《探究酒精對(duì)水蚤心率的影響》實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)常州市清潭中學(xué)陳茹吉一、原實(shí)驗(yàn)方案原實(shí)驗(yàn)方案是根據(jù)人教版《生物學(xué)》八年級(jí)下冊(cè)第95頁探究活動(dòng)提示設(shè)計(jì)的?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究不同濃度酒精溶液對(duì)水蚤心率的影響【提出問題】不同濃度酒精溶液對(duì)水蚤心率有什么影響？【作出假設(shè)】酒精溶液濃度越高水蚤心率越慢作出假設(shè)的依據(jù)：通過資料查找，發(fā)現(xiàn)低濃度的酒精（據(jù)測(cè)定在0.25%以下）對(duì)水蚤心率有促進(jìn)作用，高濃度酒精有抑制水蚤心率的作用，而且濃度越高，對(duì)水蚤心率的影響越大，甚至導(dǎo)致死亡。這是因?yàn)榈蜐舛染凭艽龠M(jìn)水蚤新陳代謝，一定程度內(nèi)體高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，而濃度高的酒精主要對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)起麻痹作用。【實(shí)驗(yàn)計(jì)劃】實(shí)驗(yàn)器材：活水蚤、蒸餾水、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精、膠頭滴管、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、計(jì)時(shí)器由于水蚤個(gè)體微小，我們選用顯微鏡作為觀察儀器。實(shí)驗(yàn)步驟：1、用95%的酒精溶液和蒸餾水配置5%、10%、15%的酒精溶液1、用95%的酒精溶液和蒸餾水配置5%、10%、15%的酒精溶液2、挑取12只水蚤，分成4組，每組3只，第一組放入清水中，第二組放入5%的酒精溶液中，第三組放入10%的酒精溶液中，第四組放入15%的酒精溶液中2、挑取12只水蚤，分成4組，每組3只，第一組放入清水中，第二組放入5%的酒精溶液中，第三組放入10%的酒精溶液中，第四組放入15%的酒精溶液中。每只水蚤都進(jìn)行下列第3步的操作。3、觀察水蚤的心率用用滴管吸取一只水蚤，滴在載玻片中央蓋上蓋玻片蓋上蓋玻片在顯微鏡下記數(shù)10秒種的心在顯微鏡下記數(shù)10秒種的心跳次數(shù)并記錄（記數(shù)方法：一人看時(shí)間，控制開始結(jié)束，另一人根據(jù)口令數(shù)水蚤心跳次數(shù)）【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】10秒鐘的心跳次數(shù)(次)清水5%酒精溶液10%酒精溶液15%酒精溶液148475044261394746350544540平均5346.6747.3343實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示水蚤在清水中心率最快，而在10%酒精溶液中的心率比在5%和15%酒精溶液中的心率快，與假設(shè)不一致。二、原實(shí)驗(yàn)方案結(jié)果與假設(shè)不一致的原因分析1、酒精溶液的配置原實(shí)驗(yàn)用蒸餾水和實(shí)驗(yàn)室用酒精（工業(yè)酒精）配置酒精溶液，而蒸餾水中不含有氧氣，實(shí)驗(yàn)室用酒精中含有少量有危害的物質(zhì)如甲醇等，都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象水蚤產(chǎn)生影響。因此，改用河水和食用酒精配置酒精溶液。2、水蚤的選取原實(shí)驗(yàn)直接選用活潑的水蚤，但通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)即使是同一批水蚤的心率快慢也不等。我們隨機(jī)抽取了十只水蚤，測(cè)算了他們每10秒心跳次數(shù)，分別是42次，72次、50次、59次、65次、47次、42次、70次、62次、64次，差異很大，一般成熟的個(gè)體心率比年幼的個(gè)體慢，衰老的水蚤心率更慢。因此，選取水蚤時(shí)要選擇個(gè)體差不多大的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原實(shí)驗(yàn)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組用了不同的水蚤，這樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果就會(huì)受實(shí)驗(yàn)對(duì)象不同的影響。我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中10%酒精溶液中水蚤心率為什么比5%酒精溶液中水蚤心率快進(jìn)行了分析,認(rèn)為在酒精處理之前,幾組水蚤心率就快慢不一,放入10%酒精溶液的水蚤心率比放入5%酒精溶液的水蚤心率要快很多。因此，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，每組對(duì)照實(shí)驗(yàn)只用一只水蚤，先后放入河水、5%酒精溶液、10%酒精溶液、15%酒精溶液中，記錄心率。用三只水蚤重復(fù)以上操作。4、記數(shù)方法原實(shí)驗(yàn)操作是一人看時(shí)間，控制開始結(jié)束，另一人根據(jù)口令數(shù)水蚤心跳次數(shù)，由于兩人操作，從喊口令開始和結(jié)束到另一個(gè)同學(xué)反應(yīng)過來需要一定時(shí)間，會(huì)造成誤差。因此，我們對(duì)記數(shù)方法進(jìn)行了改進(jìn)，由一人操作，用秒表記錄60次心跳所花的時(shí)間，60次心跳所花的時(shí)間越多，說明水蚤心率越慢；60次心跳所花時(shí)間越少，說明水蚤心率越快。我們還對(duì)這兩種記數(shù)方法產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了測(cè)算：按原實(shí)驗(yàn)方法記錄10秒心跳次數(shù)，然后按這個(gè)心跳次數(shù)用改進(jìn)后的方法記錄時(shí)間。發(fā)現(xiàn)每10秒鐘能產(chǎn)生平均1秒30的誤差。10秒42次8秒5710秒按原記數(shù)方法記錄40次按新記數(shù)方法記錄8秒5010秒44次9秒015、蓋玻片的應(yīng)用原實(shí)驗(yàn)用了蓋玻片蓋在水蚤上進(jìn)行觀察，這樣對(duì)水蚤有傷害，因此，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)不用蓋玻片，用吸水紙吸去多余水分，避免水蚤游動(dòng)，方便觀察。三、改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案：【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^實(shí)驗(yàn)探究不同濃度酒精溶液對(duì)水蚤心率的影響【提出問題】不同濃度酒精溶液對(duì)水蚤心率有什么影響？【作出假設(shè)】酒精溶液濃度越高水蚤心率越慢【實(shí)驗(yàn)計(jì)劃】實(shí)驗(yàn)器材：活水蚤、河水、56度二鍋頭（體積分?jǐn)?shù)為56%的酒精）、膠頭滴管、吸水紙、載玻片、顯微鏡、計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)步驟：1、用食用白酒和河1、用食用白酒和河水配置5%、10%、15%的酒精溶液2、挑取2、挑取幾只個(gè)體差不多大的水蚤，選3只初始心跳60次在11秒-12秒之間的水蚤，作為重復(fù)組，每只水蚤都進(jìn)行下列第3步的操作并記錄60次心跳所花的時(shí)間3、觀察水蚤的心率用用滴管吸取一只水蚤，滴在載玻片中央用吸水紙吸去多余的水分用吸水紙吸去多余的水分在顯微鏡下記數(shù)60次在顯微鏡下記數(shù)60次心跳所用的時(shí)間并記錄在載玻片上滴一些5%的酒精溶液，使水蚤浸沒在酒精溶液中，10秒種后用吸水紙吸去多余的水分，在顯微鏡下記數(shù)60次心跳所用的時(shí)間并記錄在載玻片上滴一些10%的酒精溶液，使水蚤浸沒在酒精溶液中，10秒種后用吸水紙吸去多余的水分，在顯微鏡下記數(shù)60次心跳所用的時(shí)間并記錄在載玻片上滴一些15%的酒精溶液，使水蚤浸沒在酒精溶液中，10秒種后用吸水紙吸去多余的水分，在顯微鏡下記數(shù)60次心跳所用的時(shí)間并記錄【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】60次心跳用的時(shí)間（秒）河水5%酒精溶液10%酒精溶液15%酒精溶液111秒2713秒5114秒6715秒76211秒3012秒4414秒7416秒0