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2019-2020年高中生物《生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程》教案3 蘇教版必修1 本節(jié)內(nèi)容主要分為：科學(xué)家不斷地實驗——挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”和像科學(xué)家一樣的實驗——“科學(xué)實驗”兩部分。 （1）關(guān)于科學(xué)家不斷地實驗——挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”部分，教材主要描述了科學(xué)發(fā)展史上“自然發(fā)生說”被否定的一些重要歷史片段，強(qiáng)調(diào)科學(xué)是一個發(fā)展的過程，強(qiáng)調(diào)了探究是認(rèn)識生命世界、學(xué)習(xí)生物科學(xué)的重要方法，幫助學(xué)生深刻理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神。 這一部分的教學(xué)難點是嘗試像科學(xué)家一樣思考。要讓學(xué)生通過體驗科學(xué)家研究的過程，領(lǐng)悟生物科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的基本技能。學(xué)生不僅需要知道學(xué)習(xí)生物科學(xué)的正確方法，同時還要會用這些方法來思考生物學(xué)問題。教學(xué)過程中，教師可以采用“角色扮演”的方法，讓學(xué)生分別扮演支持和反對“自然發(fā)生說”的科學(xué)家，來介紹自己的實驗設(shè)計思路，然后由其他同學(xué)提出修改意見。 （2）像科學(xué)家一樣的實驗——“科學(xué)實驗”部分，生命科學(xué)研究的一般程序：包括觀察——明確問題——收集資料——提出假說——驗證假說——接受或摒棄假說——得出并報告結(jié)果。教材設(shè)計的主要目的是讓學(xué)習(xí)者體驗科學(xué)研究的過程與科學(xué)的思維方法，掌握一定的科學(xué)探究能力與技能，初步形成批判性思維、實事求是的科學(xué)態(tài)度與不斷探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。其中，生命科學(xué)研究的技能可以分為基本技能與復(fù)雜技能；基本技能包括觀察、分類、推論、交流、認(rèn)識和利用空間關(guān)系、測量、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法；復(fù)雜的技能則有解釋資料、形成假說、分解和控制變量、實驗、構(gòu)建模型、形成操作性定義。 本節(jié)共設(shè)置了1個“積極思維”、1個“邊做邊學(xué)”、1個“繼續(xù)探究”、一個“評價指南”、1個“拓展視野”。教師可根據(jù)各種活動特點，合理運用教學(xué)策略，組織學(xué)生開展活動。另外，本章有2個重要的圖群：“斯巴蘭扎尼的實驗”與“常見的幾種單細(xì)胞生物”。圖片1張：正確使用量筒。此外還有表格1張。教師可根據(jù)圖的特點合理展示圖片，圖文結(jié)合，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識。 在這部分內(nèi)容的最后，教材設(shè)置了一個“邊做邊學(xué)”——觀察池塘水中的“生命世界”，教材設(shè)計這一部分內(nèi)容的目的主要是讓學(xué)生初步學(xué)會制作臨時裝片，利用顯微鏡觀察臨時裝片的操作技能，學(xué)會收集數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別與處理的能力，讓學(xué)生懂得在學(xué)習(xí)過程中如何與他人合作、與他人分享學(xué)習(xí)成果，并形成學(xué)會傾聽他人的不同觀點、學(xué)會堅持自己正確的觀點、敢于改正被證明是錯誤的觀點的優(yōu)秀品質(zhì)。我們的教學(xué)設(shè)計想法是：教師可以依據(jù)本地區(qū)的實際情況，就近取材，最好能在不同的水域取不同的樣本；實驗開始前，教師在教室中懸掛一張當(dāng)?shù)爻Ｒ姷乃锏牟蕡D，以備學(xué)生分類時作對比；在實驗之初，對學(xué)生進(jìn)行顯微鏡操作知識進(jìn)行簡單的復(fù)習(xí)，個別技能比較薄弱的學(xué)生，班級要組織技能培訓(xùn)；實驗過程中，教師進(jìn)行指導(dǎo)與巡視；最后，建議學(xué)生把實驗數(shù)據(jù)整理成圖表形式，以便于數(shù)據(jù)分析。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)實驗思維的創(chuàng)新性與實驗操作的規(guī)范性之間的辯證關(guān)系，從而為高中階段的實驗，乃至整個高中階段的生物學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)一個美好的開端。 教學(xué)重點 1.了解科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”的主要過程。 2.理解研究生命科學(xué)需要正確的方法。 3.嘗試像科學(xué)家一樣的實驗。 教學(xué)難點 嘗試像科學(xué)家一樣思考。學(xué)生不僅需要知道學(xué)習(xí)生物科學(xué)的正確方法，同時還要會用這些方法來思考生物學(xué)問題。 教具準(zhǔn)備 巴斯德曲頸瓶實驗的投影片、取自不同水域的水體樣本、當(dāng)?shù)爻Ｒ姷乃锓诸悎D、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、試劑瓶。 課時安排 1課時 三維目標(biāo) 1.了解科學(xué)家對于“自然發(fā)生說挑戰(zhàn)”的主要過程。 2.理解生命科學(xué)研究的一般過程。 3.能正確使用顯微鏡，懂得如何區(qū)分不同單細(xì)胞生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。 4.學(xué)會制作臨時裝片，能利用顯微鏡觀察臨時裝片，能利用計算機(jī)對所觀察到的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 5.通過科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”以及觀察池塘水中的“生命世界”的學(xué)習(xí)，初步形成“動手做科學(xué)”的能力與技能，如：觀察、分類、推論、交流、認(rèn)識和利用空間關(guān)系、測量、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法、解釋資料、形成假說、分解和控制變量、實驗、構(gòu)建模型、形成操作性定義等。 6.參與對科學(xué)家對于“自然發(fā)生說挑戰(zhàn)”的主要過程的回顧的辯論，懂得如何進(jìn)行假設(shè)、如何設(shè)計實驗組與對照組（即如何控制變量因子）、如何進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的分析。 7.參與“觀察池塘水中的生命世界”的課題研究，初步形成課題研究意識、信息的收集與甄別的能力、批判性學(xué)習(xí)的能力、交流與交往的能力。 8.認(rèn)同科學(xué)是一個發(fā)展的過程，理解探究是認(rèn)識生命世界、學(xué)習(xí)生物科學(xué)的重要方法。 9.理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，感受科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的崇高精神，持之以恒、實事求是的科學(xué)態(tài)度，不迷信權(quán)威、堅持追求科學(xué)真理的人格魅力。 10.懂得利用所學(xué)的生物學(xué)知識，幫助自己進(jìn)行各種抉擇，并對今后的職業(yè)選擇和學(xué)習(xí)方向有更多的思考，從而過上一種健康、積極并且負(fù)責(zé)任的生活。 11.樹立科學(xué)、社會、技術(shù)相統(tǒng)一的思想（STS）。 12.通過小組學(xué)習(xí)過程中的合作與交往培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識與交往的態(tài)度。 第1課時　生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程 教學(xué)過程 導(dǎo)入新課 課件展示： 凝視樹木交錯的河岸， 許多種類的無數(shù)植物覆蓋其上， 群鳥鳴于灌木叢中；各種昆蟲飛來飛去；蚯蚓在濕土里爬過, 默想一下…… 這些構(gòu)造精巧的類型,彼此這樣相異, 并以這樣復(fù)雜的方式相互依存, 而它們都是由于在我們周圍發(fā)生作用的法則產(chǎn)生出來的。 這豈非有趣之事…… 在這個行星按照引力的既定法則繼續(xù)運行的時候, 最美麗的和最奇異的類型,從如此簡單的始端， 過去、曾經(jīng)，而且現(xiàn)在還在進(jìn)化著， 這種觀點是極其壯麗的。 師 上述信息所談?wù)摰氖巧茖W(xué)的哪一個領(lǐng)域？ 生 是生物進(jìn)化方面的。 師 這段文章是摘錄于一本對我們這個星球產(chǎn)生巨大影響的書，它的作者是一個對我們的社會發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的人。那么，你知道這本書的名字嗎？你知道這本書的作者嗎？ 生 這本書名叫做《物種起源》，它的作者是英國博物學(xué)家查爾斯達(dá)爾文。 師 （1）自古以來，我們一直在探索著這樣三個充滿哲理的問題：①我從哪里來？②我是誰？③我將到哪里去？ （2）對于“生命從哪里來”這個問題，東、西方文明中相當(dāng)多的篇幅都是圍繞這個主題而展開的。如屈原在他的不朽名篇《天問》中，就提出了“遂古之初，何誰由之”的“天問”。 （3）關(guān)于生命起源，主要的學(xué)說有：神創(chuàng)論、自然發(fā)生說、化學(xué)起源和生物進(jìn)化學(xué)說以及宇生論。 （4）我們不能完全確定究竟哪種學(xué)說真實反映了地球上生命來源的真實過程。 師 那么，你是否知道，目前被大多數(shù)人接受的關(guān)于生命起源的學(xué)說是哪一種？ 生 是化學(xué)起源和生物進(jìn)化學(xué)說。 師 那么，你是否了解科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”的過程呢？ 推進(jìn)新課 　板　書： 一、科學(xué)家不斷實驗：挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說” 案例一：雷迪的實驗——“腐肉生蛆，蛆是由腐肉自然發(fā)生的，還是由蒼蠅產(chǎn)生的”。 學(xué)生活動：學(xué)生閱讀課本P6雷迪的實驗的相關(guān)內(nèi)容后，在一個小組內(nèi)交流自己的觀點。選出一個組員扮演主持人角色，其他組員按照學(xué)術(shù)觀點分成兩組，一方贊同“自然發(fā)生說”，我們稱之為甲方；另一方否定“自然發(fā)生說”，我們稱之為乙方。 甲方 腐肉生蛆，蛆是由腐肉自然發(fā)生的，這是一個生活常例。 乙方 蛆不是由腐肉自然發(fā)生的，我們假如不讓蒼蠅與腐肉接觸，發(fā)現(xiàn)腐肉是不會生蛆的。 甲方 那么，你們?nèi)绾蝸碜C明自己的觀點是正確的呢？ 乙方 我們設(shè)計這樣的實驗來證明： 實驗步驟：取一塊腐肉分成均等的若干份分別放入瓶子，將瓶子分成兩組，一組瓶子敞口，另一組瓶子用蓋子密閉，把兩組瓶子放置在同一個蒼蠅比較多的地方，注意控制瓶子內(nèi)的溫度等條件，一段時間后，觀察瓶子中是否產(chǎn)生了蛆。 實驗結(jié)果的分析：我們敞口的瓶子中產(chǎn)生了蛆，而在用蓋子密閉的瓶子中未產(chǎn)生蛆，那么，這就說明蛆是由于蒼蠅接觸以后產(chǎn)生的，而非自然產(chǎn)生的。 甲方 我們持不同的觀點。因為這里有兩個變量：空氣和蒼蠅。在用蓋子密閉的瓶子中未產(chǎn)生蛆，可能是由于該瓶子中的空氣太少的原因造成的，而不是它未與蒼蠅接觸所造成的。 乙方 我們要修正我們的實驗設(shè)計： 實驗步驟：取一塊腐肉分成均等的若干份分別放入瓶子，將瓶子分成兩組，一組瓶子敞口，另一組瓶子用網(wǎng)蓋住瓶口，把兩條件，一段時間后，觀察瓶子中是否產(chǎn)生了蛆。 實驗結(jié)果的分析：我們敞口的瓶子中產(chǎn)生了蛆，而在用紗網(wǎng)蓋住瓶口的瓶子中未產(chǎn)生蛆，那么，這就說明蛆是由于蒼蠅接觸以后產(chǎn)生的，而非自然產(chǎn)生的。 甲方 我們依舊持不同觀點。因為根據(jù)實驗我們發(fā)現(xiàn)，在紗網(wǎng)蓋住瓶口的瓶子中的確未產(chǎn)生蛆，但是，敞口的瓶子中也并不是全部都產(chǎn)生了蛆。這無法說明蛆不是由腐肉自然產(chǎn)生，而是由蒼蠅接觸后產(chǎn)生的。 師 甲方的觀點有一定的道理，這場科學(xué)的爭論很有意義。那么，蛆究竟是如何產(chǎn)生的呢？ 多媒體設(shè)置情景：展示蒼蠅在舔食腐肉過程中，假如把卵產(chǎn)在腐肉上，并有合適的條件，腐肉就會產(chǎn)生蛆。 師生共同分析：蒼蠅接觸腐肉是導(dǎo)致腐肉生蛆的必要條件，而非充要條件。但是，蒼蠅不與腐肉接觸，腐肉一定不生蛆。 案例二、三：尼達(dá)姆的實驗：“微生物能自然發(fā)生”；斯巴蘭扎尼的實驗——“微生物不能自然發(fā)生”。 學(xué)生活動：學(xué)生閱讀課本P6～P7尼達(dá)姆實驗與斯巴蘭扎尼實驗的相關(guān)內(nèi)容并進(jìn)行對比分析，在一個小組內(nèi)交流自己的觀點。選出一個組員扮演主持人角色，其他組員按照學(xué)術(shù)觀點分成兩組，一方贊同“自然發(fā)生說”，我們稱之為甲方；另一方否定“自然發(fā)生說”，我們稱之為乙方。 乙方 尼達(dá)姆的實驗中肉湯腐敗的原因有兩點：肉湯煮沸時間不長，導(dǎo)致肉湯中的微生物并沒有被完全殺死；由于軟木塞可能會讓一部分微生物通過，因此肉湯腐敗的原因可能是外界環(huán)境中的微生物進(jìn)入培養(yǎng)瓶有關(guān)。 甲方 尼達(dá)姆的實驗的確不能證明微生物可以自然發(fā)生；但是，斯巴蘭扎尼的實驗也無法證明微生物不能自然發(fā)生；我們認(rèn)為，在斯巴蘭扎尼的第四組實驗中，由于對瓶子進(jìn)行了密封，而導(dǎo)致燒瓶內(nèi)沒有足夠的空氣，使得微生物的自然產(chǎn)生缺乏足夠的條件，這是導(dǎo)致在第四組實驗中無法產(chǎn)生微生物的原因。 課堂小結(jié) 生物是一門理科色彩比較重的學(xué)科，生物科學(xué)的美在于其本身，我們認(rèn)為：實證是關(guān)鍵，邏輯是辯論的武器，是科學(xué)的美。在這場辯論中，我們的確沒有更多的證據(jù)來說服對方，那么，我們來看看巴斯德是如何來做的吧。 學(xué)生活動：學(xué)生閱讀課本P7巴斯德曲頸瓶實驗的相關(guān)內(nèi)容。 課件展示：巴斯德曲頸瓶實驗的投影。 師 巴斯德曲頸瓶實驗的巧妙之處在什么地方？ 生 巴斯德將玻璃瓶的頸拉成彎曲的鵝頸狀，由于彎曲部分很長，所以導(dǎo)致空氣中的塵埃（包括空氣中的微生物）沉積在曲頸部而不能進(jìn)入瓶子的肉湯中，所以，這些瓶子雖然沒有密封，但是也能保持無菌，所以，其中的肉湯不會腐敗。這樣，就從根本上證明了微生物不會自然發(fā)生。 師 通過這個實驗，以及這場辯論，我想請問甲方、乙方同學(xué)，你們想到了什么？學(xué)到了什么？ 甲方 …… 乙方 ……