(南京市第十三中學鎖金分校 江蘇南京 210000)
咖啡因是一種黃嘌呤生物堿化合物,是一種中樞神經興奮劑,能夠暫時地驅走睡意并恢復精力,臨床上用于治療神經衰弱和昏迷復蘇。有咖啡因成分的咖啡、茶、軟飲料及能量飲料在市場上十分暢銷。初中生正處于生長發育的關鍵時期,經常飲用含有咖啡因的飲料會影響自身的身體健康。學生通過探究可樂、咖啡、紅茶等常見飲料對水蚤心率的影響,有助于培養良好的生活習慣,樹立健康的生活意識,形成正確的生命觀念。
①說出含咖啡因的飲料對水蚤心率的影響。
②使用顯微鏡觀察水蚤的形態結構和心臟跳動情況,提高觀察能力。
③通過記錄數據比較水蚤心率的變化,形成一定的處理數據和分析數據的能力。
④養成良好的生活習慣,形成正確的生命觀念。
水蚤是一種小型的甲殼動物,屬于節肢動物門、甲殼綱、枝角目,俗稱魚蟲。水蚤體小,長約2 mm,淺肉紅色,大部分生活在淡水中。水蚤的心臟位于背部中央偏上部位,心臟每跳動一次,包括一次舒張和一次收縮2個動作。水蚤心率每分鐘100~350次。水蚤的生殖為單性生殖,所產的卵稱“夏卵”,不需受精,可直接發育為成蟲。這些成蟲多是雌蟲,再進行孤雌生殖。
水蚤、載玻片、膠頭滴管、吸水紙、顯微鏡、咖啡、紅茶、可樂等。
實驗前需培養足量的水蚤,水蚤可在淘寶購買,具體培養方法如下:
(1)用水槽裝水,距離水槽口2~3 cm不溢出。
(2)用剪刀將稻草剪成長約5 cm的小段,用線扎成一束,用重物壓住稻草,確??梢猿恋?。
(3)用紗布將豆渣包裹起來,用重物壓住,確保沉底。
(4)把水蚤倒入水槽中,并將水槽放到陽光充足的地方。夏天約一周后,即可看到水變綠,里面有大量水蚤。
(1)用滴管吸取一只水蚤放在載玻片中央的清水中,用吸水紙吸取多余的清水(不用蓋蓋玻片),注意控制水量,避免水蚤到處游動。
(2)使用低倍鏡觀察水蚤,找到水蚤的心臟,并記錄水蚤在清水中10 s內心臟跳動次數(數3次,計算平均值)。
(3)吸取含咖啡因的飲料,滴一滴在載玻片上。1 min后,用吸水紙吸取多余的液體。
(4)使用低倍鏡觀察水蚤,找到水蚤的心臟,并記錄水蚤在飲料中10 s內心臟跳動次數(數3次,計算平均值)。
(5)統計全班的實驗數據,分析實驗數據,得出結論。
(6)實驗后,教師要注意提醒學生把水蚤放回培養液,注重生命教育。
全班分成8個小組,分別探究了紅茶、咖啡和可樂3種飲料對水蚤心率的影響。紅茶、咖啡和可樂對水蚤心率的影響數據詳見表1。8個小組中,除了1個小組的水蚤心率沒有發生變化以外,其余7個小組的水蚤在紅茶飲料中1min之后心率都表現為加快。
表1 不同咖啡因飲料對水蚤心率的影響
2個小組探究出的數據顯示水蚤在咖啡中心率減慢,6個小組探究的數據均顯示水蚤在咖啡中1 min后心率加快。統計全班的平均值顯示水蚤在咖啡中1 min后心率會加快。
8個小組記錄的數據均顯示,水蚤在可樂中1 min后心率均減慢。這與紅茶和咖啡的結果是截然不同的,可見,不同種類的咖啡因飲料對水蚤心率產生的影響也不盡相同。
咖啡因飲料因種類不同,對水蚤心率的影響也不相同。在1 min內,紅茶飲料和咖啡均會使水蚤的心率加快,并且咖啡加快的速度更加明顯,而可樂會降低水蚤的心率。從該實驗中可以看出,無論是紅茶、咖啡還是可樂,都會對水蚤的心率產生影響。