資源簡介

第三節 生物學的探究方法
課題 生物學的探究方法 單元 一 學科 生物 年級 七
學習 目標 1．知識目標 ①分析和討論“巴斯德實驗”過程，概述科學探究的大致過程和研究方法。 ②明確“控制實驗變量，設計對照實驗”是實驗成功的關鍵。 2.能力目標 能從觀察的現象中發現問題，設計一些簡單實驗，逐步養成獨立學習的習慣。 3．情感、態度與價值觀目標 ①了解科學家的工作方法和思維方法和科學精神。 ②使學生有興趣參與課堂探究活動，愿與同伴合作。
重點 1.知道“控制實驗變量，設計對照實驗”是實驗成功的關鍵 2.“巴斯德實驗”過程
難點 概述科學探究的大致過程和研究方法
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 鮮美的肉湯放置久了會變腐敗，這是誰搞的“惡作劇”呢？ 微生物是肉湯本身產生的，還是從空氣中進入的呢？ 猜測 激發興趣
講授新課 一、探究的基本過程 19世紀中期,法國生物學家巴斯德通過一個巧妙的探究實驗找到了答案。 巴斯德認為，使肉湯變質的微生物來自于空氣。他設計了探究實驗來驗證了他的看法。科學探究方法是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑。我們只有運用正確的生物學探究方法，才能科學地認識生命現象。 巴斯德正是正確的運用生物學的探究方法，證明了使食物變質的元兇是微生物。 為了便于分析，我們將巴斯德的實驗分步進行分析： 1.將肉湯煮沸的目的是殺死其中可能存在的微生物，這樣就排除了肉湯中含有微生物的干擾。 2.肉湯放涼后，在自然環境下觀察肉湯的變化。3天后，A燒瓶里的肉湯中變質；B曲頸瓶里不但沒有微生物，而且直到4年后，曲頸瓶里的肉湯仍然新鮮如初，在這里，A瓶是讓進入微生物，與B瓶不進入對照的，我們稱之為對照組。B瓶只控制了不讓微生物進入，我們稱為實驗組。微生物的進入與否我們稱之為變量。 變量：科學實驗中，能夠變化的條件或因素稱為變量。 想一下，在巴斯德的實驗中，變量是什么？ [曲頸瓶中微生物的有無] 3.把B曲頸瓶的長頸打斷，使瓶口能豎直接觸空氣，這樣空氣和微生物都可以進入肉湯，所以肉湯變質了，可以得到結論：來自空氣的微生物使肉湯變質。 這樣的實驗前后對照，增強了實驗的說服力。 我們歸納一下巴斯德實驗的步驟和現象 巴斯德的實驗設計如下： 1.把肉湯分別注入兩個燒瓶里。A是普通燒瓶，瓶口豎直向上；B 是瓶口拉長呈“S”形的曲頸瓶。兩個燒瓶的瓶口都是敞開的。 2.把A、B兩個燒瓶內的肉湯分別煮沸，殺死其中可能存在的微生物。 3.把B曲頸瓶的長頸打斷，使瓶口能豎直接觸空氣，不久，肉湯也渾濁變質了。 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。 對照實驗包括實驗組和對照組，對照組一般都是在理想條件下，排出一切可能影響實驗的因素；實驗組一般只控制研究因素，其他條件都處于理想狀態。 你能說出在巴斯德的實驗中，哪個是實驗組，哪個是對照組？ [B為實驗組，A為對照組] 我們列表對實驗進行分析。 用具變量現象結論對照A直頸燒瓶微生物能進入變質使肉湯變酸的微生物,來自于空氣實驗變量不同，其他相同B曲頸燒瓶微生物無法進入不變質
根據巴斯德的實驗，分析并討論下列問題： 1.巴斯德的研究是為了解決什么問題？根據提出的問題，他作出了怎樣的科學假設？ 【問題：肉湯腐敗是肉湯自身產生的微生物，還是由空氣中的微生物進入其內引起的？ 作出假設：使肉湯變質的微生物來自于空氣。】 2.在巴斯德實驗中，曲頸瓶的設計妙在何處？ 【彎曲的瓶頸能使外界空氣進入，而其中的微生物無法進入瓶內的肉湯中。】 3.根據實驗結果，巴斯德可以得出什么結論？ 【使肉湯變質的微生物來自于空氣。】 巴斯德證明自己假設的過程，就是一個科學探究的過程。生物學的科學探究過程通常涉及提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達交流等。 能夠提出有研究價值的問題，并作出符合科學事實的假設，是探究成功的前提；制訂出恰當的科學探究計劃，則是探究成功的關鍵。 探究計劃包括方法和步驟，以及所需要的材料、器具等。 科學探究過程往往不是一次就能順利完成的。人們需要反復探索，不斷改進探究方法，如改進實驗條件、材料或器具等，最終才能證明作出的假設是否成立。 巴斯德的成功之處，在于他設計了曲頸瓶，改進了實驗器具，以巧妙的探究方法證明了自己的假設。 二、探究的常用方法 在生物學探究過程中可采用的方法很多，如觀察法、實驗法、測量法、調查法等。在實際工作中，往往需要多種探究方法并用。 1.觀察法 研究者按照一定的目的和計劃，通過感官和輔助工具，對客觀事物進行系統的感知、考察和描述，以發現或驗證科學結論。 觀察可以直接用肉眼，也可借助放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等儀器，或利用照相機、攝像機、錄音機等工具。 觀察不同一于般的觀察，要有明確的目的，觀察要全面、細致和實事求是，并及時記錄下來，對于需要較長時間的觀察，要有計劃和耐心。 觀察時要積極思考，多問幾個“為什么”。在觀察的基礎上，還要同別人交流看法，進行討論。 2.實驗法 利用特定的材料和器具，通過有目的、有步驟地操作和觀察、記錄、分析，發現或驗證科學結論。 3.測量法 利用尺子、秒表、溫度計等工具，對確定對象的高度、速度、溫度等進行測量，用數據對事物作出量化描述。 4.調查法 人們對生命現象進行科學探究時，往往既需要觀察和實驗，又需要對證據、數據等進行分析、判斷。通常用文字、圖表等多種方式呈現探究結果，以便于和他人交流、合作。 了解實驗大體過程 了解每一步的設計目的，逐步體會成功之處。 思考解答問題 合作學習 自主學習 讓學生初步了解實驗過程及探究步驟 對比實驗，體會如何設計并完成對照實驗 由討論，讓學生體會探究實驗 適當講解
課堂練習 1.小明飼養了一對兔子，他每天喂養時，把它們的動作習慣以及各種反應都一一記錄下來，以便以后進行分析比較，那么，他的這種探究方法是（ A ） A.觀察法 B.實驗法 C.調查法 D.測量法 2.肉湯變酸是由微生物引起的，這些微生物來自于空氣。這一假設的成立是由( B )證明的。 A.達爾文 B.巴斯德 C.施萊登 D.施旺 3.有一道菜叫“西施舌炒九層塔”媒體報道九層塔含有黃樟素。（甲）小明認為微量黃樟素會導致癌癥；（乙）于是，他準備了兩組老鼠，一組長期喂含有微量黃樟素的食物，另一組喂正常食物；（丙）一年后，兩組老鼠都沒患癌癥。 （1）上文（甲）應屬于科學探究方法的哪一步。答：__作出假設__。 （2）下列方法中①觀察；②調查；③收集和分析資料；④實驗中屬于科學探究方法的是__①②③④__ 知識鞏固與應用 知識運用訓練
課堂小結 你能說出本節我們學習的主要內容是什么嗎？ 【生物學的研究離不開科學探究，它通常涉及提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達交流等環節。 科學探究需要通過觀察、實驗、測量、調查等多種途徑來獲得事實和證據。 設置對照實驗、控制單一變量、增加重復次數等是提高實驗結果可靠性的重要途徑。】 學會總結與歸納 對本節內容概述
板書
精品試卷·第 4 頁 （共 5 頁）

展開更多......

收起↑