马毛会变成蠕虫吗——观察青草泡液实验(上)
一个生命结束之后,还会产生新的生命吗?这是个非常玄妙的问题,怎样向小学生解释呢?微生物分分秒秒都活动在世界的角角落落(实验室状态除外)。如果没有微生物的分解作用,这个世界将会是污秽不堪的垃圾场。怎样才能让学生明白这个道理呢?
英美解决方法
其实,这些问题都可以通过具体的科学实验来解决,而且用科学实验解决这些问题是最好的方法,既可以培养学生的科学素养,又锻炼他们利用科学解释世界的能力和习惯。
案例参考
这是美国“以探究为中心”科学课程中的一个案例,简要介绍了怎样指导学生观察干草泡液。
做实验前让学生了解的信息
几个星期前,在“探索普通物体”一课结束时,班里准备了干草以及青草泡液,现在可以用显微镜来观察一下,看看是否发生了一些变化。
泡液里的情况已经发生了一些变化。如果一切正常,泡液已经开始分解,水已经变成了棕色,水面上漂着一些泡沫,打开盖子时,会有一种不知名的气味。泡液发生了什么变化呢?
原来,在开始的几天里,这些变化中细菌起着决定性作用。大部分细菌是单细胞微生物。它们太小,以至于用教室里的显微镜观察不到。它们或许在玻璃上、在坛子上,或者在学生做泡液时沾到了手上。一些细菌对人体是有害的,并且能引发疾病,有些微生物的分解作用促进了生物体(如泡液中的干草与青草)的腐烂。
但是,人类无法离开细菌。教师一定要让学生知道,如果没有微生物的分解作用,这个世界会变成什么样子,会不会成为一个超级垃圾场?
在细菌开始生长不久,稍大一些的单细胞生物开始出现,并以细菌为食物。这些比较大的微生物可能生活在青草或者干草的叶子上。但这是在干燥的、宁静的状态下,当遇到水时,它们就从保持湿润环境的保护性表皮中脱离出来。然后,这些微生物就开始以细菌为食并成倍增长,数量难以预测。
做实验应该准备的材料
在做实验之前,学生应该保证已经准备好了如下材料:1个显微镜、1个低压载片、1个扁平载片、2个盖片、1页镜片纸和1个学生笔记本。
整个班级所准备的材料是,干草以及青草泡液以及滴水管、棉球、无味凝胶、纤维纸或者纸巾。
学生进行自主探索
思考问题 教师一定要确信每个学生都阅读过关于青草以及干草泡液的背景信息,并进行关于干草以及青草泡液的简要讨论,讨论时主要思考以下几个问题:
学生不知道在干草以及青草泡液中能够看到哪些种类的微生物,但能够肯定的是,里面会有微生物。那么坛子里的哪些变化可能是其存在的迹象?
这是一个富有挑战性的活动。这种微生物可能会很少,也可能会移动得很快。坚持观察很重要,如果中途放弃,就有可能观察不到微生物的存在。如果在第一个载片上没有发现任何微生物,就一遍一遍地找。想一想,可以用哪些办法来观察这些不可捉摸的微生物呢?
当学生确实看到一些微生物时,他们如何区分各种不同的微生物呢?
今天要做的事情 第一,至少要准备两个湿物载片,来自两种不同的泡液。使用任何或所有本单元中学到的技能。
第二,找到并至少观察一种微生物,如果可能,尽可能多观察一些。记住它来自哪一种泡液。
第三,至少给一种微生物画出一张图,如果可能,多画出一些。并在绘图上标明日期以及来自哪一种泡液。
第四,写上几个简单的句子来描述这一种微生物,包括其大小、颜色和形状等。
第五,为自己发现的微生物命名,名字一定要有创造性,而且是描述性的名字,这样能够帮学生记住它们。例如赭纤虫(Bleph— arisma)可以被描述成粉红色的梨状物。
做好实验记录 学生们第一次看到这种泡液,教师要让他们尽力看到尽可能多的内容,并迅速地记录下来以备将来参考使用。下一节课中,学生将对它们作更进一步的观察。
在学生做这些工作时,教师要观察他们的操作,并记下他们的进步。
清理活动地点 将活动地点清理干净。将没有用到的标本放回到它原来的泡液中,彻底擦洗干净载片并将它们晾干。
和同学交流观察结果 接下来,学生们可以交流观察结果,学生会很愿意在黑板上呈现自己的绘图,并进行口头表述,把微生物的名字和同学进行交流,看其他同学的是否和自己的相似。
实验的深化与拓展
在很久以前,人们认为,老鼠来自于成堆的破旧碎布中,掉入水中的马毛变成了蠕虫。还有一些人认为,在一些死的以及腐烂的物体中是不可能产生活的物体的。这种观点持续了许多年。但是在 1858年,一位法国化学家路易斯在实验中证明,一些生物只能被其他的生物所产生。在一系列著名的实验中,他确实证明了这一点。对于这些著名的实验,学生们能否查到一些资料?
教师可以让学生去查阅相关资料,并让他们互相交流查阅结果。
感 悟
这是一堂饶有兴味的实验课,它的成功之处在于,不仅让学生学会了观察微生物,还让他们了解到一些关于生命的秘密。比如,干草枯萎之后又产生了其他的生命,生命正是这样无穷无尽,繁衍不息的。
从课堂设计来说,它也有很多值得我们借鉴之处。比如,在课堂的开始,教师精心准备了课前提示,在实验开始之时,向学生提出了几个思考题,指导他们在做实验时应该注意什么,保证了实验效果。实验过程中,又像其他的实验课一样,既锻炼了学生的绘画、记录能力,又锻炼了学生的想像力。课堂中有一个小小的环节是让学生为微生物命名,这项活动不仅锻炼了学生的想像力,也锻炼了他们的概括能力,因为,如果不能对实验结果运用抽象思维进行思考的话,就不可能总结出微生物的特点,更无法命名它。
(本文选自《英美精彩课堂》 杨桂青主编 教育科学出版社)

