視頻簡介：
視頻標簽：全國初中生物,實驗教學,說課視頻錄像
所屬欄目：初中生物說課視頻
視頻課題：第五屆全國初中生物實驗教學說課視頻錄像《失戀的果蠅也酗酒嗎—動物的行為探究實驗》朝陽學校
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國初中生物實驗教學說課視頻錄像《失戀的果蠅也酗酒嗎—動物的行為探究實驗》中國人民大學附屬中學朝陽學校初中生物
失戀的果蠅也酗酒嗎？
中國人民大學附屬中學朝陽學校 程兆潔
一、使用教材：
北京版初中《生物學》第九章第二節《失戀的果蠅也酗酒嗎——動物的行為探究實驗》。
二、實驗器材：
自制教具：學生自制的果蠅取食裝置。
使用器材：體視鏡、恒溫培養箱、分析天平、培養瓶、試管、小培養瓶、透氣棉塞、毛筆、酒精、玉米粉、蔗糖、瓊脂、正丙酸、乙醚等。
三、實驗創新要點/改進要點：
科學探究：面對課外的全新實驗課題，鼓勵并引導學生提出問題、實驗設計、實驗裝置的設計和改進、實施計劃、分析和交流，參與完整的科學探究過程；取食裝置的設計和制作在課下完成，使學生能有充足的時間和空間設計各種巧妙的取食裝置，并在不斷地分析和討論中落實各種新奇的想法，不斷改進實驗裝置，培養理性思維和創新能力。
四、實驗原理/實驗設計思路：
實驗原理：研究表明，當面前擺有被酒精浸泡過的食物和正常的食物時，雄性果蠅的選擇，與它近期是否和雌性成功交配過有關。求愛被拒的雄性果蠅更有可能選擇含酒精的食物。
實驗設計思路：
五、實驗教學目標：
（一）知識與技能
1.概述實驗探究動物行為的基本方法；
2.收集果蠅的相關信息，設計并評價失戀對果蠅取食的影響的實驗思路。
（二）過程與方法
1.通過實驗的設計、前期準備、實施和分析，提高提出問題、分析問題、解決問題的能力；
2.通過整個實驗的探究過程，加強動手操作和團隊交流合作的能力。
（三）情感態度與價值觀
1.通過整個實驗的探究過程，體驗科學是一個不斷探究的過程。
2.在實驗的探究過程中，增進愛護動物的情感，尊重生命。
六、實驗教學內容：
本節課是學習螞蟻的取食行為之后的拓展研究——動物行為之間的影響。果蠅是生物學中的模式生物，已有研究（Science，2012）表明果蠅近期是否進行交配行為會影響日后的行為。
本課以人類失戀后的酗酒行為引入，引發學生思考這種行為是否在其他動物上也有發生，引導學生逐步進行整個實驗的設計和探究過程。
在完成了實驗的初步設計后，學生們先進行果蠅的結構觀察和雌雄果蠅的分辨，分別挑出實驗所需要的雄蠅和雌蠅。實驗中將24只雄性果蠅分成兩組，第1組是取未交配的雄性果蠅，每4只放入一只小玻璃瓶中，每支小玻璃瓶內有16只等待交配的雌性果蠅，雄性果蠅可以和多個雌性果蠅交配，為交配組果蠅，共3組；第2組的12只雄性果蠅被單獨放在小玻璃瓶中，每個瓶內只有一只已經交配過的雌性果蠅，由于已經交配過，所以雌性果蠅會排斥任何求愛的行為，為失戀組果蠅。分別將雌蠅和雄蠅混合好后，放在一起培養3天。
這兩組的雄性果蠅在3天的交配或者交配被拒后，被移到學生設計的取食容器中，經過前期的討論和改進，容器內分別裝有添加酒精和不含酒精的糊狀的食物，每只果蠅都可以選擇要吃哪種的食物，隨后學生們每天測量果蠅的進食量。最后獲取全班的數據，來進行數據統計和分析。
七、實驗教學過程：
教學階段 教師活動 學生活動 設置意圖
新課引入
提出問題
提出問題：我們發現，人類當受到外界的答疑或者情感上的刺激時，常常會喝酒來麻痹自己，這種行為在其他動物身上是否也會發生呢？ 提出問題，引起學生的探究興趣。
第一部分
果蠅介紹 剛剛頒布的2017年 諾貝爾生理學與醫學獎授予了三位杰出的科學家，他們發現了晝夜節律的分子機制。他們的研究對象，是果蠅。這些小家伙們在近1個世紀里獲得了5次諾獎，不僅在遺傳學，在動物行為和生理方面都做出了重大的貢獻。
提問：
那么為什么科學家都都鐘愛果蠅呢？
簡介果蠅作為遺傳學材料的優點：
1. 生存環境及食性；
2. 大小，及野生型雌雄果蠅的分辨；
3. 果蠅的生長和發育過程（時間）。
4. 果蠅的培養條件。
傾聽、交流。
介紹選擇這種生物的原因以及其特征。
第二部分
實驗設計 實驗材料：
5%酵母培養基，乙醇，毛筆，，野生型雌果蠅、雄果蠅、體視鏡、恒溫培養箱、分析天平、培養瓶、試管、小培養瓶、透氣棉塞、毛筆、
引導學生設計實驗：
1. 如何設計實驗組（失戀的果蠅）和對照組（交配的果蠅）？
2. 如何獲取未交配的雌性果蠅和雄性果蠅？（聯系果蠅的生長發育過程）
3. 如何確保果蠅交配或者失戀？
4. 如何設計取食裝置？
取食裝置的要求：小、能夠測量
5. 交配時間（被拒時間）和進食時間如何控制？
進行實驗設計，提出問題，思考和討論，解決問題。
引導學生進行實驗設計，在過程中不斷提出問題、查找資料、解決問題，提高理性思維的能力，真正體驗科學探究的思路。
第三部分
實驗過程 1.果蠅的觀察和性別鑒定
觀察：果蠅的結構特征。
雌雄果蠅的區別：
個體大小 雌大-雄小
背面條紋 雌5-雄3
腹部形態 雌尖-雄鈍
交配器官 雌產卵器-交尾器
性梳有無 雌無-雄有
觀察并分辨雌蠅和雄蠅。
傾聽，在體視鏡下觀察果蠅。
辨別雌雄。
培養學生的觀察能力和顯微鏡操作能力。
第三部分
實驗實施
2.失戀組和交配組果蠅的培養
失戀組：3個培養瓶，每個瓶子中放入4只未交配的雄蠅和12只未交配的雌蠅，混合培養6小時/天，連續3天；
交配組：12只未交配的雄蠅和12只已交配的雌蠅分別單獨放入一個培養瓶，混合培養6小時/天，連續3天；
培養學生的實驗操作能力和解決問題的能力。
3.取食裝置的設計和制作
取食裝置的要求：
1）設計2種食物的取食裝置（可選擇）。
2）定量裝置。
3）設計為12只果蠅的取食裝置，注意果蠅的食量、大小和取食的位置，以及排除排泄物的干擾。
學生設計、交流和改進。（設計圖見后）
學生課下自主設計，課上進行交流和改進。
鼓勵學生設計多樣、巧妙的取食裝置。
培養理性思維的能力和創造力。
4.雄蠅的取食。
將失戀組和交配組雄蠅取出，分別放入取食裝置培養3天，
每24h稱取食物重量，記錄果蠅的進食情況。
每天測量食物減輕的重量。 培養學生的自主參與意識和動手操作能力。
5.收集數據，進行分析。
1）分析實驗數據；（匯總全班數據）
學生分組匯報。
全班匯總結果，分析。
2）分析實驗中出現的問題：
①實驗中果蠅的死亡和飛出，影響了數據組的有效性。
②實驗中的食物的自然風干，可能會導致食物重量的減輕。
③實驗中果蠅的麻醉是不是會對食物的取食造成影響。
④實驗中實驗裝置的密閉性可能與果蠅的存活率有關。
分組匯報實驗數據，進行分析討論。
學生提出問題。
課下取數據，課上進行展示和交流，加強理性分析的能力。
第四部分
實驗總結 深入思考：
如果果蠅對于食物的取食受到了交配行為的影響，那么是否這種性狀收到基因的調控？
果蠅大腦中一個名為神經肽F的化學物質發揮了作用，此前的研究發現，這種物質可以調節生物的酒精偏好。
思考。
科研實驗并沒有結束，體驗科學探究是一個不斷深入的過程。
八、實驗效果評價：
本節教學設計的主要優點：
1.實驗全程由學生主導，體驗完整的科學探究活動：
本課從提出問題、實驗設計、實驗裝置的設計和使用、實驗數據的取得都是由學生自主完成的，學生體驗了很多的困難和失敗，不斷提出問題，不斷重新開始，在教師和學生之間的討論和碰撞將實驗逐步推進，體驗了真正完整的科學探究過程；
2. 選題有趣，激發了學生極大的興趣和創造性：
來源于生活現象的選題，一開始就引起了學生的濃厚興趣和討論熱情，教師鼓勵學生在課下完成實驗裝置的設計，學生展現了豐富的想法和創造性，并自己尋找材料、制作和改進裝置，利用中午和放學時間來稱量和獲取實驗數據。
3.在初中階段引入模式生物果蠅，與高中課程銜接，貫通學生的知識；
果蠅作為生物研究領域的模式生物，在遺傳學，在動物行為和生理學方面都做出了重大的貢獻。其體型小、繁殖力強、世代周期短、易飼養等特點，保證了實驗過程的可控性，增大了實驗的可信度，且在初中階段引入果蠅，與高中課程銜接，貫通學生的知識。
本節課的不足表現在：
（1）實驗探究中還有很多的因素可以挖掘。
（2）有些組的實驗數據由于果蠅的死亡失去了有效性，實驗的重復組次數不夠多。
附：學生設計的取食裝置圖
學生設計方案一
學生設計方案二
學生設計方案三
學生設計方案四
作者姓名：程兆潔
單位名稱：中國人民大學附屬中學朝陽學校
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