实验报告 蚂蚁是怎样交流信息的? 快啊
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发布时间：2022-04-21 19:58
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时间：2023-08-23 22:58
《生物学》八年级上册课本39—40页“探究蚂蚁的通讯”，书上是这样引出要探究的问题： 仔细观察过蚂蚁的同学都知道，一只蚂蚁发现食物后， 会迅速返回巢穴。不一会儿， 一大群蚂蚁排着长长的队伍，“浩浩荡荡”地奔向食物所在地点。蚂蚁不会发声， 它们是靠什么传递信息的呢？侦察蚁在食物和巢穴之间是否留下了什么标记呢？然后教材让学生自己作出假设，并介绍了一个参考办法：用大一些的透明容器养一窝蚂蚁，在离蚁穴稍远些的地方放置一些食物，蚁群中的侦察蚁会先出来侦察； 然后大批工蚁回来搬运食物。可以在侦察蚁返巢的路上事先放好一张纸片，让它从上面爬过。待大批工蚁出洞时，取走或挪动纸片，观察工蚁的行动。
我们根据背景资料提出了这样的问题：蚂蚁是靠气味来通讯的。
在老师的带领下，我们于 2007年10月1日至31日完成了课本上的探究实验，并做了一些改进得到一些启示。
一、实验准备
1．确定蚂蚁巢穴—— 家里阳台上有蚂蚁出没处，说明附近有蚂蚁巢穴。
2．蚂蚁喜爱的食物——蜂蜜
3．其他用具：纸片、双面胶、放大镜、镊子、六神花露水。
二、实验过程及观察
1．铺设纸片观察
1）在阳台边靠近水泥路的地方发现较多蚂蚁，滴上一滴蜂蜜，等待蚂蚁，大约4min出现大量蚂蚁，沿着蚁队找一个蚂蚁窝；
2）把食物放在平整的水泥地面上，然后在离蚂蚁窝不远的水泥地面上放上食物来引诱侦察蚁；
3)在水泥面上铺上小纸片（同一本万能贴上的相同颜色纸片）。另外，为了防止小蚂蚁从纸片底下钻过来，我们用双面胶把纸片贴在水泥地面上。由于水泥地面比较平整，而且纸片底下不留空隙，实验效果更为明显。
4)我们选择同一本万能贴上的不同颜色纸片（大小相同），重复前面的实验步骤。实验结果和用同色纸是一样的。这就说明纸的颜色对蚂蚁并没有影响。
2．化学气味干扰实验
1）在阳台边靠近水泥路的地方发现较多蚂蚁，滴上一滴蜂蜜，等待蚂蚁，大约4min出现大量蚂蚁，沿着蚁队找一个蚂蚁窝；
2）把食物放在平整的水泥地面上，然后在离蚂蚁窝不远的水泥地面上放上食物来引诱侦察蚁；
3）等待侦察蚁取食， 回巢报信， 形成浩浩荡荡的搬运大军。当有部分蚂蚁开始搬运食物时，在距离洞口大约40cm的蚁径上滴上预先准备好的香水， 观察蚂蚁的反应。
三、实验现象
1．铺设纸片结果
铺设纸片观察确实证明了蚂蚁靠气味交流信息，纸的颜色对蚂蚁并没有影响。但继续观察发现，蚂蚁仍能在短时间内形成新的路径，时间长短和纸片的大小相关。
2．化学气味干扰实验结果
1）侦察蚁面对液体食物，先选择吸饱（明显可以观察到取食前后膨大的腹部），然后回家报信，中途遇到同穴工蚁碰碰触角，侦察兵回蚁穴，工蚁走向蜂蜜。5~9min，蜂蜜滴周围挨个挤满了蚂蚁，位置如图E。后到的蚂蚁多于离开个体。后到个体绕着蜜滴边走边用触角碰触正在取食的个体，若无个体离开就直接踩在蜜滴上取食，导致不少个体由于体重增加太多陷入蜜滴死亡；也有少量个体取食太多，在回蚁穴途中死亡。它们采取了一旦获得食物，就尽最大可能的带回蚁穴最多的食物的取食策略。
2）蚂蚁取食队伍形成了较固定的回穴路径（图位置如图E），在蚁穴与食物的中点位置，滴了一滴六神花露水，水泥地面形成一个直径1厘米的印记，此刻，花露水滴两端的归巢蚁与觅食蚁不能准确地走向各自的目的地，进入混乱状态。大约5min后，双方找到通向各自目的地的路，与原路径相比，只在香水滴所在位置处略有变化（如下图）。
3讨论
1） 取食策略
少量个体取食太多，在回蚁穴途中死亡，观察对比刚从蚁穴出来的蚂蚁，该个体的腹部明显透亮、膨大、运动缓慢，说明蚂蚁采取的是“在一次觅食期应使能量摄取量最大，而使旅行时间最短”的原则。
2）根据香水实验现象，我们开始怀疑是否是操作失误，隔天同样的地点同样是风和日丽的下午，我们重复该实验，得到相同的实验结果。这不是和课本上的知识有出入吗？干扰了蚂蚁的化学通讯，蚂蚁因该是找不到回家的路的。为揭开这个疙瘩，我们查阅了大量的资料：工蚁的通讯方式除了信息素示踪，也就是化学通讯外，还能利用动作通讯，如：触角接触、轻抚、轻推等；蚂蚁听不见，但在一定范围内，蚂蚁脚上的侦测器可以接收另一只蚂蚁腹部表面发生板磨擦发出的人无法听见的频率很高的声波引起的土壤震动；有的蚂蚁还能利用太阳定位。所以，蚂蚁的通讯是同作用于其他感官的信号联合起作用的。〔指导老师 谢增兰 李存棣〕
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时间：2023-08-23 22:58
创新表现：1、对实验工具的改进
2、对实验方法的改进
教学目标
知识目标：1通过探究蚂蚁信息交流的方式
2认识动物群体中信息交流的意义。
能力目标：1运用已有知识经验进行推理和假设，尝试探究蚂蚁的信息交流方式
2科学探究能力的培养；
3探究报告的完善。
情感目标：1体验科学探究的艰辛，进行科学精神的培养；
2认同群体的力量大于个体，认同合作与交流的重要性；
3培养学生爱护小动物，拒绝残害生命的现象发生。
教学重点：
1动物群体中信息交流的意义；
2运用已有的知识和经验进行推理和假设。
3培养学生在探究、合作中的严谨求实、持之以恒的科学态度。
教学难点：
1探究方案的设计和实施；
2探究报告的完善。
3运用已有的知识和经验进行推理和假设。
学情分析：学生对群体生活动物的社会行为很感兴趣，但在具体探究蚂蚁的行为时，很多学生无从下手，很难在规定的时间内完成探究方案的设计，不过，通过引导，学生也能通过小组间的合作完成。
教学方式：以学生自主探究和合作的学习方式为主，结合教师辅导、引导、提问、总结的教学方式。
教学用具： 数码相机 香水 各种食物 小纸片
教学改进：
关于蚂蚁行为的探究，由于初一年级重点学习了探究的基本方法，所以这个探究我给予学生更大的自主空间，引导学生自己提出问题，作出假设，并自主制定探究计划，而且要求学生在课下分小组完成探究。结果表明：很多同学很认真，花了很多时间一次一次的进行实验，并用数码相机拍下了实验过程。在表达与交流的过程中，同学们反应热烈，积极思考并对其他同学的实验结果提出种种置疑，然后我们对实验做了以下改进，收到了不错的效果：
一：铺设纸片
由于在操场观察蚂蚁时，地面不够平整，蚂蚁不一定完全按照你所指示的路径走动。为了防止侦察蚁从纸片底下钻来钻去，同学们用双面胶把纸贴好，实验效果更好，更明显。
二：纸片的颜色
书本上没有明确指出铺路用的纸是什么颜色，但由于书上画的是白纸，而且白纸最常见，所以同学们很容易认为是用白纸，但在表达与交流的过程中，班里的同学提出置疑：蚂蚁沿着白纸的排列形状排列成圆形，就一定能证明侦察蚁在纸上留下了气味吗？有没有可能是白色对蚂蚁特别有吸引力呢？经过认真思考同学提出的问题，我们对本实验进行了改进：用与环境颜色很接近的纸片来铺路，实验结果和用白纸是一样的。这就说明纸的颜色对蚂蚁并没有影响。不过为了使实验更让人信服，我们最好尽量避免干扰。
三：纸片的排列
有的同学对食物的气味是否会干扰侦察蚁留下的气味提出置疑，于是不少同学进行了反复的实验：将小纸片重新排列成不同半径的圆形，把食物放在圆心处，观察蚁群的行为。通过多次实验，证明食物的气味确实会干扰侦察蚁留下的气味。为了避免干扰，重新排列纸片时，圆的半径要尽量的大一些。
四：图形的排列
挪动的纸片重新排列时，我们排列成了几种不同的图形：星形、六边形，图形比课本上的更复杂，同样观察到蚁群绕着图形不断的走动，确实能证明蚂蚁靠气味交流信息。
五：教学体会
通过这次探究，学生体验到了科学探究的快乐与艰辛，我也感受到学生对待科学探究的热爱，精心和勇于克服困难的精神。
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时间：2023-08-23 22:59
提出问题一个群体中的动物个体向其他个体发出某种信息，接受信息的个体产生某种行为反应，这种现象叫做通讯。蚂蚁大家都经常看到，那么蚂蚁是怎样与其他个体交流的呢？现在我就提出了这个问题——蚂蚁是怎样交流信息的？
作出假设：仔细观察过蚂蚁的同学们知道，一只蚂蚁发现食物后会迅速返回巢穴，不一会儿，一大群蚂蚁排着长长的队伍，“浩浩荡荡”地奔向食物所在的地点。蚂蚁不会发声，它们是靠什么传递信息的呢？侦察蚁在食物和巢穴之间是否留下了什么标记呢？因此，我提出假设，蚂蚁是通过气味交流信息的。
具体实验：
1、实验材料：纸片、面包屑、蚂蚁
2、实验步骤：
（1）、把面包屑放在地面上，仔细观察，看看是否有一两只蚂蚁接近来侦察食物，要记住侦察蚁来的时候的毕经之路。
（2）、等侦察蚁侦察完毕后，用多张小纸片事先铺满侦察蚁的毕经之路，然后跟着蚂蚁返回蚁穴。
（3）、等到看见大批蚂蚁工蚁出动要去搬食物的时候，返回放面包屑的地方，将小纸片重新排列，排列成以面包屑为圆心的圆形。
（4）、观察蚂蚁的行动
分析结果：蚂蚁在纸片围成的圆形上或者到处乱走，或者沿着纸片不停地转圈，只有少数蚂蚁发现了食物。说明侦察蚁刚才在小纸片上留下了痕迹，现在这些痕迹的顺序改变后，蚂蚁就找不到食物了，而这些痕迹就是蚂蚁的气味。
得出结论：蚂蚁是通过气味进行交流。
表达与交流：这次实验提高了我的动手能力和思考能力，也使我明白了蚂蚁的通讯方式之一是依靠气味，即利用了嗅觉，嗅觉感受器分布在触角上。此外，蚂蚁也会利用触角的触觉功能相互沟通。另外我还知道了通讯在社会行为中的意义重大，许多弱小的动物和性情温和的草食动物都是集群生活的，比如蜜蜂、蚂蚁等。靠群体的力量往往能战胜天敌的侵袭，有效地保证物种的繁衍。要是没有了通讯，动物的个体间就无法取得联系。对群体生活的动物来说，孤立的个体取食和御敌都很困难，不同性别交配繁殖也将受到影响。
