个点.然后记录点的个数,从而得出水蚤10s内心跳的次数. 6)一只水蚤只能做一个酒精浓度的实验.即一只水蚤只能用于在清水中和某一浓度的酒精溶液中计数.每次实验时,依次在清水和酒精溶液中观察,并记录数据.7)避免降低酒精的浓度.应先用吸水纸吸去水分,再滴加酒精,避免降低酒精的浓度,造成数据不准.但操作要迅速.以免因缺少溶液而影响水蚤的心率8)选择合适的时间观察水蚤心率.从上表和图中可以看出,在滴加酒精后5,lOmin效果比较明显,是进行观察的合适时间.在等待的过程中,可以让学生统计清水中水蚤的心率,以合理安排时间. 9)多次测量取平均值.教材对于水蚤心率的计数每一种情况只记录1次数据,但在计数的过程中可能存在计时,计数不够精准等问题.最好对于每一种处理进行3次测量后取平均值,这样可以有效地减小误差.l0)自主探究,拓展升华.教师可以在学生完成课堂探究的基础上.进行适当延伸,让学生自主探究其他溶液(如香烟浸出液,洗衣液或各种饮料等)对水蚤心率的影响.展现学生的想象力和创新思维,提高学生的学习兴趣.使学生更好地了解环境对生物的影响.主要参考文献1顾福康,高菊芳等.生命科学.初中第1册(试用本).上海:上海教育出版社,2007:88.2蒋燮治.堵南山等.中国动物志?节肢动物门?甲壳纲?淡水枝角类.科学出版社,1979:21.3吴成军.水蚤及其心率实验.生物学教学,2003,10(28):26--27.(E—mail:muyuan2512345@163.(3om)。
探究酒精对水蚤心率的影响
提出问题：不同浓度的酒精对水蚤心率有影响？
作出假设：如果不同浓度的酒精加入到含水蚤的水中，水蚤的心率发生了变化，那么说明酒精对水蚤的生命活动有影响。
如果酒精加入到含水蚤的水中，水蚤的心率没有变化，那么说明酒精对水蚤的生命活动没有影响。
制定并实施计划：
1．材料用具：水蚤、滴管、载玻片、显微镜、吸水纸、清水、时钟、浓度为10%、20%、30%、40%的酒精各10毫升。
2．方法步骤：
（1）将浓度为95%的酒精配置成浓度为5%、10%、15%、20%的酒精。
（2）用滴管吸上一些水蚤的培养液滴加在载玻片上，用吸水纸略微把水吸干，再把配制好的浓度为5%的酒精用滴管滴到载玻片上，十秒钟后，把载玻片上的酒精用吸水纸略微吸干，放在载物台上，找到水蚤的心脏，数出每10秒内水蚤心跳的次数，数3次，求出平均值，再与正常值作对比。
注：水蚤的心律很快，计数时应注意。
（3）观察浓度10%、15%、20%的方法同上。
不同浓度酒精对水蚤心率影响
得出结论：
1．不同浓度的酒精对水蚤心率有影响。
2．低浓度（据测定%以下）的酒精对水蚤有一定的调节能力，可以使之兴奋，有增强心率的作用；高浓度的酒精对身心有一定的伤害，甚至死亡。
讨论：
1．酒精对水蚤的心律有什么影响？
2．哪种体积分数的酒精对水蚤有致死作用？
3．根据教师提供的相关资料，理解酗酒对人体健康的危害。
14．下面是《探究酒精对水蚤心率的影响》的实验方案，请完成其中的一些问题．（1）提出问题：酒精对水蚤心率有影响吗？（2）作出假设：酒精对水蚤的心率有影响．（3）制订计划：设置对照实验：甲组：水蚤在清水中．乙组：水蚤在酒精中．（4）实施计划：①为了减少误差，我们测量时应该平均值．②观察水蚤心跳时需要显微镜（显微镜、放大镜、肉眼），并要把水蚤制成装片．（5）得出结论：酒精对水蚤的心率有影响，随着酒精浓度的增加，水蚤心率减慢．分析水蚤心率很容易受到酒精浓度影响，水蚤心率会随着酒精浓度的增加而减慢．酒精具有麻醉神经系统的作用，酒精还对心血管系统、消化系统等都有不良影响，长期酗酒会导致酒精中毒，严重者可导致死亡．此题以探究“酒精对水蚤心率的影响”实验为背景，综合考查了学生的分析解答能力；可以从不同浓度的酒精对水蚤心率的影响以及酗酒的危害方面来分析解答．解答解：（2）根据希望通过探究“酒精对水蚤心率的影响”，在实验中所提出的问题是：酒精对水蚤的心率有影响吗？根据数据分析可知，酒精浓度越高，水蚤心率越慢，甚至心跳停止，因此根据问题作出假设是酒精对水蚤的心率有影响．（3）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验，该不同的条件就是实验变量．此实验探究酒精对水蚤心率的影响，实验的变量是酒精浓度，因此设置对照实验：甲组：水蚤在清水中．乙组：水蚤在酒精中．（4）①所谓误差，是在正确测量的前提下，所测得的数值和真实值之间的差异，由于人的眼睛不能估得非常准，所以存在误差是不可避免的；因此通过多次测量取平均值可以减小估读时造成的偏差．②用吸管吸取一只水蚤放在载玻片上的清水中，轻轻盖上盖玻片，并要把水蚤制成装片，在显微镜下观察水蚤心脏跳动并记录心跳次数．故答案为：（2）酒精对水蚤的心率有影响（3）酒精（4）①平均值②显微镜；装点评解答此类题目的关键是提高学生接受图表信息、分析处理信息的能力．。
“探究酒精对水蚤心率的影响”的教与学作者：幸奠权来源：《中学生物学》2010年第03期“探究酒精对水蚤心率的影响”是初中生物课程标准的“活动建议”内容，在北京师范大版七年级《生物学》下册“健康及其条件”一节中。
编者旨在通过此活动，让学生体验探究的过程，理解“酗酒对人体健康的危害”，从而选择健康生活方式的重要性。
此探究活动包含了活动设计、实施、交流、评价等环节，有助于培养学生的动手、动脑和动口的能力，充分发挥学生的主动性和创新精神。
1学情分析七年级学生经过了近一年生物学基本知识的学习，具备了科学探究的一般知识和基本操作技能，但是，学生心理上较不成熟，基础知识和解决问题的经验相对不足，对教师的依赖性较强，教师的指导需要具体化，适当降低探究环节难度。
学生的思维活跃，创新意识强，但是教师要加强学生的分组，精心安排，规范操作；加强课堂纪律的调控，充分调动学生积极进行实验探究的激情。
学生的认识水平等存在明显的差异，教师可以设计不同层次的问题，通过合作学习的形式开展探究活动，有利于不同类型的学生参与。
学习涉及有关于溶液和浓度的相关理化知识，对于教材要求的“配量酒精”可由实验教师完成。
学生虽然对临时装片的制作和显微镜的使用比较熟悉，但是学生设有在镜下观察活体生物的经验欠缺，可采用制作好的酒精对水蚤心律影响的课件指导学生进行对照观察。
2设计思路探究性实验强调学生对所学知识技能的综合理解和实际运用，注重学习的过程和学生实践的体验，通过学生自主参与类似科学研究的学习活动，培养其发现问题和解决问题的能力，体验探究的过程，逐步形成善于质疑，乐于探究，勤于动手和努力求知的积极态度，产生积极的认知情感，激发学生探索创新的强烈渴望。
教师要向学生明确探究性实验的基本思路和探究性实验的基本步骤，即它的实施一般可以分为三个阶段：问题情景阶段，实施体验阶段和表达交流阶段。
具体地说，又可以从以下七个方面来论述：即创设问题情境→提出问题→作出假设→制定实施计划→收集数据→讨论交流→得出结论。
