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1、2022年高中生物 像科學家一樣實驗：科學實驗 第2課時示范教案 蘇教版 導(dǎo)入新課 師 在對生物科學的探究過程中，會遇到各種各樣的問題，而問題的解決往往要通過實驗，學會像科學家一樣運用科學方法進行實驗，我們才能透過生命的現(xiàn)象考察生命的本質(zhì)。 師 那么，科學家一般如何開展生命科學的研究呢？ 推進新課 　板　書： 二、像科學家一樣實驗：科學實驗 生 科學實驗。 師 生命科學家如何進行實驗的呢？ 生 研究生命科學的程序為： ①生命科學的研究大多從觀察開始； ②在觀察中提出問題； ③根據(jù)觀察到的現(xiàn)象以及研究者自身的知識與經(jīng)驗,對所提出的問題作一個初步的解釋及設(shè)

2、想,進而提出假說； ④對所提出的假說作出科學的預(yù)測； ⑤設(shè)計嚴謹?shù)膶嶒瀸︻A(yù)測進行檢驗,即用科學實驗驗證假說的正確與否，在生物學研究的實驗設(shè)計中要設(shè)計對照實驗組,要考慮數(shù)量及重復(fù)性； ⑥對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,并得出結(jié)論； ⑦結(jié)論可能肯定所作的假說,也可能修正假說，甚至否定假說并進一步觀察,進入下一個認識周期。 師 我們一般把怎樣的活動稱為觀察？如何進行觀察？ 　板　書： （一）觀察 師 生命科學的研究大多從觀察開始。當你用一種或多種感官去收集有關(guān)這個世界的信息時，就是在觀察。 學生活動：閱讀課本P9邊做邊學：觀察池塘水中的“生命世界”部分內(nèi)容，理解實驗的目的與要求

3、。 實驗器材 若干個玻璃缸中分別盛有適量的取自不同池塘的池塘水，每個實驗桌上備有量筒、溫度計、pH試紙、滴管、載玻片、蓋玻片、顯微鏡、顯微鏡掛圖、當?shù)爻Ｒ姷脑锏牟蕡D。 實驗步驟 1.實驗指導(dǎo) （1）教師先出示顯微鏡掛圖,幫助學生復(fù)習顯微鏡知識,了解目鏡和物鏡的放大倍數(shù),粗、細準焦螺旋的使用方法。 （2）學生代表演示對光的幾個步驟，待對光正確后，放上永久裝片，進行觀察，找到物像。 （3）請學生說出掛圖中原生水生生物的名稱，以及細胞的主要結(jié)構(gòu)。 2.分組實驗 （1）每組用量筒量取10 mL池塘水，并用溫度計、pH試紙測量水的溫度和酸堿度。 （2）用滴管吸取1滴池塘水，

4、制作成臨時裝片標本。 （3）先用顯微鏡的低倍鏡觀察，記錄所見生物的種類、數(shù)量和形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。（與黑板上的掛圖所示原生水生生物模式圖進行對照） （4）再轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，用高倍鏡觀察，與低倍鏡所觀察到的現(xiàn)象作比較。 （5）教師巡視指導(dǎo)。 學生活動：向其他組同學匯報所觀察得到的數(shù)據(jù)。 師 如何向其他小組同學匯報觀察得到的各種數(shù)據(jù)？怎樣才能向其他小組同學匯報盡可能多的數(shù)據(jù)？ 生 可以先邊觀察邊畫圖，邊記錄，收集數(shù)據(jù)；然后以柱形圖或扇形圖形式體現(xiàn)出來。 學生各組匯報觀察結(jié)果： （1）在低倍鏡下觀察到的物像要多，視野較明亮；而高倍鏡下觀察到的物像少，形態(tài)大，視野較暗。 （2）可以觀察到原

5、生動物，如變形蟲、草履蟲、眼蟲；觀察到單細胞植物，如衣藻、球藻等。 師 從數(shù)據(jù)分析，我們可以得到什么推測呢？ 多媒體呈現(xiàn)情景：在水質(zhì)良好的水體中，水生原生生物的種類、數(shù)量較適宜；在無機氮、磷豐富的水體中，單細胞藻類的數(shù)量較多，而種類數(shù)量較少；有機質(zhì)豐富的池塘水中，草履蟲、眼蟲數(shù)量很多；化學污染比較嚴重的水體，則水生生物的種類與數(shù)量均較少。 生 根據(jù)自己觀察得到的數(shù)據(jù)分析自己所取的水體樣本來自于何種水質(zhì)的水體。 師 生命科學實驗，離不開測量，那么如何開展生命科學研究中的測量呢？ 　板　書： （二）測量 生 閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，討論上述問題。 師 （1）通過感官

6、或儀器觀察，有時難以得到精確的數(shù)據(jù)，而測量則能對被測量的對象用比較精確的數(shù)據(jù)加以表示。 （2）通過測量，科學家能把觀察的結(jié)果表達得更加精確，從而在交流時可以給出更多的信息。 （3）科學的測量應(yīng)力求精確，因而要多次測量求其平均值。 （4）記錄測量結(jié)果時應(yīng)使用標準計量單位，標準計量單位有哪些呢？ 課件展示： 長度 米（m） 質(zhì)量 千克（kg） 體積 升（L） 面積 公頃（hm2） 能量 焦（J） 師 通過前面知識的學習，我們理解了實驗設(shè)計的重要性。那么，我們該如何進行實驗設(shè)計呢？ 　板　書： （三）收集數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù) 學生活動：閱讀文本相關(guān)內(nèi)容，討論

7、上述問題。 師 （1）把分類、觀察或測量得到的內(nèi)容如實地記錄下來的過程稱為數(shù)據(jù)收集。 （2）再運用數(shù)學知識（如統(tǒng)計學方法）整理、分析、歸納各種數(shù)據(jù)，可能會發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律，得出獨到的見解，并通過實驗報告的形式與他人交流。 例如，斯巴蘭扎尼通過4組實驗，認真收集實驗過程中的各種數(shù)據(jù)，在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出，只要密封肉湯并長時間加熱煮沸便能殺滅全部微生物，就不會有生命自然發(fā)生的結(jié)論。 師 在任何時候，安全總是第一位的，生命科學實驗也不例外。那么，我們該如何安全地開展生物實驗?zāi)兀? 　板　書： （四）安全實驗 學生活動：閱讀文本相關(guān)內(nèi)容，討論上述問題。 課堂小結(jié) （1

8、）科學實驗需要確保實驗安全。 （2）只有安全理解并能自覺遵守實驗安全守則才能確保實驗安全。 例如：①使用護目鏡、實驗圍裙或外套等是實驗穿著的規(guī)定；②在實驗中試管口切勿朝向自己或他人等是加熱及用火安全的規(guī)定；③不要隨意把化學藥品倒進水槽中等是化學藥品安全使用的規(guī)定；④安全使用銳器和實驗用動植物；⑤安全進行野外觀察或?qū)嶒灥取? 板書設(shè)計 二、像科學家一樣實驗：科學實驗 （一）觀察 （二）測量 （三）收集數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù) （四）安全實驗 活動與探究 “在污染的水域與清潔的水域中，動植物的種類有什么不同”的活動建議。 探究原理：目前，工業(yè)污染和生活廢棄物導(dǎo)致許多水域遭受

9、嚴重污染，使得這些水域的生物多樣性受到嚴重破壞，通過調(diào)查，使學生通過親歷科學探究的過程，掌握科學探究的基本技能與方法，感悟生命科技與社會生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系，更熱愛科學，關(guān)注社會發(fā)展，愛護家園。　　 探究步驟： 1.課題準備 ①了解所給的背景資料，明確實驗設(shè)計方向。 ②學生分組：分組原則在兼顧學生興趣、便于開展工作的前提下，應(yīng)進行各種學習類型的活動者之間的分組搭配。 ③確定子課題：為了盡可能減少學生的重復(fù)性勞動，教師再將該課題分成若干子課題，例如：養(yǎng)殖水體、天然湖泊、池塘、化工廠附近水域、運河、公園水域等。 ④學生選擇子課題：學生可以根據(jù)自己的興趣愛好、熟悉情況等選擇一項子課題。根

10、據(jù)每個子課題所報名的學生人數(shù)，由學生推選組長，并進行適當分工。 ⑤學生尋求獲取幫助 途徑：學生可以從教師、父母、親戚朋友那里尋求幫助。 幫助內(nèi)容：進行社會調(diào)查和收集資料的渠道，如養(yǎng)殖水體、天然湖泊、池塘、化工廠附近水域、運河、公園水域的名稱、坐落地點。 注意：教師在提供幫助時不要把所有的信息都提供給學生，因為活動的結(jié)果不是目的的全部，我們更應(yīng)關(guān)注活動過程中學習者的發(fā)展。 2.確立研究方案與時間：進行課題調(diào)查研究之前，每個子課題組應(yīng)設(shè)計一個大致的調(diào)查方案，以便減少調(diào)查的盲目性；為了及時進行總結(jié)交流，我們可以統(tǒng)一規(guī)定社會調(diào)查完成的時間(如一個月)。 3.社會調(diào)查的開展：略。 4.信息

11、分析、撰寫課題報告：調(diào)查完畢，應(yīng)及時組織學生整理資料等，并完成子課題的調(diào)查報告。報告的形式可以不作統(tǒng)一規(guī)定，以鼓勵學生發(fā)揮自己的聰明才智。例如文字報告、圖片、照片、錄像網(wǎng)頁等形式。 5.課題報告的交流和展示：可以根據(jù)本校的條件自行安排。如出黑板報、舉辦報告或展覽、召開小型“新聞發(fā)布會”或小型“學術(shù)報告會”等。 6.組織學生交流調(diào)查研究的收獲體會、獲得信息的方法、調(diào)查研究中克服困難的辦法等。 習題詳解 1.提示：教師可以指導(dǎo)學生從實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗器材、實驗步驟、實驗結(jié)果以及實驗結(jié)論等方面來比較雷迪與巴斯德實驗設(shè)計的異同，讓學生學會科學的比較方法。在指導(dǎo)學生說出兩人在挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”上所作的貢獻時，教師要讓學生了解科學的研究方法是長期科學實踐的產(chǎn)物，各個科學家的長期的不懈努力才會使得科學不斷發(fā)展。 2.提示：教師可以讓學生聯(lián)系自己的生活，讓學生學會觀察自己的周圍世界，并和自己已經(jīng)學習的生活世界相聯(lián)系起來，從而產(chǎn)生所需要探究的問題。然后按照科學研究的一般過程，先提出一個需要探究的問題，并提出假設(shè)，然后設(shè)計一個實驗。選擇合理的器材進行實驗，教師引導(dǎo)學生正確收集實驗數(shù)據(jù)并分析，而后得出結(jié)論，將得出的結(jié)論與實驗預(yù)測進行比較。最后教師可指導(dǎo)學生寫出一份報告，在一定范圍內(nèi)交流、展示。 