生物学的研究方法
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第二节 生物学的研究方法
贾老师 舜耕中学
1．教材分析
本节地位和作用：本节课是新课程标准中第一个一级主题“科学探究”在七年级学生面前第一次较完整的显现，全节以巴斯德实验这个经典的实验统领全部内容，对于该主题的目标实现起着“抛砖引玉”的作用。在这个实验中蕴藏着科学的实验思想、巧妙的实验设计方法，给学生提供了科学探究一般方法和步骤的很好范例。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。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。
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、体会科学家的工作方法和思维方法，认同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。
教学重点
巴斯德实验的分析与讨论；科学探究的一般过程。
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。
2．教学准备：
多媒体课件；巴斯德实验的教学录象片断；巴斯德的生平资料；学生每小组一碗已经变酸的肉汤 、部分豌豆种子等。
3．教学程序
一、创设情境，激趣导入
师：（屏幕展示一组鲜美的食物，创设问题情境）休息日或节假日回家的时候，老爸老妈总会做一桌好饭菜招待你。可是吃不下的饭菜往往会怎样呢？
生：饭菜会馊掉。
师：（实物感知，以小组为单位分发小碗肉汤，请学生用各种感官来观察肉汤。）大家仔细观察一下面前的肉汤，发现有什么特点？
生：变质了、发酸了……
师：肉汤为什么会变质呢？
生：（回答自己的观点。）
师：大家都有自己的观点，这很好！如何验证你的猜想呢？
生：做实验……
师：你觉得该怎样做呢？完整而周密的实验包含哪些环节呢？
生：（尝试回答）
师：今天我们已经能用科学探究的方法有效地解决好多日常生活中和生物学习中的疑难问题，那么科学家是怎样进行探究的呢？150年前的巴斯德为我们做了很好的示范。（引入课题并板书或投影）
二．自主学习，合作探究
师：用科学探究的方法解决问题，需要一个比较完整的过程。首先必须发现值得探究的问题。（板书：提出问题）面对眼前的肉汤，你能提出什么问题呢？
生：肉汤为什么会变质？
生：肉汤变质是由什么引起的？
生：……
师：大家的思维非常活跃，发现了很多问题。我们看一看，巴斯德探究的是哪个问题呢？
生：引起肉汤变酸的原因是什么？
师：很好！一种现象我们能发现很多问题，我们要找出其中有研究价值的问题来进行研究。那巴斯德是什么观点呢？
生：巴斯德认为：肉汤变酸是微生物引起的，这些微生物来自于空气。
师：很好！这是科学探究的第二步——作出假设。为了证明这个假设，我们该怎么做呢？能不能直接就做实验？
生：略。
师：巴斯德设计了一个非常著名的实验。阅读课文第6—7页，大家分组讨论如下问题：（多媒体或小黑板展示题组）
1．巴斯德用了哪些实验装置，设计了几组实验？
2．这几组实验装置有何相同和不同之处？这样设计的目的是什么？
3．在这个实验中巴斯德最大的创意是设计了非常有特色的瓶子。其中曲颈瓶妙在何处？
4．在实验中，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？
5．如果实验成功了，巴斯德据此可以得到什么结论？
6．如果实验失败了，你觉得该怎么去做？
7．归纳一下，巴斯德实验从提出问题到得出结论并表达交流，可分为几个步骤？探究成功的前提和关键是什么？
生：（阅读、讨论后交流。）
师：（板书科学探究的六大环节，点评学生回答问题情况。）
提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流
师：强调第三环节的要点：对照实验的设计。分析结果，得出结论这一环节需要注意的是有时候可能会要求预测实验结果，这需要考虑到实验结果的各种可能性。
师：生物学中科学探究的方法很多，除了实验以外还有哪些方式？
生：观察法、测量法、调查法等。
师：对。现实中我们往往采取的方式不是一种，可能多种方法并用。阅读第7页相关链接，各举例说明。
生：阅读探究方法的链接内容。
师：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。观察豌豆种子的形态特点，尝试用自己的语言说明。
生：观察、描述。
师：探究活动，往往不能一次就顺利完成的。这需要反复探索，不断改进。实验中一方面要实事求是，不能人云亦云，另外一方面还应该有锲而不舍、坚忍不拔的精神。我们学过了科学探究的一般方法，下面我们就用这种方法练习设计探究方案。
师：（展示题组）请根据下列情景，小组提出问题，按照科学探究的环节进行
1．在草丛中有时候我们翻开一块断砖的时候会发现鼠妇到处乱爬。
2．刚买来的黄豆芽放在窗台上一段时间后变绿了。
3．将种子种进土壤中，有的发芽有的没有发芽。
生：（分组讨论，制定计划。）
三．归纳总结，交流建构
师：本节课的学习到此结束了，大家表现得很积极，学习状态和习惯很好。下面几分钟时间同学们畅谈一下这节课有什么收获得失。
生：略。
四、当堂训练、巩固达标
完成助学相应内容。
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。理清如下思路，并借助这种方式尝试解决一些生活中的问题。
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】→直颈瓶中变酸、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。
二、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。
三、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设计对照试验，避免无关变量因素的干扰。
四、通过介绍巴斯德，进行情感教育。巴斯德以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”。
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第二节 生物学的研究方法
贾老师 舜耕中学
1．教材分析
本节地位和作用：本节课是新课程标准中第一个一级主题“科学探究”在七年级学生面前第一次较完整的显现，全节以巴斯德实验这个经典的实验统领全部内容，对于该主题的目标实现起着“抛砖引玉”的作用。在这个实验中蕴藏着科学的实验思想、巧妙的实验设计方法，给学生提供了科学探究一般方法和步骤的很好范例。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。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。
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、体会科学家的工作方法和思维方法，认同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。
教学重点
巴斯德实验的分析与讨论；科学探究的一般过程。
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。
2．教学准备：
多媒体课件；巴斯德实验的教学录象片断；巴斯德的生平资料；学生每小组一碗已经变酸的肉汤 、部分豌豆种子等。
3．教学程序
一、创设情境，激趣导入
师：（屏幕展示一组鲜美的食物，创设问题情境）休息日或节假日回家的时候，老爸老妈总会做一桌好饭菜招待你。可是吃不下的饭菜往往会怎样呢？
生：饭菜会馊掉。
师：（实物感知，以小组为单位分发小碗肉汤，请学生用各种感官来观察肉汤。）大家仔细观察一下面前的肉汤，发现有什么特点？
生：变质了、发酸了……
师：肉汤为什么会变质呢？
生：（回答自己的观点。）
师：大家都有自己的观点，这很好！如何验证你的猜想呢？
生：做实验……
师：你觉得该怎样做呢？完整而周密的实验包含哪些环节呢？
生：（尝试回答）
师：今天我们已经能用科学探究的方法有效地解决好多日常生活中和生物学习中的疑难问题，那么科学家是怎样进行探究的呢？150年前的巴斯德为我们做了很好的示范。（引入课题并板书或投影）
二．自主学习，合作探究
师：用科学探究的方法解决问题，需要一个比较完整的过程。首先必须发现值得探究的问题。（板书：提出问题）面对眼前的肉汤，你能提出什么问题呢？
生：肉汤为什么会变质？
生：肉汤变质是由什么引起的？
生：……
师：大家的思维非常活跃，发现了很多问题。我们看一看，巴斯德探究的是哪个问题呢？
生：引起肉汤变酸的原因是什么？
师：很好！一种现象我们能发现很多问题，我们要找出其中有研究价值的问题来进行研究。那巴斯德是什么观点呢？
生：巴斯德认为：肉汤变酸是微生物引起的，这些微生物来自于空气。
师：很好！这是科学探究的第二步——作出假设。为了证明这个假设，我们该怎么做呢？能不能直接就做实验？
生：略。
师：巴斯德设计了一个非常著名的实验。阅读课文第6—7页，大家分组讨论如下问题：（多媒体或小黑板展示题组）
1．巴斯德用了哪些实验装置，设计了几组实验？
2．这几组实验装置有何相同和不同之处？这样设计的目的是什么？
3．在这个实验中巴斯德最大的创意是设计了非常有特色的瓶子。其中曲颈瓶妙在何处？
4．在实验中，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？
5．如果实验成功了，巴斯德据此可以得到什么结论？
6．如果实验失败了，你觉得该怎么去做？
7．归纳一下，巴斯德实验从提出问题到得出结论并表达交流，可分为几个步骤？探究成功的前提和关键是什么？
生：（阅读、讨论后交流。）
师：（板书科学探究的六大环节，点评学生回答问题情况。）
提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流
师：强调第三环节的要点：对照实验的设计。分析结果，得出结论这一环节需要注意的是有时候可能会要求预测实验结果，这需要考虑到实验结果的各种可能性。
师：生物学中科学探究的方法很多，除了实验以外还有哪些方式？
生：观察法、测量法、调查法等。
师：对。现实中我们往往采取的方式不是一种，可能多种方法并用。阅读第7页相关链接，各举例说明。
生：阅读探究方法的链接内容。
师：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。观察豌豆种子的形态特点，尝试用自己的语言说明。
生：观察、描述。
师：探究活动，往往不能一次就顺利完成的。这需要反复探索，不断改进。实验中一方面要实事求是，不能人云亦云，另外一方面还应该有锲而不舍、坚忍不拔的精神。我们学过了科学探究的一般方法，下面我们就用这种方法练习设计探究方案。
师：（展示题组）请根据下列情景，小组提出问题，按照科学探究的环节进行
1．在草丛中有时候我们翻开一块断砖的时候会发现鼠妇到处乱爬。
2．刚买来的黄豆芽放在窗台上一段时间后变绿了。
3．将种子种进土壤中，有的发芽有的没有发芽。
生：（分组讨论，制定计划。）
三．归纳总结，交流建构
师：本节课的学习到此结束了，大家表现得很积极，学习状态和习惯很好。下面几分钟时间同学们畅谈一下这节课有什么收获得失。
生：略。
四、当堂训练、巩固达标
完成助学相应内容。
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。理清如下思路，并借助这种方式尝试解决一些生活中的问题。
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】→直颈瓶中变酸、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。
二、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。
三、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设计对照试验，避免无关变量因素的干扰。
四、通过介绍巴斯德，进行情感教育。巴斯德以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”。
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