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2019-2020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象考察生命的本質。 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根據觀察到的現象以及研究者自身的知識與經驗,對所提出的問題作一個初步的解釋及設想,進而提出假說； ④對所提出的假說作出科學的預測； ⑤設計嚴謹的實驗對預測進行檢驗,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計中要設計對照實驗組,要考慮數量及重復性； ⑥對實驗數據進行統(tǒng)計分析,并得出結論； ⑦結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”部分內容，理解實驗的目的與要求。 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、當地常見的原生水生生物的彩圖。 實驗步驟 1.實驗指導 （1）教師先出示顯微鏡掛圖,幫助學生復習顯微鏡知識,了解目鏡和物鏡的放大倍數,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，以及細胞的主要結構。 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，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、數量和形態(tài)結構特征。（與黑板上的掛圖所示原生水生生物模式圖進行對照） （4）再轉動轉換器，用高倍鏡觀察，與低倍鏡所觀察到的現象作比較。 （5）教師巡視指導。 學生活動：向其他組同學匯報所觀察得到的數據。 師 如何向其他小組同學匯報觀察得到的各種數據？怎樣才能向其他小組同學匯報盡可能多的數據？ 生 可以先邊觀察邊畫圖，邊記錄，收集數據；然后以柱形圖或扇形圖形式體現出來。 學生各組匯報觀察結果： （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 從數據分析，我們可以得到什么推測呢？ 多媒體呈現情景：在水質良好的水體中，水生原生生物的種類、數量較適宜；在無機氮、磷豐富的水體中，單細胞藻類的數量較多，而種類數量較少；有機質豐富的池塘水中，草履蟲、眼蟲數量很多；化學污染比較嚴重的水體，則水生生物的種類與數量均較少。 生 根據自己觀察得到的數據分析自己所取的水體樣本來自于何種水質的水體。 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 閱讀課本相關內容，討論上述問題。 師 （1）通過感官或儀器觀察，有時難以得到精確的數據，而測量則能對被測量的對象用比較精確的數據加以表示。 （2）通過測量，科學家能把觀察的結果表達得更加精確，從而在交流時可以給出更多的信息。 （3）科學的測量應力求精確，因而要多次測量求其平均值。 （4）記錄測量結果時應使用標準計量單位，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，我們理解了實驗設計的重要性。那么，我們該如何進行實驗設計呢？ 　板　書： （三）收集數據與分析數據 學生活動：閱讀文本相關內容，討論上述問題。 師 （1）把分類、觀察或測量得到的內容如實地記錄下來的過程稱為數據收集。 （2）再運用數學知識（如統(tǒng)計學方法）整理、分析、歸納各種數據，可能會發(fā)現事物的內在規(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據，在分析數據的基礎上得出，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呢？ 　板　書： （四）安全實驗 學生活動：閱讀文本相關內容，討論上述問題。 課堂小結 （1）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實驗等。 板書設計 二、像科學家一樣實驗：科學實驗 （一）觀察 （二）測量 （三）收集數據與分析數據 （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致許多水域遭受嚴重污染，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、生活的緊密聯(lián)系，更熱愛科學，關注社會發(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：學生可以根據自己的興趣愛好、熟悉情況等選擇一項子課題。根據每個子課題所報名的學生人數，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。 幫助內容：進行社會調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，因為活動的結果不是目的的全部，我們更應關注活動過程中學習者的發(fā)展。 2.確立研究方案與時間：進行課題調查研究之前，每個子課題組應設計一個大致的調查方案，以便減少調查的盲目性；為了及時進行總結交流，我們可以統(tǒng)一規(guī)定社會調查完成的時間(如一個月)。 3.社會調查的開展：略。 4.信息分析、撰寫課題報告：調查完畢，應及時組織學生整理資料等，并完成子課題的調查報告。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、錄像網頁等形式。 5.課題報告的交流和展示：可以根據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“學術報告會”等。 6.組織學生交流調查研究的收獲體會、獲得信息的方法、調查研究中克服困難的辦法等。 習題詳解 1.提示：教師可以指導學生從實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗結果以及實驗結論等方面來比較雷迪與巴斯德實驗設計的異同，讓學生學會科學的比較方法。在指導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，并和自己已經學習的生活世界相聯(lián)系起來，從而產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，然后設計一個實驗。選擇合理的器材進行實驗，教師引導學生正確收集實驗數據并分析，而后得出結論，將得出的結論與實驗預測進行比較。最后教師可指導學生寫出一份報告，在一定范圍內交流、展示。 