关于模拟探究实验《保护色形成过程》革新体验

论文摘要:【摘要】在《生物进化的理由》一课的教学实践历程中，教师摒弃繁琐的实验案例，引导学生用简便的多媒体手段进行实验探究，这样做可发挥学生的想象力，培养学生的革新能力，提升学生的学科综合能力；准备实验快捷，重复利用性强；增强课堂教学的有效性；操作简洁，便于统计，减少出错；利于展示和评价；便于资料积累和资源共享。
【关键词】革新体验；模拟探究；实验 ；保护色；形成
《模拟保护色的形成历程》是人教版《生物学》八年级下册第七单元《生物圈中生命的延续和进展》第三章《生物的进化》第三节《生物进化的理由》一课中的模拟探究实验。实验的目的是要求学生通过模拟探究保护色的形成历程，浅析生物进化的理由，理解保护色形成和生物进化的作用。学生通过设计实验案例、进行实验操作以及浅析实验结果，可以提升思维革新能力、动手实践能力、合作交流能力以及数据浅析能力，并且提升自身的科学素养；通过案例浅析、深思、讨论与交流等教学环节，认同动物对环境适应的相对性，关注环境不足，自觉主动的养成爱护环境、保护动物的习惯，增进他们对大自然的热爱感、对社会的责任感和使命感。
下面，我就“在教学实践历程中，引导学生革新性的设计实验案例”，谈一谈自己的体验。
人教版《生物学》八年级下册第60页为《模拟保护色的形成历程》这一模拟探究实验设计了一套实验案例，并且指出学生可以参考该案例“制定适合自己的探究计划”。

1.这套案例的具体操作历程

1.1准备一块面积为0.8米×0.8米的彩色布料和100张各种颜色的小纸片。

1.2以小组为单位，5-6个同学为一组，推举一人为组长。

1.3组长在桌子上展开布料，作为生物的“生活环境”，并检查小纸片，记下纸片的颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体色的变异类型）。
1.4组长是监督人，其他同学都是“捕食者”，他们的“猎物”是小纸片，组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数和剩下的“猎物”数。

1.5“捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片均匀的撒在布上，不要使小纸片粘在一起。

1.6每个同学想象自己是“捕食者”，小纸片是你的“猎物”，彩布的背景是你的生活环境。你每转向桌面一次，选一张小纸片（只用眼睛判定它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。注意：“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。

1.7统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目。

1.8假设每个“幸存者”都产生3个后代，而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”下面放上3个以老师那儿拿来的备用小纸片。
1.9将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的步骤。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。

1.10按上面的步骤实施计划并将数据统计在表中。

2.这套案例在实际教学历程中实施有着一定的困难

2.1实验准备非常繁琐。教师除了要准备一块彩色布料以外，还要手工制作至少200张各种颜色的小纸片(包括备用的)，并一一统计。如果小纸片的颜色种类过少，显然会影响实验效果。由此，实验室至少需要5种颜色的彩纸。这样仅仅准备了一个小组的实验材料。如果5-6人为一小组的话，全班应分为10个小组，教师就要按照上面陈述的要求准备10套实验材料。
2.2操作不方便。用过这套实验案例的教师一定有这样的感受：小纸片并不是老老实实的呆在布料上，它会随着学生的来回走动飞到地面上，或者在学生模拟捕食者“捕食”的历程中粘在衣袖或衣襟上。
2.3平面实验，不便于展示、评价和交流。布料平铺在桌面上，统计数目的时候学生围观，教师进行指导和评价很不方便，也不利于组与组之间进行交流。
经过我略作提示，有的小组很快就提出来：在计算机上进行这次模拟探究实验一定方便快捷许多。于是，我特意让这些小组派代表在全班表达他们设计的实验案例，并进行必要的修改。

3.修改后的实验案例

3.1打开计算机，按如下操作制作幻灯片：用自选图形绘制一张“小虫”图片； 通过复制、粘贴制成50张，并分别赋予不同颜色，其中包含绿色。（注意：在幻灯片中制作时应设置“小虫”图片边框为“无色”）；这样，不同颜色的“小虫”代表不同体色的变异类型，“绿草地”作为“小虫”的“生活环境”。

3.2以小组为单位，5-6个同学为一组，推举一人为组长。

3.3组长负责操作计算机，其他同学都是“小鸟”，他们的“猎物”是“小虫”。（组长不必时刻注意“小鸟”“捕捉”的“小虫”数和剩下的“小虫”数，只需监督“小鸟”在第一反应时间内“捕食小虫”即可。）
3.4“小鸟”事先背对计算机，组长打开幻灯片。（注意：应利用幻灯片制作状态，不要利用放映状态。）
3.5每个小组的组员排成一队，想象自己是“小鸟”，幻灯片中的彩片是你的“猎物”，幻灯片中的背景是你的生活环境。当“小鸟”转向计算机，以计算机前“飞”过一次，用手指出一只“小虫”，这时组长迅速将被指出的图片删除，然后继续“飞”过下一只“小鸟”。“飞”过的“小鸟”排在队伍最前。这样以此类推，直到幻灯片中只剩下25只“小虫”，组长通知：“小鸟吃饱了，不再飞”时为止。（ “小鸟”不特意寻找某种颜色的“小虫”。）
3.6在幻灯片中进行“全选”操作，所有剩余“小虫”图片出现选择框，统计“幸存者”中各种颜色的图片数目，并记录。
3.7假设每个“幸存者”都产生1个后代，而且体色与自己的相同。全选、复制、粘贴1次，“小虫”的总数又恢复到初始的100只。组长将“小虫”均匀的分布在“绿草地”上。重复上面的步骤，每轮结束时统计“幸存者”中各种颜色的图片数目，并记录。

3.8按以上步骤实施计划并将数据统计。

4.这套实验案例得到全班同学的一致认可，我也十分认同，因为它和课本提供的案例相比具有以下优点