聂利实验

聂利实验

蜜蜂靠什么发出嗡嗡声?“权威”看法都认为:“蜜蜂靠翅膀振动发声。”然而,一个农家小女孩聂利却对这一传统说法提出了异议。一年春天,聂利和妹妹聂纯到一个养蜂场去玩。明媚的阳光下,一群群归巢的蜜蜂在巢口嗡嗡地叫个不停,这个在平常人看来再普通不过的现象却引起了聂利的注意。她想:“老师在自然课上讲过,像蜜蜂、苍蝇、蚊子类的昆虫都没有发音器官。它们在飞行时不断高速扇动翅膀,使空气振动,产生嗡嗡的声音。可是,蜜蜂停在蜂箱上时翅膀并没有振动,为什么还会嗡嗡叫个不停呢?会不会是它另有发音器官呢?”回到学校,聂利从图书室借来《十万个为什么》,书中明确指出蜜蜂没有发音器官。这又是怎么回事呢?侦察凡事、总爱刨根问底的聂利决心把这事弄个明白。第二天,她又跑到养蜂场去观察,认真地倾听蜜蜂“唱歌”。细心的她还发现蜜蜂栖息在植物上采蜜时也能发出嗡嗡声。蜜蜂靠什么“唱歌”?教材、科普读物上说的就一定对吗?聂利把自己的想法说给教自然课的邓老师听。老师感到很惊讶,为了鼓励她的探究热情,于是对她说:“我们用感官进行观察,有时候很容易出错。既然你对书本上的知识有怀疑,应该自己动手进行实验研究。”

怎样做实验呢?聂利无从下手。老师告诉她,可以利用在自然课上学到的方法设计实验方案进行实验:提出问题→猜想与假设→观察与实验→整理信息→得出结论。她想:如果书上说的是正确的,想办法不让蜜蜂翅膀振动,它还能发声吗?于是,聂利在老师的帮助下,制定出了两套实验方案:

1.粘住蜜蜂翅膀看它还发不发声;

2.剪去蜜蜂翅膀看它还发不发声。

聂利在养蜂师傅的帮助下,捉来蜜蜂,先做粘住翅膀实验,再做剪去翅膀实验。在实验中,她观察到的现象是:粘住蜜蜂的翅膀,蜜蜂仍然嗡嗡地叫个不停;剪去蜜蜂的翅膀,开始它并不发声,但过了十来分钟,它又嗡嗡地叫起来了。聂利通过两次实验得出的结论是:蜜蜂不是靠翅膀振动发声。

学生观察到的现象与书本上的知识有冲突怎么办?邓老师尊重学生的想法,鼓励学生不盲从权威,热心指导她利用实验法进行科学探究。巴甫洛夫说:“观察、观察、再观察。”邓老师也是这样要求聂利的。指导她写观察日记,整理观察记录,写研究论文,向杂志社投稿发表自己的研究结果,帮助她像一位科学家那样有条不紊地开展自己的观察活动。

聂利把实验结果告诉老师,老师对她说:“如果你的结论成立,那么蜜蜂靠什么发声呢?你还要继续寻找蜜蜂的发声器官。”

于是她又在上次实验的基础上,制定出了一套实验方案。

问题:蜜蜂靠什么发声?

假设:蜜蜂有自己的发声器官。

观察与实验:观察、寻找蜜蜂的发声器官。

聂利从实验室借来放大镜仔细观察,在蜜蜂双翅的翅根旁各发现了一个小黑点,当蜜蜂发声时,这两个小黑点振动得特别厉害。是这两个小黑点在发声吗?

这时,聂利找来一根缝衣针,在前两次实验的基础上又将刺破小黑点的蜜蜂放在昆虫盒里仔细观察,蜜蜂再也没有发出嗡嗡的声音。她想,也许是蜜蜂受了刺痛不发声了吧?也许是蜜蜂没有飞舞不发声了吧?于是她又把刺破小黑点的蜜蜂放在蚊帐里观察,一连几个小时,蜜蜂仍不发声。于是她得出结论:蜜蜂有自己的发声器官,蜜蜂靠这两个小黑点发声。

聂利高兴地对老师说:“我找到了蜜蜂的发声器官。”老师对她说:“你还不能轻易下结论。”并告诉她,科学家为了得到可靠的观察结果,总是采取重复观察的方法,他们很乐于别人对自己的实验过程进行检查,这就是重复实验,并要求聂利把自己的实验过程详细地记录下来,进行整理,写成研究论文,让其他同学也来参与讨论。于是,聂利利用节假日,历时3个多月,交替进行42次实验,用去蜜蜂2000多只。她每次都将实验现象记录下来,写下了3000多字的观察日记,还将在实验中获得的信息进行整理,用表格的形式列举出来。

在做实验的过程中,聂利吃了不少苦头,也积累了许多动手的经验。有一次,她在蔷薇花上用手捉一只正在采蜜的蜜蜂,不料这只蜜蜂狠狠地蜇了她一下,痛得她直流眼泪。一连几天,她一看到蜜蜂心里就害怕。但困难并没有吓倒聂利,爱动脑筋的她戴上妈妈洗衣服用的手套去捉蜜蜂,但感觉不够灵活。后来,她受到蜘蛛网的启示,发明了粘虫网:用铁丝圈成一个带柄的圆环,将蜘蛛网缠在圆环上。在养蜂师傅的帮助下,她先用粘虫网粘住蜜蜂的翅膀,再用镊子去捕捉就安全多了。

聂利在实践中还发现,用镊子捉蜜蜂也有一定技巧。如果用镊子夹蜜蜂的头部,力气稍大点,蜜蜂就会死去;夹蜜蜂的尾部,蜜蜂容易逃掉;只有夹住蜜蜂长翅膀的部位,才不会把蜜蜂夹死,也不会让它逃跑。刺破蜜蜂的小黑点是最难做的。好不容易让蜜蜂胸部朝上,用放大镜找到小黑点,正准备用针去刺,蜜蜂一动,针尖就挪位了。有时,心里一着急,用力过猛,蜜蜂就被刺死了。就为这事,聂利还哭过好几回鼻子呢!在实验中,她的手指、耳朵、额头被蜜蜂蜇过好几次。在多次的实践活动中,认真地观察细节,让聂利学会了很多东西。

案例总结:

聂利实验说明了学会观察生活的的事物并加以思考是很有必要的,发现生活中问题,提出质疑,认真思考问题,或许可以获得一个新的想法。面对生活中的问题时,我们要敢于质疑,勇于探究。 通过聂利的案例,我们可以知道质疑和批判的重要性。引导学生探究身边的科学,让学生与身边的科学紧密接触,呵护他们的好奇心,就可以让他们在身边科学探究过程中学会发现、学会提问、学会探究,并在此过程中获取科学知识,理解科学方法,体验学习“真实”科学的乐趣。