1探究前的准备工作
1．1实验器材及教学材料准备
水蚤、一根60/2cm(长/直径)的玻璃管(一端封闭，类似大试管)、木塞、一个装有25W灯泡的台灯、记号笔、长60cm的刻度尺、一块遮光布、玻璃棒、烧杯、一个边长约45cm的正方形纸板，以及课件、学生实验记录单等。
1．2对教材中实验设计的调整
为了更好的实现教学效果，对教材中的实验设计做了如下两处调整:
(1)加大实验变量的跨度
教材中要求将白炽灯固定于玻璃管的一端，从而实现玻璃管各个区域的光照强度不同。通过对玻璃管不同区域水蚤进行计数，找出水蚤最密集的区域，并使用照度表测量出这个区域光照强度的的具体数值。但由于玻璃管的长度并不是很长，玻璃管各个区域光照强度差异不明显，会造成水蚤在各个区域分布的差异不大。另外，很多学校也并不具备照度表这种仪器。因此为了达到明显可见的实验效果，可以引导学生利用白炽灯、自然光、遮光布设置强光、弱光、无光三个实验对照组。
(2)减少实验动物数量
教材中要求每组的水蚤数量为100只。在实际教学中发现，这样会在实验准备和结果计数上花费大量的时间。因此将其改为每组50只，以节约时间，实现较好的实验结果。
2探究的教学流程
2．1提出问题
教师出示图片:窗边的植物。通过复习植物的向光性引发学生对动物是否喜欢光照进行思考。提出问题:你认为水蚤喜欢光照吗?
2．2作出假设
在观察和已有知识的基础上作出假设(由于学生对水蚤不是非常熟悉，有的学生认为可以，有的认为不可以)。
2．3制定计划
组织学生讨论实验设计方案是本探究活动的核心内容，也是教学难点，如何组织讨论非常关键。在探究活动中涉及设置对照实验和控制单一变量等问题，对学生来说有相当高的难度。分三步进行:
(1)实验变量的控制
教师提出两个问题:这个实验的实验变量是什么?根据这个变量，你会设置几组实验?(学生能够很快发现实验变量是“光照强度”，设计出几组具有不同光照强度的对照组)。教师指出，由于实验器材的局限性和时间的限制，本节课就设置强光照、弱光照、无光照三个组。接下来教师提问:你打算用什么容器来盛放水蚤?用几个?通过讨论达成一致:要把水蚤放在一个容器中，分成三个部分。教师用图片示烧杯、玻璃管、台灯等器材，让大家从中选择。为了操作的便捷性，学生一致选择用玻璃管盛放水蚤，将其均分成三段实现三个对照组，还选择台灯(强光区域)、自然光(弱光区域)，遮光布(无光区域)来实现不同光照强度。为了严格区分强光区域和弱光区域，教师提醒学生可以在大纸板的下方挖个孔，做成挡光板放在两个区域中进行分割。
(2)无关变量的控制
在讨论了实验变量后，教师提问:除了光照强度这个因素，对照实验中其他因素要怎样?(相同)有哪些因素要保证相同?(学生可以说出许多需要保持相同的因素:水蚤的大小、数量、水蚤的饥饿程度、水蚤的年龄、生理状况、水的体积、水温、水的pH等等)。教师引导学生分析如何实现这些无关变量的相同。例如，在选择水蚤时尽可能选择大小一致、将玻璃管要均分为三段可以实现水的体积一样，通过摇晃可以使水蚤在各个区域分布尽可能均匀。将这些操作方法逐一罗列在黑板上，为之后实验步骤的设定做好准备。并提醒学生，为了避免水蚤在实验前受到光照影响实验结果，还要对水蚤进行暗处理。
(3)实验步骤的设计
经过前面的讨论，实验的步骤已经基本呈现。教师出示如下实验步骤:使用、将玻璃管均分成三段，并做好标记→小心搅拌后，将(5/50/500)只水蚤、清水倒入玻璃管中→轻轻摇动使水蚤均匀分布→盖上遮光布，约5min→拿去遮光布，给予各个区域不同的光照强度，观察水蚤的水平移动情况→待时，记录各段的水蚤数目，为了节约时间，先数水蚤数量(多/少)的区域→为了减少实验误差，。通过填写，让学生关注一些实验细节，如“水蚤的数量要适当”“各区域中水蚤的数量稳定后开始计数”“要先数水蚤数量少的区域，小组成员合作计数”“重复实验减小实验误差”等，同时教师也强调操作注意事项。为了节约时间，教师可以让学生在对水蚤进行遮光处理的5min里完成实验结果记录表的设计，为实验结果的记录做好准备。
2．4实施计划
学生以小组为单位开始动手进行实验，教师在巡视的过程中，提醒学生遮光的严密、对水蚤进行遮光处理的5min里要完成实验结果记录表，及时记录实验结果等。
2．5得出结论
实验结束后，教师收集各个小组的数据并输入Excel表格，计算出每个区域中水蚤的平均数。由此发现:随着光照强度的降低，水蚤数量也逐渐减少。得出实验结论:水蚤喜欢光照。
2．6讨论交流
教师让学生查看每个小组的数据，是不是所有数据都符合刚才得到的规律。如果有一些数据不符合，可引导学生从动物材料本身、实验器材、操作方法等方面来考虑产生实验误差的因素。学生会发现如水蚤的个体差异、用布遮光时遮的严密性不足、对水蚤遮光处理时间不够等等。从而让学生形成客观、严谨的实验态度。
3课堂小结
在实验结束后，教师提问:水蚤喜欢光照，这对水蚤的生存有怎样的意义?(学生思考后回答:有利于更好地取食水中的藻类植物)。最后，教师启发学生思考:除了光照，生物的生存还受到哪些因素的影响?鼓励学生课后进一步探究。
作者：谢少园 单位：上海市复旦初级中学