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2019-2020年七年級生物下冊 第1章 第5節(jié) 科學探究的基本方法 教案 蘇科版 知識目標 認識實驗常用的工具，熟記顯微鏡的結(jié)構(gòu)名稱，初步學會使用顯微鏡。 能力目標 通過實驗，培養(yǎng)學生的動手操作能力。 情感態(tài)度與價值觀目標 培養(yǎng)熱愛科學的情感、實事求是的科學素養(yǎng)、勇于實踐與創(chuàng)新的精神。 教學重點：學會使用顯微鏡。 教學難點：學會使用顯微鏡。 教學準備： 教師準備：制作多媒體課件； 學生準備：收集有關(guān)資料； 教學過程 教學內(nèi)容 教師行為 學生行為 情境導入 認識顯微鏡的結(jié)構(gòu) 學習使用顯微鏡 認識常用的實驗儀器 多媒體演示練習 1590年，一個晴朗無風的早晨，詹森的樓頂上閑玩。無意中，他把兩片凸玻璃片裝到一個金屬管子里，并用這個管子去看街道上的建筑物，奇怪的事情發(fā)生了，教堂高塔上大公雞的雕塑比原來大了好幾倍，這個意外的發(fā)現(xiàn)，使詹森興奮起來，他高興地跑下樓去，把父親也拉上樓來觀看，一起和他分享這種新發(fā)現(xiàn)帶來的愉快。他們抓住這個偶然的發(fā)現(xiàn)，認真思索，反復實踐，用大大小小的凸玻璃片做各種距離不等的配合，終于發(fā)明了世界上第一臺復合式顯微鏡。 顯微鏡是為了觀察一般肉眼無法看見的微小物體所發(fā)明的儀器，是生命科學研究中使用的重要儀器，今天我們就來認識和學會使用光學顯微鏡。 探究一：對照P.17圖1－8顯微鏡的結(jié)構(gòu)，同桌兩人認識顯微鏡的各部分結(jié)構(gòu)，并相互之間指認考問。 探究二：同桌兩人猜測顯微鏡各部分結(jié)構(gòu)的功能，然后對照顯微鏡的各部分結(jié)構(gòu)功能說明給予訂正。 多媒體展示視頻：顯微鏡的結(jié)構(gòu)和功能 鏡座：穩(wěn)定鏡身。 鏡柱：支持鏡柱以上部分。 鏡臂：握鏡的部位。 載物臺：放置玻片標本的地方。中央有通光孔，兩旁各有一個壓片夾。 鏡筒：上端按裝目鏡，下端安裝轉(zhuǎn)換器。 粗準焦螺旋：轉(zhuǎn)動時，可以大幅度升降鏡筒。 細準焦螺旋：轉(zhuǎn)動時，鏡筒升降幅度較小，可以使物像更清晰。 目鏡和物鏡：目鏡是用眼觀察的鏡頭，物鏡是接近物體的鏡頭。物像的放大倍數(shù)等于目鏡的放大倍數(shù)乘以物鏡的放大倍數(shù)。 遮光器：上面有大小不等的圓孔，叫做光圈。用不同的光圈對準通光孔，可以調(diào)節(jié)光線的強弱。 反光鏡：一面是平面鏡(光線強時用)，一面是凹面鏡(光線弱時用)。轉(zhuǎn)動反光鏡可以使光線經(jīng)過通光孔反射上來。 探究三：教師講解并操作顯微鏡的使用步驟，引導學生思考每一步驟使用的特征。 1.取鏡、安放 取鏡：右手握住鏡臂，左手平托鏡座，保持鏡體直立。（特別要禁止單手提著顯微鏡走，防止目鏡從鏡筒中滑脫）。 安放：放置桌邊時動作要輕。一般應(yīng)在身體的前面，略偏左，鏡筒向前，鏡臂向后，距桌邊7～10 ㎝處，以便觀察和防止掉落。安放目鏡和物鏡。 多媒體展示圖片：請你指出使用顯微鏡操作中不規(guī)范的地方。 2.對光：升—轉(zhuǎn)—看—調(diào) ①轉(zhuǎn)動粗準焦螺旋，使鏡筒上升約2厘米； ②轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)動板，不要用手直接推物鏡），使低倍物鏡對準通光孔(物鏡的前端與載物臺要保持2厘米的距離)。 多媒體展示圖片：區(qū)別對錯 ③把一個較大的光圈對準通光孔。左眼注視目鏡內(nèi)(右眼睜開，便于以后 同時畫圖)。轉(zhuǎn)動反光鏡，使光線通過通光孔反射到鏡筒內(nèi)。通過目鏡，可以看到白亮的視野。光線強時，用平面鏡；光線弱時，用凹面鏡。 多媒體展示圖片： 火眼金睛：在顯微鏡下觀察物像時，眼睛與鏡筒之相關(guān)位置應(yīng)是下列哪一幅圖？ 試一試：轉(zhuǎn)換遮光器，變換不同的光圈，觀察視野明亮程度的變化？轉(zhuǎn)換反光鏡，比較用平面鏡和凹面鏡觀察時，視野明亮程度的變化？ 3.觀察：放—壓—降—看—升—調(diào) 觀察任何標本都必須先用低倍鏡。 ①將寫有“P”或“上”字的透明紙片放在載玻片上，制成玻片標本。 ②把要觀察的玻片標本放在載物臺上，使要觀察的標本正對通光孔。玻片兩端用壓片夾壓住。 ③從側(cè)面看著物鏡，轉(zhuǎn)動粗準焦螺旋，使鏡筒慢慢下降，直到接近玻片為止。(注意：應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)動粗準焦螺旋，不能用力過猛，以免損壞機件，使粗準焦螺旋調(diào)節(jié)失靈。) 思考：降低鏡筒時，操作者最關(guān)鍵的姿勢應(yīng)該是什么？其重要性是什么？ ④左眼在目鏡上觀察，右眼同時睜開，（以便繪圖），同時用手反方向（逆時針方向）轉(zhuǎn)動粗準焦螺旋，使鏡筒緩緩上升，直到能看清物像為止。 ⑤物像不夠清晰時，可略微轉(zhuǎn)動細準焦螺旋，使物像清晰。（不可以在調(diào)焦時邊觀察邊使鏡筒下降，以免壓碎裝片和鏡頭。） 試一試： ①把標本分別向左、右、上、下移動，你看到的物像分別向什么方向移動？ ②在視野中看到的是什么字？ ③如果看到的字偏在視野的左上方，怎樣才能將它移到視野中央？ ④如果是把字寫在不透明的紙上，觀察的結(jié)果是否相同？ 4．收鏡 ①、實驗完畢，將載玻片從載物臺上取下，用紗布將顯微鏡外表擦拭干凈。 ②、將壓片夾轉(zhuǎn)向后方，反光鏡移動到垂直方向。 ③、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，使兩個物鏡位于載物臺上通光孔的兩側(cè)，呈“八”字形，將鏡筒下降。 ④、按取鏡時的拿法，將顯微鏡送回鏡箱，放回原處。 多媒體展示動畫：顯微鏡的結(jié)構(gòu)和使用 多媒體展示視頻：顯微鏡的操作和使用 引導學生練習使用顯微鏡 引導學生對照實物，觀察并認識常見的實驗器材。 引導學生注意有關(guān)生物實驗器材的用途及注意事項 ①酒精燈：用于加熱 注意事項：要用火柴點燃，禁止用燃著的酒精燈去點另一酒精燈；熄滅時，要用燈帽蓋滅，不能用嘴吹。 ②試管夾：用于夾持試管 注意事項：應(yīng)夾在距試管口1/3處；要手握長柄，不能把拇指握在短柄處，以免試管脫落。 ③滴瓶：用于存放少量液體藥品，其特點是取用方便。 注意事項：滴瓶上的滴管與滴瓶配套使用；滴管不能平放或倒立，以防止液體流入膠頭。 ④膠頭滴管：用于吸取或滴加少量液體。 注意事項：吸液時，液體不能吸入膠頭；使用時，不能橫拿或倒拿，防止液體進入膠頭內(nèi)；滴加液體時，管口不能伸入容器內(nèi)接觸容器壁，一定要把滴管豎直放在容器口的正上方。 ⑤燒杯：用于存放及加熱液體 注意事項：加熱時燒杯外壁要擦干；加熱時要用石棉網(wǎng)間接加熱。 ⑥試管：用于存放及加熱物體 注意事項：可直接加熱，加熱前外壁必須擦干；用試管夾夾持，固定在距試管口1/3處。注意使試管受熱均勻，以防爆裂。 ⑦量筒：常用于量取一定體積的液體 注意事項：應(yīng)根據(jù)量取液體的多少，選用大小適當?shù)牧客?；讀數(shù)時，應(yīng)將量筒放置平穩(wěn)，并使視線與凹液面最低處保持水平。 ⑧蓋玻片和載玻片：用于制作臨時玻片標本。 注意事項：蓋玻片很薄、易碎，應(yīng)做到輕取、輕放。 知識在線 1．下圖是顯微鏡的結(jié)構(gòu)，請你觀察后完成下列問題。 ⑴填出顯微鏡的結(jié)構(gòu)： ① ；② ； ③ ；④ ； ⑤ ；⑥ 。 ⑵請你判斷此臺顯微鏡最大的放大倍率是多少？ A.40倍 B.10倍 C.600倍 D.150倍 思維沖浪 2．苗苗在紙上畫了下圖中左圖的圖案，放在顯微鏡下觀察，會看到下列哪一個圖像？ 3．小明使用顯微鏡觀察被麻醉的螞蟻時，視野中所見的圖像，小明想將螞蟻移至視野中央，應(yīng)將蜜蜂往哪個方向移動？ A.右上方 B.右下方 C.左上方 D.左下方 激起好奇心和求知欲，激發(fā)學習的主動性，提高學習興趣 兩人一組，對照圖示，認識顯微鏡的結(jié)構(gòu)和功能 觀看視頻，深化知識 學習顯微鏡的使用，跟隨教師學習使用顯微鏡的操作 觀察并指出操作用不規(guī)范的地方 觀察并指正 觀察辨別 嘗試并觀察現(xiàn)象 思考說出：降低鏡筒時，一定要從旁邊注視物鏡和玻片，防止它們接觸和壓碎蓋玻片。 嘗試操作并觀察現(xiàn)象 觀看視頻和動畫 兩人一組，一個同學操作，一個指正，然后輪換練習。 對照實物，觀察并認識常見的實驗器材 關(guān)注實驗儀器使用的安全性 討論完成 深化課內(nèi)學習成果 教學反思 好的課堂應(yīng)該充滿生命的活力，呈現(xiàn)出了生氣勃勃的精神狀態(tài)，思維活躍，情理交融，師生互動，興趣盎然。意味著師生雙方潛能的開放、精神的喚醒、內(nèi)心的敞亮、個性的彰顯和主體性的弘揚，意味著師生雙方經(jīng)驗的共享、視界的融合與精神的感召。 本節(jié)課是學生第一次走進生物實驗室，難免興奮和激動，都想大顯身手。但在實際操作過程中學生的出錯率比較高，比如，有很多學生在對光后降低鏡筒時忘記一定要從旁邊注視物鏡；還有的學生右眼看物鏡或用手捂住右眼，對此一定要強調(diào)操作的規(guī)范性以免學生養(yǎng)成不好的習慣，同時要鼓勵學生既要細心又要大膽。 第5節(jié) 科學探究的基本方法（2） 知識目標 1．通過案例分析，學習科學家進行探究的過程。 2．嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響。 能力目標 通過實驗探究，了解科學探究的一般過程，培養(yǎng)學生善于從現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出課題、開展實驗探究的能力。 情感態(tài)度與價值觀目標 體驗科學探究的過程，培養(yǎng)熱愛科學的情感、實事求是的科學素養(yǎng)、勇于實踐與創(chuàng)新的精神，逐步確立以愛護小動物為原則來設(shè)計探究性實驗。 教學重點：學會科學探究的基本方法，進一步提高探究能力。 教學難點：發(fā)現(xiàn)問題、提出課題、形成假設(shè)、控制變量、開展實驗探究。 教學準備： 教師準備：制作多媒體課件； 學生準備：收集有關(guān)資料； 教學過程 教學內(nèi)容 教師行為 學生行為 情境導入 科學家是怎樣進行探究的 多媒體展示動畫 科學探究的步驟 設(shè)計探究實驗 如果讓你設(shè)計一個實驗（如探究肉湯是否變質(zhì)），你知道怎樣操作嗎？科學探究需要哪些步驟？科學家是怎樣進行探究的？ 以設(shè)計“探究肉湯是否變質(zhì)”為例，組織學生首先自行設(shè)計探究方案。 多媒體展示資料：法國科學家巴斯德探索夏天食物為什么容易變質(zhì)的著名實驗。 法國生物學家巴斯德在對微生物的研究中曾做了如下實驗：巴斯德把新鮮肉湯裝入乙瓶中，肉湯很快變餿了。他把甲瓶的瓶頸燒軟，并拉成鵝頸樣彎曲細長的形狀，然后再把新鮮、清澈的肉湯分別裝入甲、乙兩個玻璃瓶中，兩瓶的瓶口均敞開。隨后，他再次煮沸瓶內(nèi)的肉湯。觀察發(fā)現(xiàn)，乙瓶內(nèi)的肉湯不久又腐敗變質(zhì)了，而甲瓶內(nèi)盡管肉湯通過彎曲細長的瓶頸與外界相通，但瓶內(nèi)的肉湯仍然新鮮如初。后來，他又反復做了幾次類似的實驗，都得到了相同的實驗結(jié)果。 思考： ① 材料中所述實驗，觀察到的現(xiàn)象是？ ② 提出的問題是什么？ ③ 實驗中設(shè)計的對照實驗是什么？ ④ 裝入甲、乙兩瓶的肉湯再次煮沸的目的是什么？ 討論后得出結(jié)論： ①肉湯變餿；②肉湯中的細菌從哪里來；③把甲瓶拉成鵝頸樣彎曲細長的形狀，乙瓶口敞開；④殺死肉湯中的細菌，排除細菌來源于食物的可能性。 多媒體展示動畫：細菌是從哪里來的？ 引導學生分析科學家探究肉湯變質(zhì)的過程包括了哪幾個步驟？ 提出問題：細菌從哪里來 作出假設(shè)：肉湯會自動生出 制定計劃、進行實驗： 得出結(jié)論：從空氣中進入 多媒體展示圖表： 科學探究過程 基本要求 提出問題 從日常生活、生產(chǎn)實際或?qū)W習中發(fā)現(xiàn)并表達與生物學相關(guān)的問題。 作出假設(shè) 應(yīng)用已有的知識，對問題的答案提出可能的設(shè)想，并估計假設(shè)的可檢驗性。 制定計劃 擬定探究計劃，列出所需的材料與用具，選出控制變量，設(shè)置實驗組與對照組。計劃必需合理、嚴密、可行。 實施計劃 按計劃進行研究，并收集所得數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象等資料。 得出結(jié)論 分析所得數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等實驗資料，經(jīng)縝密的推理。得出科學合理的結(jié)論。 表達交流 撰寫探究報告，交流探究過程和結(jié)論。 創(chuàng)設(shè)情景：如果你翻動花園、庭院中的花盆或室塊，常常會看到一些身體略扁、長橢圓型、灰褐色或黑色的小動物在爬動，這就是鼠婦，又叫潮蟲。當你搬開花盆或石塊，鼠婦很快就消失了。為什么呢？是因為環(huán)境變明亮了嗎？ 引導學生設(shè)計探究光對鼠婦生活的影響的實驗。 激起好奇心和求知欲，激發(fā)學習的主動性，提高學習興趣 分析資料，回答問題，懂得平時只要認真觀察、認真思索、勇于實驗，就有可能發(fā)現(xiàn)自然界中的奧秘。 觀看動畫 分析總結(jié)科學探究的過程 深化探究過程的步驟 分小組討論，設(shè)計探究實驗，有興趣的小組課外探究 教學反思 用發(fā)展的眼光看待學生，關(guān)注學生的成長過程，注重、肯定、贊賞學生的點滴進步，讓學生感受到學習的成功的歡樂，在他們心中喚起自豪感和自尊感。 學生的解放，教材、過程、時空的開放，使課堂教學呈現(xiàn)出豐富性、多樣性和復雜性，充滿了對智慧的挑戰(zhàn)和對好奇心的滿足，煥發(fā)了師生的生命活力。讓課堂活起來，目的在于使學生和教師都能找回那丟失已久的“自我”，構(gòu)建起豐富的精神生活，享受生命成長的歡樂?！盎睢?，表面上是課程的內(nèi)容活、形式活、情境活，實質(zhì)上是師生雙方的知識活、經(jīng)驗活、智力活、能力活、情感活、精神活及生命活。 本節(jié)課通過分析法國科學家巴斯德探索夏天食物為什么容易變質(zhì)的著名實驗，了解了探究過程，在引導學生設(shè)計探究光對鼠婦生活的影響的實驗時激發(fā)了學生的興趣，學生分小組設(shè)計實驗，而且有很多小組課外進行了探究，將學習從課堂延伸到了課外。 第5節(jié) 科學探究的基本方法（3） 知識目標 嘗試找出溫度和呼吸頻率之間的關(guān)系和規(guī)律 能力目標 通過實驗探究，培養(yǎng)學生善于從現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出課題、開展實驗探究的能力。 情感態(tài)度與價值觀目標 體驗科學探究的過程，培養(yǎng)熱愛科學的情感、實事求是的科學素養(yǎng)、勇于實踐與創(chuàng)新的精神，逐步確立以愛護小動物為原則來設(shè)計探究性實驗。 教學重點：學會科學探究的基本方法，進一步提高探究能力。 教學難點：發(fā)現(xiàn)問題、提出課題、形成假設(shè)、控制變量、開展實驗探究。 教學準備： 教師準備：制作多媒體課件； 學生準備：收集有關(guān)資料； 教學過程 教學內(nèi)容 教師行為 學生行為 情境導入 嘗試設(shè)計水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響方案 探究水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響 科學探究是人類揭開自然界奧秘、獲取知識的重要途徑，人類就是在長期的科學探究中不斷積累知識和發(fā)展生命科學的。我們學習生物學，也必須學會科學探究的基本方法。 引導學生討論設(shè)計“探究水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響”的探究方案。 提出問題：影響金魚呼吸次數(shù)的因素很多，而水溫發(fā)生變化，金魚的呼吸次數(shù)是否會受到影響呢？ 做出假設(shè)：作出了怎樣的假設(shè)？你是否還有其它的假設(shè)？ 分析提出的問題，做出相應(yīng)的假設(shè)。如，金魚呼吸的次數(shù)會隨水溫的變化而發(fā)生變化或呼吸次數(shù)不會隨水溫的變化而發(fā)生變化。 制定探究計劃：首先使學生正確掌握記錄呼吸次數(shù)的方法，以減少實驗結(jié)果的誤差。 提出問題： ①如何設(shè)計實驗組與對照組？ ②本實驗的實驗變量是什么？如何控制實驗變量？ ③如何改變水溫？ ④如何在實驗中不使金魚受驚嚇，以保證所得數(shù)據(jù)可靠？ ⑤為什么要在同一溫度下重復多次測試呼吸次數(shù)？ ⑥如何使用溫度計？ ⑦如何設(shè)計統(tǒng)計表？ 實施實驗計劃，并分析實驗結(jié)果： （提前教育學生愛護金魚，盡量不驚擾金魚。實驗結(jié)束后，將其放進魚缸飼養(yǎng)起來。并交代相關(guān)注意事項，如不隨意走動、不大聲喧嘩、組內(nèi)團結(jié)互助等。）期間對學生加以巡視、指導。按照各自制定方案實施實驗計劃，并重復幾次。然后分析實驗結(jié)果，嘗試找出溫度變化和呼吸次數(shù)之間的關(guān)系和規(guī)律。 組織各小組將自己的實驗結(jié)果制成統(tǒng)計表。然后將全班各個小組的實驗數(shù)據(jù)合并起來，算出平均數(shù)。各小組將自己的實驗結(jié)果制成統(tǒng)計表。 器材：金魚、魚網(wǎng)、溫度計、兩個小魚缸、冰塊或熱水 如何設(shè)計實驗組和對照組？ 實驗組號 實驗材料 水溫 金魚呼吸次數(shù)測3次 1號 23條金魚、盛水的小魚缸、溫度計。 常溫 2號 23條金魚、盛水的魚缸，溫度計、熱水。 常溫+10度 常溫+20度 3號 23條金魚、盛水的魚缸，溫度計、冰塊。 常溫-10度 常溫-20度 其中1號實驗為對照組，2號和3號實驗為實驗組。 思考問題： ①為什么要在同一溫度下重復多次測試金魚的呼吸次數(shù)？ 減少偶然因素對實驗造成的影響，以增加實驗結(jié)果的準確性。 ②在實驗過程中還應(yīng)注意哪些事項？ 盡量避免干擾金魚；統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)的平均值。 組織學生對照實驗結(jié)果與先前作出的假設(shè)是否一致，得出結(jié)論。 表達交流： 嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響組織全班同學討論交流各組實驗結(jié)果。請部分同學談?wù)剬嶒灮顒拥男牡皿w會。全班共同交流實驗結(jié)果和心得體會。 激起好奇心和求知欲，激發(fā)學習的主動性，提高學習興趣 各小組針對水溫的變化對金魚呼吸次數(shù)的影響的探究實驗提出問題、作出假設(shè)、制定探究計劃、實施實驗 全班分成若干組，每組4~5人為宜，并選出一名組長。各小組按照自己的假設(shè)，討論、制定探究計劃。 實施實驗計劃，并分析實驗結(jié)果 表達交流 教學反思 德國哲學家叔本華認為“記錄在紙上的思想就如同某人留在沙灘上的腳印，我們也許能看到他走過的路徑，但若想知道他在路上看見了什么東西，就必須用我們自己的眼睛?！边@非常恰當?shù)卣f明了探究性學習的重要價值。 本節(jié)課注重了學生的探究活動，在實踐觀察、親自探究中建構(gòu)知識，讓學生在體驗中感悟，在互動中共進。將學生的獨立性學習向合作性學習發(fā)展、由單方面能力發(fā)展向多方面能力發(fā)展。不僅有知識的發(fā)展，也有技能和情感態(tài)度的發(fā)展。 本探究實驗激發(fā)了學生的學習興趣，但2號實驗組的溫度控制成為一個難點，有個別小組由于水溫過高而造成金魚死亡的現(xiàn)象。