(共16张PPT)
生物学的研究方法
体验探究过程
肉汤里的微生物来自于哪里？
（讨论探究方案的制订）
经典实验回顾：
伟大的“微生物学之父”---巴斯德
使鲜美的肉汤变质的微生物，是来自于空气，还是来自于肉汤自身？
观点之一：
观点之二：
来自于肉汤自身。
来自于空气。
杀灭原有的微生物
密封
密封
保存较长时间不变质
锥形瓶
与外界空气相通
杀灭原有的微生物
保存较长时间不变质
与外界空气相通
几天以后肉汤变质
（对照组）
（实验组）
几天后变质
保持新鲜
对照很重要！
肉汤在曲颈瓶中加热、冷却后放置，没有微生物繁殖。
肉汤在直颈瓶中加热、冷却后放置，许多微生物繁殖。
巴斯德的实验
（提出问题）
（作出假设）
（制定计划）
（实施计划）
（得出结论）
（表达交流）
探究的基本
步骤
填词
(
关键
)
(
前提
)
1
能够提出有研究价值的问题，并作出符合科学事实的假设，是探究成功的_________。
2
制定出恰当的科学探究计划，则是探究成功的_________
。
前提
关键
常用的探究方法
1、观察法
2、实验法
3、测量法
4、调查法
多种方法并用
你来试试！
小明在地上发现了蚯蚓。请你与小明一起探究一下，蚯蚓到底是喜欢明亮还是喜欢黑暗？
1
提出问题：
2
做出假设：
3
制定计划：
4
实施计划：
5
得出结论：
6
表达交流：
细心观察
勤于动脑
多问问题
善于动手
单一变量
对照实验
生物探究
其乐无穷第二节
生物学的研究方法同步练习
1.
肉汤变酸是由微生物引起的，这些微生物来自于空气。这一假设的成立是由(
)证明的。
A.
达尔文
B.
巴斯德
C.
施莱登
D.
施旺
2.
生物能够生长、发育并繁壮后代的基础是(
)。
A.
遗传
B.
变异
C.
应激性
D.
新陈代谢
3.
探究成功的前提是能够提出有研究价值的____
___，并作出符合科学事实的___
____；探究成功的关键是制定出恰当的科学探究___
__
。
4.
探究计划包括_
____和_
_____，以及所需要的____
___、____
____等。
5.
可供生物学探究采用的方法有很多，如____
____、___
_____、__
______、____
____等，在实际工作中，往往多种探究方法并用。
6.
生物科学探究过程大致包括以下六个环节，分别是___
_____、_____
___、___
_____、___
_____、__
______、___
_____。
7.
观察法是在___
_____状态下，研究者按照一定的__
_____和____
____，用自己的____
____外加__
______，对客观事物进行系统地__
______、____
____和___
__
___，以发现或验证科学结论。
8.
实验法是利用特定的_____
___和____
____，通过有目的、有步骤的____
____和____
____，发现或验证科学结论。第二节
生物学的研究方法
教材分析
（一）教学分析：
本节课以一个经典的实验统领全部内容，是新的课程标准中第一个一级主题“科学探究”在初一学生面前第一次较完整的显现。经典实验中蕴藏了科学的实验思想、巧妙的实验设计方法。在教学过程中应注意挖掘其中内涵，以经典实验为载体，培养学生科学的思维和能力，以求初步认知科学的方法。要让学生改变过去注重知识记忆的倾向，形成积极主动的学习态度，让学生利用探究的思路，学会寻求多种途径方法获取知识，养成科学的精神和能力，本节课起着“抛砖引玉”的作用。如何引导学生从日常生活、生产实际或者学习中发现与生物学相关的问题；如何让学生描述探究过程和结论；甚至如何设计对照实验等等，都是备课过程中我们应该关注的。从学生喜欢的生活中的场景、情景入手选择与学生互动的内容是处理这节课首选方案。另外，还要有意对学生进行一种精神的熏陶，即科学是人类思考问题、解决问题的方法的活生生的探索过程，其中不仅能享受发现的乐趣、成功的喜悦；还要承受挫折的痛苦、失败的悲伤，要养成不屈不挠、敢于冒险、保持好奇、勇于创新的科学精神和科学态度。
（二）教学目标：
1、分析和讨论“巴斯德实验”过程，概述科学探究的大致过程和研究方法。
2、明确“控制实验变量，设计对照实验”是实验成功的关键，并有兴趣参与课堂探究活动，愿与同伴合作。
3、能从观察的现象中发现问题，设计一些简单实验。逐步养成独立学习的习惯。
4、了解科学家的工作方法和思维方法，体会科学家严谨求实的科学态度和锲而不舍、勇于探索的科学精神。
（三）教学重点：
巴斯德实验的分析与讨论；科学探究的一般过程。
（四）教学难点：
从巴斯德实验的过程中，概括出科学探究的大致过程；从已知科学知识与所发现问题的冲突中，筛选出有研究价值的问题。
教学准备：
多媒体课件；巴斯德实验的教学录象片断；巴斯德的生平录象片断；学生每小组一碗已经变酸的肉汤
、部分豌豆种子等。
教学程序：
一.问题感知，情景切入
1、屏幕出示在医院里，一医生正在询问一名全身过敏的学生的最近几天的饮食。创设问题情境：全身过敏的原因是什么呢？
2、学生畅所欲言，发表各自的高见：可能是吃鱼的原因，可能是吃蟹子的缘故……从生活中的事例引导学生根据生活经验进行猜想，这是解决问题的前提。
3、教师进一步启发学生：如何验证你的猜想呢？引导学生集思广益寻求解决问题的方法。对于学生的方法进行积极的评价，并追问：试着回忆一下其中有哪些十分重要的环节？
4、学生的回答可能不够严谨，教师要多鼓励。科学探究的方法能使我们有效地解决日常生活中的问题，也一定能帮我们解决生物学上的疑难问题；那么科学家是怎样进行探究的？从而引入课题。
二.自主学习，过程显现
1.实物感知：一小组为单位分发小碗肉汤，请学生用各种感官来辨认肉汤或者观察肉汤后，用语言描述它的特征。
2.问题筛选：提倡学生就肉汤的特征提出问题，并确认其中较有研究价值的。说出筛选问题的理由。在这一环节中，体现了问题源于对生活细致的观察与思考，引导学生以后对生活的关注。
（二）假设的确定
让学生分组，并鼓励学生对自己提出的问题所导致的结果做出大胆的猜测，并且可以在多种设想的结果中，选择一种设计。如肉汤变酸是空气中的物质落在肉汤上形成的等。
（三）制定计划
1.投影展示友情提示：方案设计的优劣往往决定着研究的方向和问题能否解决，因此实验中应提醒学生注意以下方面：
（1）实验中用到了什么原理？
（2）试验需要哪些材料和用具？写出试验步骤。
（3）实验中可能出现什么问题？
（4）实验中遇到意外的事故如何处理？
（5）试验过程中小组人员的分工如何？
教师可以作为资源的提供者，提前在屏幕上打出很多实验仪器的实物照片，供学生选择。材料当然一定要充足。
2.用实物展示台交流各组的计划：就其中可操作性强、材料廉价等方面进行比较。
3.出示巴斯德实验的课件：告知学生在两个世纪前，人们遇到了同样的问题，被困惑了长达20年之久，是一位法国生物学家巴斯德为此做出了突出贡献；并播放影视片断，简单介绍巴斯德。
4.投影巴斯德实验的问题讨论：
（1）根据老师所出示的材料，以小组为单位说出巴斯德的研究是为了解决什么问题？
（2）他根据提出的问题和早期的研究，做出了什么样的科学假设？和你的假设有何不同之处？你和巴斯德相比，谁的问题更有研究价值？说出理由。
在学生讨论的过程中，能够针对自己的问题、假设与科学巨匠相比，若问题相近，可以让学生触摸到科学的真实，为以后更多的科学探究活动奠定良好的情感基础；若有不同，更能帮助学生寻找其中的原因，引导学生积极思维、大胆猜测，进而培养尊重事实、敢于怀疑、勇于反思的科学素质。
（四）实施计划
1.利用实物投影和课件的相互切换：让学生对照巴斯德的实验过程，找出自己在设计中有哪些可取之处？有哪些地方需要改进的地方？并在交流的过程中，教师不断地加入到学生的思维快乐中，对问题达成共识，对语言表达进行激励和评价，达到师生的共享和合作。
2.展示巴斯德实验中的两种烧瓶，出示问题：在巴斯德的实验中，设计的曲颈瓶妙在何处？
在这个过程中，学生不一定说出“变量”或者“对照”这些准确的词语，但他们的脑海中确实意识到了这个问题是实验成败的关键，所以他们的思维闸门猛然打开，顿悟中会出现不少的亮点：如，（1）针对问题：肉汤变酸是肉汤内的物质所为，设计的实验是两个直颈的烧瓶的处理是在肉汤煮沸后，一个密封瓶口，一个瓶口敞开，对比肉汤的变化。（2）针对问题：肉汤变酸是空气中的物质所为，便在巴斯德的曲颈瓶的精巧的构思中感受到了智慧的魅力，体会到发现的快乐。
3.设置递进问题，形成问题链条：在巴斯德的实验中，除了控制变量之外，还应注意哪些问题，才能保证结果的准确、可信？
学生可以借鉴生活经验，说出实验需要规范的实验操作程序、仔细观察、勤于记录、尊重实验现象等等，这种积极地参与，即创造出了一种学习的心理气氛，形成了富有个性的讨论空间。又对信息进行了积累和处理。利于引导学生进入下一个教学环节：对实验法和观察法的认识。
4.实验法、观察法的延伸
（1）屏幕出示教材中的“思考与练习”：没有观察就没有科学，科学发现在于仔细的观察中。以及孟德尔对豌豆种子的文字描述：要么是圆形或近似圆形的，表面即使不光滑，也只有浅浅的凹痕；要么是带有棱角的不规则形，而且表面有深深的皱褶。
（2）分发豌豆种子：让学生观察它的形态特点，尝试用自己的语言说明。
（3）点化“思维迷雾”：你认为科学家要得到一定量的证据，还可以通过什么途径获得？
通过学生自己与科学家的文字对比，体会语言准确的重要。再对照教材中相关链接中的定义，检查自己语言的到位程度。在此过程中，让学生体会到了生物探究采用的方法有很多，除了上述方法之外，还有测量法、调查法等等，殊途同归，科学的过程中没有一定之规，根据自己的大胆设想，符合科学的思维创新应该大力提倡，当然在其中也有“不着边际”的猜想类回答，初一的学生应该以鼓励为主要评价方式，给学生的思维“呼吸”的空间。
（五）得出结论
1.细节分析：巴斯德的实验中，实验现象说明了什么问题？得出了什么结论？
2.“思维障碍设置”：你能否设想一下，如果当时烧瓶中的肉汤在巴斯德打断曲颈瓶前都变酸了呢？巴斯德会如何处理以后的实验？
这些问题的提出，不在于学生的答案是否正确，而是让他们意识到实验现象、数据的处理与实验结论密切相关；探究过程往往不是一次就顺利完成的，需要反复探索，不断改进探究方法，才能证明自己假设是否成立，让学生自己感受到探究中不仅讲究方法，而且还要专注、细心和契而不舍。精神的东西只有学生体验和感悟才能起到教育的功效。
（六）表达交流
找出你在这节课中，从别人的身上得到的启示有哪些？让学生在其中意识到交流的重要。能从周围获取有用的信息，使思维更有灵性。
三.归纳总结，知识凝练
（一）
引导小组合作交流，归纳科学探究的一般过程和研究生物学的基本方法。这是一个学生思维升华的阶段，充分利用群体的智慧，使学生的分析能力和综合能力得到进一步提升。让学生运用归纳、概括等方法对获取的信息进行整理加工，从而构建知识框架。
巴斯德证明自己假设的过程，就是一个科学探究的过程，回忆整个过程：
（1）、生物学科学探究的一般过程大致包括哪几个步骤？
（2）、爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”想一想，科学探究成功的前提是什么？成功的关键是什么？
（3）整个过程中采用了哪些生物学研究方法？
（二）补充说明：无论是实验探究、调查探究还是资料分析探究等活动，大体上都包含提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流等程序，只是侧重点和难点不尽相同。在今后的学习中我们再去逐一体会和感悟。
（三）学习知识的目的在于运用知识去解决生活中的实际问题，将知识与现实生活和实际紧密结合。问题设置如下：
（1）、初一新生刚入学，学校将为每个学生建立健康档案（身高、体重、视力、有无家族遗传病等），请你想一想将用到哪些研究方法？
（2）、请大家观看一段“青霉素是怎样被发现的？”影片，请分析这个过程符合科学探究的一般程序吗？从中你有什么启发？
（3）小明同学非常喜欢观察、思考生物现象。雨后的一天下午，他仔细的观察地上的蚯蚓，想到了一个问题：蚯蚓生活在地下的土中，它们到底喜欢明亮还是喜欢黑暗？你能根据小明的问题，提出自己的假设并设计一个探究活动吗？
1、小组合作，找出解决问题的方法，组内交流，达成共识。尤其对于（2）、（3）两题应进行充分的交流。让学生学会运用生物学研究的方法解决实际问题，培养学生的探究意识。
2、积极鼓励学生课下独立学习，按照科学探究的一般程序自己设计，自己动手，完成探究活动。
3、鼓励学生在学习和生活中要善于观察和发现问题。想一想，你还能提出哪些有价值的问题？
课堂小结：引导学生从知识、方法等方面谈自己本节课的收获，让学生在求知中体验，在体验中求知，从中感受到成功的乐趣。
教学设计说明：
这节课的核心内容是生物学的研究方法，但我们要让学生得到的不仅仅是简单化了的六个环节，因为在每一个环节中，都隐含着很多科学的思考与方法，整个的探究过程，隐含着情感、态度和价值观的培养和引领。下面就设计作一简要说明：
一、通过探讨巴斯德实验，明晰科学探究的一般过程。并且在各个环节中注意了细节的处理。如问题的提出：注重了教材知识内容的衔接，并在设计中引导学生关注生活本身，在观察中发现问题，并通过思考的过滤筛选出“价值问题”。培养了问题意识，强化了“问题源于生活”。使学生身在生物小课堂，心在生活大世界。让生活成为学生的教科书。
二、通过分析曲颈瓶，突出科学实验设计中的原则。巴斯德的曲颈瓶体现着他精巧的构思和严谨的实验设计原则，那便是设计试验的关键是避免无关变量因素的干扰，在其中我注意了两条线索：一条是介绍试验的方法和设计，另一条是实验研究的过程，并用后者统领前者，形成如下的教学思路：
巴斯德发现肉汤变酸→为何变酸→可能是微生物引起→
肉汤装瓶、煮、
【观察】
【发现问题】
【提出假设】
【设计、实施实验】
→直颈中变酸、曲颈瓶中不酸→
打破曲颈瓶口，肉汤接触空气，变酸
【分析结果】
【设计实验】（对比试验）
→结果证明肉汤变酸是因为空气中微生物导致
【分析结果，得出结论】
其中包含的对照原则，是我们以后教学中的难点问题，在这节课的处理中，只是让学生有了一些感性认识。
三、通过介绍巴斯德，进行情感教育。巴斯德在逆境中奋斗，正是现在的学生中所缺少的挫折教育的最好素材，他以自己坚忍不拔的毅力对人类做出了巨大的贡献，让学生在其中受到精神鼓舞和教育。本节课的最后提出的“科学家应具备的素质”，不仅是这节课的回味，也是学生整个求学生涯中应该思考和完成的“作业”。
教学反思：
本节课创设问题情境从学生的生活经验和知识背景出发，可以让学生感觉到所面临的问题是熟悉的，同时又是新奇的、富有挑战性的，从而使学生处于一种想知而未知、欲罢而不能的心理状态，引起强烈的求知欲望。例如：上课开始，创设与生活相关的问题情境：一学生全身过敏，过敏的原因是什么呢？从而引导学生作出猜测，并试图查出原因。在此过程中，即使学生对“科学探究”有了感性认识，又产生了强烈的学习动机和探索知识的情感。
科学知识教育是科学素质教育的有效载体，科学知识的积累、创造与发展都是一代代科学家艰辛探索的智慧结晶，其科学发现的过程就是最直观生动的素材。但是，在这节课的教学中，学生对科学探究，由于是第一次接触，所以课堂的推进过程偶尔感觉有些发涩，我想这种现象不是偶然的，要想让学生系统而条理的运用多种研究方法，调动各种思维形式，使探究成为一种学习中的习惯。思维途径需要在以后的学习中，潜移默化的浸透和完善，我会尝试。
