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第三章第三节实验：“模拟保护色的形成过程”说课
一、使用教材
本实验“模拟保护色的形成过程”选自人教版《生物学》教材八年级下册，第三章“生命起源和生物进化”第三节“生物进化的原因”。
二、实验器材
本实验“模拟保护色的形成过程”是一个融合了steam教育的创新实验，所以实验器材需要用到：触摸式电子白板或个人式平板电脑。
三、原实验不足及实验创新要点
在教材中的原实验中，利用彩色纸片充当被捕食者，大彩纸充当生物的“生活环境”学生扮演“捕食者”，“捕食者”通过快速地反应抓取与大彩纸颜色差距较大的“被捕食者”从而模拟自然中的捕食情景，最终留下颜色与大彩纸相近的“被捕食者”。教材设计的实验在实际操作中，存在着大量问题：
（一）有些学生会故意抓取与背景颜色相近的“被捕食者”，这就与自然中的捕食情景相违背，容易导致产生极端化的数据；
（二）教材的实验中设定100个“被捕食者”，每次捕食75个“被捕食者”后，每个“幸存者”繁殖3个后代，保持“猎物”总数为100个，统计这样的数据量对于八年级的学生来说是较为困难的，既要时刻记录“被捕食者”剩余量，繁殖后代时又要记录每种颜色的“被捕食者”数量，稍微出现偏差，通过繁殖积累后，误差会被不同程度的放大；
（三）彩色纸片拿起放下容易遗失，“繁殖”的操作较为困难，实验耗费时间较长，降低了实验的趣味性。
在实际教学中，本实验是较难完成的，难以达成教学目标，即使完成也会耗费大量时间，破坏了教学的整体性。所以对实验进行了改进，以Scratch软件编写一个小游戏，学生只需要通过电子白板完成游戏即可达到实验目的，并自动统计数据，从而回避原模拟实验中出现的问题。
四、实验设计思路
改进实验要回避原实验中的几个问题，所以在利用Scratch软件编写游戏时有三个要点：
（一）减少学生的主观选择；
（二）降低数据统计的困难；
（三）优化实验过程，提高实验趣味性。
在改进实验中，选择真实自然场景作为背景，如图1，绘制颜色合理的三色虫子，如图2，作为“被捕食者”，以限时闯关的形式控制学生的主观选择，并提升
趣味性；程序自动计数，自动繁殖后代，降低统计的困难。
五、实验教学目标
学生进行本实验，能更好的理解自然选择学说，理解生物遗传变异和环境因素共同作用导致了生物进化的生命观念；学生得出实验结果并分析结果，能提升科学探究能力；结合信息技术的创新实验还能让学生感受到学科融合，提高学生多角度解决问题的科学态度。
六、实验教学内容
游戏开始，三色虫子各20只，学生扮演捕食者捕食15秒，若被捕食的虫子总数大于10只则进入下一关。进入下一关后，所有虫子自动繁殖为剩余数量的2倍，并自动更换背景，游戏时间同样是15秒，学生捕捉10只虫子则通关成功，进入下一关。总共设置三关，
游戏结束后自动统计出虫子剩余个数。游戏效果如图3所示。
图3．游戏部分效果
七、实验教学过程
（一）课前教师完成程序编写
进入Scratch软件，根据设计思路进行编写，实现设计思路，如图4；挑选合适的背景图片，精心绘制三色虫子；完善音乐效果，增加动画效果，以加强趣味性。最后将编写完的文件转换为HTML格式，可直接在浏览器或手机上运行。
（二）学生阅读教材，了解原实验内容
（三）学生做出假设
（四）学生分组进行实验
教师从每个小组中挑选一人进行实验操作，学生只需进入小游戏，根据游戏提示完成游戏即可。如果学生配备有个人式平板电脑，则每个学生均可进行游戏。
（五）根据实验情况和数据完成下列讨论
（1）你得出的结论是？
（2）每一代的“幸存者”中，哪种颜色的最多？这与什么有关？
（3）每一代的“幸存者”数目有什么变化？
（4）是否每一种颜色都有“幸存者”？
（5）通过该模拟实验，推测保护色的形成过程；并尝试分析生物进化的原因。
八、实验效果评价及反思
（一）实验效果
采用该游戏进行实验，学生可顺利完成实验内容。游戏操作极其简便，学生按提示，在一分钟左右即可完成。实验结束时，界面自动展现统计结果，方便学生分析统计数据。相比彩色纸片和大彩纸，彩色虫子和自然背景则更真实形象，逐渐紧张的音乐和点击反馈大大地降低学生主观因素对实验结果的影响。学生在游戏中获得知识的同时，又感受到信息技术给学习带来的便捷。
（二）反思
本创新实验相比教材上的原实验，简化了学生自己设计实验方案的部分，学生只需按提示完成即可得出结果，所以在“探究实践”方面有所欠缺。另外由于本人美术水平有限，绘制的三色虫子并不是十分美观、逼真，背景图也不够完美，在实践中会出现绿色虫子仍然比较明显的情况，如果学生刻意找绿虫子，则实验结果会出现偏差。

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