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第一章第三節生物學的探究方法
【教學目標】
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。
3．能從觀察的現象中發現問題，設計實驗，并逐步養成獨立學習的習慣。
4．了解科學家的工作方法和思維方法，體會科學家嚴謹求實的科學態度和鍥而不舍、勇于探索的科學精神。
【教學重難點】
1．概述科學探究的大致過程和研究方法。
2．能自主發現問題，設計一些簡單實驗。
四、教學過程
一、創設情境，激趣導入
鮮美的肉湯放置久了，就會變酸。這是誰搞的惡作劇？
師：早在 150年前，人們已證實食物變質是由微生物引起的。那么，使肉湯變質的微生物是從哪兒來的？你知道嗎？
生：使肉湯變質的微生物來至空氣。
師：這只是你的猜想，我們如何證明你猜想是對的呢？通過探究實驗、查找證據等方法驗證自己的猜想是研究生物學的方法。研究生物學的方法還有哪些？科學家是怎樣進行科學探究的呢？這節課我們來共同學習：第三節生物學的探究方法。（導入課題）
二、出示學習目標，明確重難點學生大聲朗讀。
三、講授新知
（一）創設情境，設計簡單的對照實驗，為后面巴斯德實驗做知識鋪墊。
1、教師:你能設計實驗來驗證糖能使水變甜嗎？”學生的回答可能不夠嚴謹，教師要多鼓勵。
預設：
生 1：用杯子加水加糖，然后嘗一嘗。
師：這樣就能說明糖能使水變甜嗎？也可能是杯子的原因？或者水原來就是甜的？怎么排出這兩種情況？師逐步引導學生設計出對照實驗：
取 A和 B兩個一模一樣的杯子，A杯內加 100毫升的水，B內加 100毫升水和 30克糖，攪拌一下，嘗一嘗。
設問：
（1）設置 A的目的是什么？（作對照）
（2）A、B不同之處是什么？（有無糖）
師點撥：有無糖是本實驗的變量。所謂變量就是指在科學實驗中，能夠變化的條件或因素。像這樣只有一個變量，其他條件完全相同的實驗叫對照實驗。像 A一樣，不做變量處理的、已知的或自然狀態下的那一組為對照組。像 B一樣，做變量處理的一組為實驗組。
（3）用不同的杯子可以嗎？
預設：
學生:不可以，這樣就有兩個變量，對照實驗中只能有一個變量。
師：不可以。在實驗過程中，往往只選擇一個變量進行研究。為研究這個變量對研究對象的影響，需要設計對照實驗。在對照實驗中，除了已選擇的變量外，其他條件應完全相同且適宜。這就是實驗中的單一變量原則。
2、鞏固練習：下列屬于對照實驗中的一組對照的是( )
A.低溫和干燥 B.低溫和潮濕
C.高溫和干燥 D.低溫和室溫
（二）問題呈現，逐步解析巴斯德實驗
1、出示一碗鮮美的牛肉湯，師追問：使鮮美的肉湯變質的微生物，是來自于空氣，還是來自于肉湯自身？請同學們大膽的猜想。
生 1：來自于肉湯自身。
生 2：來自于空氣。
師：關于這個問題在科學界爭論了 20多年。最終法國生物學家---巴斯德, 經過不懈探究，終于給出了正確結論。
2、認識巴斯德：巴斯德，法國生物學家，創立細菌理論。從此，整個醫學邁進了細菌學時代，人們的壽命因此在一個世紀里延長了三十年之久，而且創立了巴氏滅菌法，現在大部分牛奶采用巴氏消毒法。那么巴斯德設計了怎樣的實驗進行科學探究？
3、解析巴斯德實驗自主學習，閱讀課本 P10~11，回答下列問題;
①、巴斯德的研究是為了解決什么問題？
②、根據提出的問題，巴斯德作出了怎樣的科學假設？
③、在巴斯德試驗中將肉湯煮沸的目的是什么？曲頸瓶的設計妙在何處？
④、在巴斯德的試驗中，設置 A瓶的作用是什么？
⑤、根據實驗結果，巴斯德可以得出什么結論？
師解析實驗過程，學生展示自學成果：
1、提出問題：使肉湯變質的微生物是肉湯自身產生的，還是來自于空氣？
2、作出假設：使肉湯變質的微生物來自空氣。師引導學生思考：要驗證使肉湯變質的微生物來自空氣，我們用什么方法可以排除肉湯中微生物的干擾？怎么設計對照實驗？變量是什么？怎么控制變量？怎么使一個裝置內有空氣中的微生物進入，另一個沒有？
3、出示實驗第一步：注入肉湯，設問：B曲頸瓶的設計妙在何處？學生很難回答出答案，師引導學生分析：A瓶空氣以及空氣中的微生物均能進入，而 B瓶微生物在通過“曲頸”時沉積在彎曲處，故 B瓶設計的妙處是只讓空氣進入，而微生物無法進入。
4、出示實驗第二步：對 A、B兩個燒瓶進行煮沸。煮沸的目的是什么？殺死其中可能存在的微生物。
5、出示第三步：將 A、B兩個燒瓶靜置
（1）在實驗中，設置 A瓶的作用是什么？（對照）
（2）變量是什么？（微生物）
（3）哪個是對照組？ A
（4）哪個是實驗組？ B
6、出示第四步：將 B燒瓶長頸打斷。B燒瓶內肉湯有什么變化？（變質）。師點撥：瓶頸打斷之前和打斷之后也可以構成一組對照實驗，變量也是微生物。巴斯德之所以設計這一步是進一步的增強實驗的說服力。根據實驗結果，能得出什么結論？使肉湯變質的微生物來自于空氣。
小結：科學結論的得出需要反復做實驗，這樣做的目的就是避免偶然性，減小誤差。
（三）歸納梳理科學探究過程。巴斯德證明自己假設的過程，就是一個科學探究的過程。回憶巴斯德實驗過程，梳理出科學探究的過程：
（1）生物學科學探究的一般過程大致包括哪幾個步驟？
（2）愛因斯坦說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”想一想，科學探究成功的前提是什么？成功的關鍵是什么？
情感升華：科學探究過程往往不是一次就能順利完成，科學家需要嚴謹求實的科學態度和鍥而不舍、用于探索的科學精神，致科學家：以我們崇高的敬意！
（四）常用的探究方法：
快速瀏覽課本 P11-12頁，找出常用的探究方法，同時簡單了解各方法的特點。出示圖片，讓學生判斷圖片中運用的主要的探究方法是哪種。人們對生命現象進行科學探究時，往往既需要觀察和實驗，有需要對證據、數據等進行分析、判斷，所以往往是多種探究方法并用。
（五）學以致用
思考課本 P13第一題，并回答：
(1)“假設”是：黃粉蟲能夠吃塑料，并能將塑料消化吸收； “變量”是：食物中的泡沫塑料。
(2)進行多次試驗為了防止偶然性，增強實驗的可信度。
(3)可以利用黃粉蟲來處理塑料垃圾，消除環境中的白色污染。
(六)歸納總結

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