《生物学的探究方法》
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的内涵,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;甚至设计对照实验等等,都是备课过程中我们应该关注的。
【知识与能力目标】
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(重、难点)
2、明确“控制实验 变量,设计对照实验”是实验成功的关键
【过程与方法目标】
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。
【情感态度价值观目标】
1、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。
2、使学生有兴趣参与课堂探究活动,愿与同伴合作。
【教学重点】
1、巴斯德实验的分析和讨论。
2、科学探究的一般过程。
【教学难点】
1、从巴斯德实验的过程中,概括出科学探究的大致过程。
2、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。
教师准备:多媒体课件、巴斯德实验的相关资料。
【导入新课】
教师:生活中,尤其是天气温度较高时,我们吃剩的饭菜放置时间久了,还能继续食用吗,为什么?你认为食物长时间放置导致变质的原因是什么? (图片展示:霉变的馒头、腐败的饭菜等。)
学生回答生1:不能,饭菜可能会变质了(变酸了)。
学生回答生2:食物中可能滋生了大量微生物,导致食物变质。
教师:早在19世纪60年代以前,人们就已经证实食物变质是由微生物引起的,并且在此之前人们普遍相信一种所谓的“自然发生说”,该学说认为使食物变质的微生物是由食物自身产生的,如:腐尸生蝇蛆,包括17世纪的大科学家哈维和牛顿都相信这种学说。但是,巴斯德根据自己的研究实践,不相信微生物可以自然发生。 那么,使食物变质的微生物真正是从哪儿来的?我们可以通过什么方法探究这一问题的正确结论呢?带着这些问题,我们来共同学习:第三节生物学的探究方法。(板书课题)
【讲授新课】
一、探究的基本过程
指导学生自主阅读课本10-11页的“分析与讨论”,结合图1.1-7,认真分析巴斯德实验,思考使肉汤变质的微生物是来自于肉汤本身还是空气。
学生:说明各自的观点
教师:对于这一问题,伟大的“微生物学教授”巴斯德经过不懈的研究,终于给出了正确的结论,他的研究表明使鲜美肉汤变质的微生物来自于微生物。我们接着看巴斯德的实验过程,把肉汤灌进两个烧瓶里,第一个烧瓶就是普通的烧瓶,瓶口竖直朝上;而第二个烧瓶,瓶颈弯曲成天鹅颈一样的曲颈瓶。然后把肉汤煮沸、冷却。两个瓶子都没有用塞子塞住瓶口,而是敞开着,外界的空气可以畅通无阻地与肉汤表面接触。他将两个烧瓶放置一边。过了三天,第一个烧瓶里就出现了微生物,第二个烧瓶里却没有。他把第二个瓶子继续放下去:一个月、两个月,一年、两年……直至四年后,曲颈颈瓶里的肉汤仍然清澈透明,没有变质和产生微生物。这是为什么呢? 巴斯德解释说,因为第一个烧瓶是顶端开口,悬浮在空气中的尘埃和微生物可以落入瓶颈直达液体,微生物在肉汤里得到充足的营养而生长繁殖,于是引起了肉汤的变质。第二个瓶颈虽然也与空气相通,但瓶颈拉长弯曲,空气中的微生物仅仅落在弯曲的瓶颈上,而不会落入肉汤中生长繁殖引起腐败变质。
通过个人思考与小组讨论,尝试解决:
(1)你认为该实验为什么能够取得成功?
(2)在巴斯德制订的计划中,曲颈瓶妙在何处?
(3)请归纳巴斯德实验探究的过程,共经历了哪些步骤环节?
提出自学要求:
1、个人思考,再小组讨论个人不能解决的问题
2、在课本上标注知识点
对自学效果的检查:5分钟后找同学回答以上问题。
教师点拨:
(1)实验中精确地设计了A、B装置作为对照实验,控制了实验变量的唯一。
(2)曲颈能使自然的空气接触到瓶中的肉汤,而空气中的细菌则不能。
(3)巴斯德证明自己假设的过程,就是一个生物学科学探究的过程,通常包括:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流等。
二、探究的常用方法
教师:在生物学探究的过程中,还需要哪些方法才能满足我们探究生物奥秘的需要呢?
指导学生阅读教材P.11-13中“探究的常用方法”部分,然后完成下列问题:
1.生物学探究的过程中可以采用的方法有哪些?举例说明。
2.“在实际工作中,只需要一种生物学探究的方法即可”,这句话你是如何理解的,谈谈你的看法。
学生回答
教师点拨:阅读教材,识记生物学探究的常用方法,如:观察法、实验法、测量法、调查法等。 在实际工作中,往往需要多种探究方法并用。(课件用图片展示几种探究方法)
观察法:研究者按照一定的目的和计划,通过感官和辅助工具,在自然状态下对客观事物进行系统的感知、考察和描述,以发现或验证科学结论。
实验法:利用特定的材料和器具,在一定条件下,通过有目的、有步骤的操作和观察、记录、分析,发现或验证科学结论。
测量法:利用尺子、秒表、温度计等工具,对确定对象的高度、速度、温度等进行测量,用数据对事物作出量化描述。
调查法:为达到设想的目的,制定计划,收集研究对象的相关信息,然后进行分析、综合,得出结论。实地调查是生物学研究常用的调查方法。
【课堂小结】
本节课同学们的表现都非常积极而有序,也基本上完成了我们的学习目标。大家来反思一下:本节课你有哪些收获?还有哪些疑惑?学生自主回顾本节所学所得。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
略。
课件16张PPT。济南出版社 七年级 | 上册 济南出版社 七年级 | 上册 教学目标
【知识与能力目标】
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(重、难点)
2、明确“控制实验 变量,设计对照实验”是实验成功的关键
【过程与方法目标】
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。
【情感态度价值观目标】
1、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。
2、使学生有兴趣参与课堂探究活动,愿与同伴合作。济南出版社 七年级 | 上册 食物为何会变质?济南出版社 七年级 | 上册 自然发生说
该学说认为,不洁的衣物会滋生蚤虱,污秽的死水会自生蚊,肮脏的垃圾会自生虫蚁,粪便和腐臭的尸体会滋生蝇蛆。总之,生物可以从他们所在的物质元素中自然发生,而不是通过上代此类生物繁衍产生。
济南出版社 七年级 | 上册 自主阅读课本10-11页的“分析与讨论”,想一想
使鲜美的肉汤变质的微生物是来自于肉汤本身,还是空气?观点一
来自于肉汤本身观点二
来自于空气济南出版社 七年级 | 上册 伟大的“微生物学教授”——巴斯德
经过不懈的研究,终于给出了正确的结论
巴斯德的研究表明:
使鲜美肉汤变质的微生物来自于空气济南出版社 七年级 | 上册 三天后,A瓶出现微生物,B瓶里没有
一个月……
两个月……
一年……
两年……
四年后,曲颈颈瓶里的肉汤仍然清澈透明为什么?济南出版社 七年级 | 上册 第一个烧瓶是顶端开口,悬浮在空气中的尘埃和微生物可以落入瓶颈直达液体,微生物在肉汤里得到充足的营养而生长繁殖,于是引起了肉汤的变质。
第二个瓶颈虽然也与空气相通,但瓶颈拉长弯曲,空气中的微生物仅仅落在弯曲的瓶颈上,而不会落入肉汤中生长繁殖引起腐败变质。济南出版社 七年级 | 上册 通过个人思考与小组讨论,尝试解决:
(1)你认为该实验为什么能够取得成功?
(2)在巴斯德制订的计划中,曲颈瓶妙在何处?
(3)请归纳巴斯德实验探究的过程,共经历了哪些步骤环节?(1)实验中精确地设计了A、B装置作为对照实验,控制了实验变量的唯一。
(2)曲颈能使自然的空气接触到瓶中的肉汤,而空气中的细菌则不能。
(3)巴斯德证明自己假设的过程,就是一个生物学科学探究的过程,
通常包括:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、
表达交流等。济南出版社 七年级 | 上册 科学探究的环节:若得出的结论与假设不符,应重新假设,再次进行科学探究济南出版社 七年级 | 上册 阅读教材P.11-13中“探究的常用方法”部分,然后完成下列问题:
1.生物学探究的过程中可以采用的方法有哪些?举例说明。
2.“在实际工作中,只需要一种生物学探究的方法即可”,这句话你是如何理解的,谈谈你的看法。阅读教材,识记生物学探究的常用方法,如:观察法、实验法、测量法、调查法等。
在实际工作中,往往需要多种探究方法并用。济南出版社 七年级 | 上册
观察法:研究者按照一定的目的和计划,通过感官和辅助工具,在自然状态下对客观事物进行系统的感知、考察和描述,以发现或验证科学结论。济南出版社 七年级 | 上册
实验法:利用特定的材料和器具,在一定条件下,通过有目的、有步骤的操作和观察、记录、分析,发现或验证科学结论。济南出版社 七年级 | 上册
调查法:为达到设想的目的,制定计划,收集研究对象的相关信息,然后进行分析、综合,得出结论。实地调查是生物学研究常用的调查方法。济南出版社 七年级 | 上册
测量法:利用尺子、秒表、温度计等工具,对确定对象的高度、速度、温度等进行测量,用数据对事物作出量化描述。济南出版社 七年级 | 上册 练一练1.生物科学探究过程大致包括六个环节,分别是: 提出问题
作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流。
2. 探究成功的前提是能够提出有研究价值的问题,并作出符合科学事实的假设;探究成功的关键是制定出恰当的科学探究计划。探究计 划包括方法和步骤,以及所需要的材料、器具等。
3. 可供生物学探究采用的方法有很多,如调查法、实验法、测量法、观察法 等,在实际工作中,往往多种探究方法并用。
4.在设计探究光照对蟑螂生活的影响实验时,除了哪一条件外,其他条 件的选择都应相同( D )
A.温度 B.湿度 C.食物 D.光照
5.巴斯德认为,肉汤变酸是由微生物引起的,并证明这些微生物来自空气,他成功的关键是( B )。
A.运气好 B.动脑设计了曲颈瓶 C.观察时认真 D.实验用具好看
6.探究过程中需要(D )
A.实验法 B.观察法 C.调查法和测量法 D.以上多种方法灵活运用