資源簡介

七年級生物上冊——第一節 生物與環境的關系（第二課時）
《探究：非生物因素對某種動物的影響》教學設計
——以光對鼠婦生活的影響為例
一、教學目標
（一）知識方面
1、舉例說出非生物因素對生物（鼠婦）的影響。
2、理解科學探究的一般過程
（二）能力方面
1、嘗試運用已有的知識和經驗做出假設。
2、初步學會確認和控制實驗變量。
3、初步學會設計對照實驗。
4、學會記錄和處理實驗數據。
（三）情感態度與價值觀方面
1、認同生物與環境相互依賴、相互影響的觀點。
2、如實地記錄實驗數據。
3、取放鼠婦時動作輕柔，實驗結束后能將鼠婦釋放到自然環境中。
二、教學重點和難點
1、教學重點
科學探究的一般過程
2、教學難點
（1）設計對照實驗探究非生物因素對某種動物的影響。
（2）組織好“非生物因素對某種動物的影響”的探究活動
三、教學設計思路
本節主要講述生物與環境的關系，在第一課時已經完成了概念教學，圍繞教材中小麥田里各種生態因素對小麥的影響進行分析。第二課時則出現了初中生物學課程中的第一個探究實驗——探究“非生物因素對某種動物的影響”，重點是組織好探究活動，讓學生在探究活動中體驗科學探究的一般過程，理解并學會控制實驗變量，學會設計對照實驗，進一步理解生物與環境的密切關系。
四、教學準備
1、準備實驗材料
濕土、干土、解剖盤、紙板、玻璃板、鼠婦 20 只、計時表。
2、課前學生活動
學生分組（四人一組）。每組在課前觀察鼠婦的生活環境，準備一個深褐色的瓶子，在瓶蓋上打兩個孔，在瓶子里放一些濕土跟枯葉，捕捉鼠婦 20 只，并記錄捕捉地點的環境及該地
點鼠婦的數量，注意不要破壞學校、社區草坪或花壇，不傷害鼠婦，調查表如：表 1。
表 1 調查表
捕捉地點 只數 環境條件
3、課前調查表匯總
捕捉地點 只數 環境條件
草叢中 88 只 潮濕，涼爽陰暗，泥土松軟，草叢茂密
墻角下 35 只 陰暗，長滿小草，泥土潮濕
灌木叢下 61 只 比較潮濕，遮光，接近樹根的位置
松樹下的 土里 66 只 陰涼，潮濕，陽光找不到，爛葉子多
石頭下的 土里 89 只 潮濕，陰涼，泥土松軟
五、教學過程
第二課時
教學 內容 教師活動 學生活動 教學意圖
復習 舊知 【師】同學們，上節課我們學習了環境中影響生物的 生活和分布的因素叫做生態因素，生態因素包括生物因素和非生物因素。 復習舊知。 鞏 固 舊 知 識。
導入 新課 【提問】非生物因素是否會影響動物的生活和分布 呢？ 今天我們研究的對象就是鼠婦。 首先介紹鼠婦的基本資料，并展示課前活動——《鼠婦調查表》。 【分析】根據鼠婦調查表的內容，分析鼠婦生活的環境，表中有“潮濕”，說明與水分有關系，還有“陰暗”，說明與光照有關系，說明鼠婦的生活與“水分”和“光照”兩種非生物因素有關系。
新 授課 — — 探究實 1. 提出問題 引導學生提出疑問 【學生疑問】石頭下的土里為什么分布這么多鼠婦？將學生的“為什么”的問題，轉化成“是什么”，幫助學生更好的提出問題。 是因為營養豐富，所以這么多鼠婦？ 是因為潮濕，所以這么多鼠婦？ 是因為光照弱，所以這么多鼠婦？ 提醒同學們，提出科學問題時，一定要明確、具體， 【 提 出 問 題】石頭下的土里為什么分布這么多鼠婦？ 引 導 學 生 正 確 的 提出問題，需要 有 明 確的目的。
驗 的一般步驟 否則很難回答清楚，并且一個明確的問題，可以指向
一個明確的實驗方案，便于后續的進一步探究。
選中第三個問題，把“石頭底下”的環境轉變成“鼠
婦喜歡有光的地方還是陰暗的地方？”，這樣可以把鼠
婦生活的環境遷移到樹底下，花盆底下，花叢中，灌
木叢中等等陰暗的地方。
提醒同學們提出科學問題，要有廣泛的遷移價值。
繼續把這個問題簡化，變成“光會影響鼠婦的分布
嗎？”明確了我們的實驗目的，光是否會影響鼠婦的
分布。
做 出假設 依據之前的調查記錄，我們嘗試“做出假設”，假設是 嘗試做出假
對我們提出的問題嘗試性的解答，一個好的假設可以 設。
指向兩種事物之間的因果關系，不能盲目的假設，需
要依據生活經驗和已有知識，這個假設還可以進行檢
驗。
根據“在比較陰暗的地方能夠找到鼠婦”，我們做出假
設“鼠婦適于生活在陰暗的環境中”。
實 驗思路 如何檢驗我們的假設？介紹【實驗思路】 提 出 實 驗
設計陰暗不同但是相通的兩種環境，各放入等量的鼠 思路，讓學
婦若干只，過一段時間后，看哪邊的鼠婦多。如果暗 生 沿 著 此
環境中鼠婦多，則說明假設可能是正確的。 思 路 去 設
【介紹材料用具】 計方案。
10 只鼠婦，燒杯，濕土，鐵盤，紙板，玻璃板，秒表。
制 定計劃 用簡筆畫的形式代表以上材料用具，設計實驗，討論 學生自住完 采 用 簡 筆
完正確的實驗方案之后，在進行實驗。 成獨立設計 畫的方式，
實驗方案。 學 生 先 自
己 動 手 畫
一 畫 簡 單
的 實 驗 方
案。
請同學們思考如何設計實驗方案，并自己動手畫一畫
實驗方案。
評 價實驗方 展示同學們設計的方案，并做點評。 通 過 點 評
【方案一】 各 種 有 可
能 的 實 驗
方案，找出
各 種 實 驗
案 方 案 的 缺
點，從而一
步 步 引 導
“ 對 照 實
驗”的設計
概念，單一
變 量 的 設
計原則。
方案一，兩側放入濕土，且放入等量的鼠婦，兩側都
提供明亮的環境，這樣的方案能夠探究我們提出的問
題嗎？
（停頓 5 秒）。
老師評價：我們需要探究的問題是“光是否會影響鼠
婦的分布？”這個方案里，光照沒有發生任何變化，
因此此方案里沒有辦法探究我們的問題。
總結：這個方案不科學。
【方案二】
方案二，一側放入干土，一側放入濕土，放入等量的
鼠婦，且提供相同明亮的環境。
（停頓 5 秒）。
這個方案，我們發現一側是干土，一側濕土，光照不
變，只有濕度發生了改變，那是探究“濕度對鼠婦生
活的影響”，跟我們探究的對象“光照”不一致，目標
搞錯了。
總結：這個方案的設計并不適用于我們這次探究的目
的。
【方案三】
方案三，一側放入干土，一側放入濕土，放入等量的鼠婦，干土一側是明亮的環境，濕土一側是用紙板進行遮光，形成陰暗的環境。 （停頓 5 秒） 兩邊環境一側干土，一側濕土，濕度是不同的，同時干土一側是明亮，濕土一側是用黑紙板遮蓋的陰暗環境，光照情況也發生了變化。在兩種因素都發生變化的情況下，我們如何能確定鼠婦分布的差異到底跟哪一種因素有關系呢？ 總結：因此我們很難確定是濕度還是光照引起鼠婦的分布，這個方案是不合理的。 【方案四】 方案四，兩側都是濕土，一側明亮，另一側用紙板遮光，陰暗環境。 評價：此方案濕度是一樣的，光照程度則發生了變化，一側明亮，一側陰暗，這正是我們需要探究的因素，這一點做得很好。可是再細細觀察，這組同學，分別在兩側各自只放了一只鼠婦，那么實驗結果很可能會收到“偶然性因素”的影響很大，重復比較大，不能代表同學們的現象。 總結：這個實驗方案也是不科學的。 前四種方案都有各自的問題，請同學們總結以下，提出一個合理科學的方案。 （停頓 5 秒）
有兩個實驗小組又提出了以下兩種方案 【方案五】 【方案六】 方案五中，兩側都是干土，一側明亮，一側陰暗，方案六，兩側都是濕土，一側明亮，一側陰暗。我們發現這兩種方案都只有一種改變因素，那就是光照的差異。 我們應該用方案五的干土？還是用方案六的濕土？因為我們在調查的時候發現，鼠婦大多分布在生活在潮濕的環境中，那么我們在探究“光”對鼠婦分布的影響時，應該在濕度上保證鼠婦是適應的環境上，我們應該選用濕土，因此方案五是不合適的。 總結實驗方案，引出“對照實驗”的概念。變量：光照。 對照實驗：在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同以外，其他條件都相同的實驗，叫做對照實驗。 方案六是最適合的方案，并根據對照實驗再一次解釋此實驗設計的原理，并強調“單一變量原則”“重復實驗”原則。
針對“單一變量”原則，重復回顧【方案一】與【方案三】，方案一沒有設置變量，濕度跟光照都沒變，沒有設置對照實驗，結果不可信。方案三，有 2 個變量，不遵循單一變量的原則，也是不科學。 【預期結果】 對我們的實驗做一個預期結果，如果實驗結果跟我們的預期結果一致，則說明我們的假設是成立的，如果實驗結果跟我們預期結果不一致，則說明假設不成立，或者需要檢驗整個實驗過程，步驟是否有問題。
實 施計劃 播放提前準備好的實驗視頻（3 分鐘左右）。
實 驗結果 播放實驗結果的視頻，展示實驗結果，并做量化處理。
分析實驗數據，明亮處有 2 只鼠婦，陰暗出有 8 只鼠
婦，思考：只靠一組實驗數據結果是否可信？
我們可以通過統計全班各組的實驗數據，來減少實驗
誤差。
計算出全班各組第十次數據的平均值，并再一次進行
數據分析。
這就是全班的實驗結果。
得 實驗結果與當初我們的假設是一致的，則說明我們的
出 結論 假設成立，通過探究可以發現，光照會影響鼠婦的分 布。
表 達與交流 同學們可以向其他同學匯報自己小組的探究過程跟結 果，與全班平均值進行分析得出結果，比較是否與自己小組的結論一致，如果不一致，再進一步分析原因。 實驗結束之后，同學們覺得我們應該如何處理鼠婦呢？我們應該愛護實驗動物，把他們進行放生。
小結與練習 小 結 本 節 內容，并做練習。
六、教學反思
《探究：非生物因素對某種動物的影響》以“探究光對鼠婦生活的影響”為例，是初中生第一次接觸“探究實驗”，學生對探究實驗的要求例如“對照”“對照組”“實驗組”“單一變量”及“做出假設”等概念及實驗要素，都是第一次接觸，因此對于這些概念的建立非常的重要。探究實驗的關鍵是教師引導學生去學會根據所觀察的現象，提出問題→作出假設→制訂計劃→實施計劃→得出結論→表達與交流，本教學設計的重要關注點放在前三步中，通過一個個問題引導學生怎么提出有針對性的問題，再作出假設，在制訂計劃時，教師不是一味的告訴其探究實驗要注意的要點，如“對照”、“單一變量”，而是通過學生自己設計的一個個方案，通過師生共同探討各個方案的利弊來引導學生得出在設計對照實驗時，要注意時刻關注自己探究的問題，每一次只能探究“一個變量”，且要有“對照”，對于不合理的方案要指出其不科學，不合理的地方，真正的讓學生理解探究實驗的過程。

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