资料简介
1.1.3生物学的探究方法教学目标【知识与能力】1.分析和讨论“巴斯德实验”过程，概述科学探究的大致过程和研究方法。2.明确“控制实验变量，设计对照实验”是实验成功的关键。【过程与方法】能从观察的现象中发现问题，设计一些简单实验，逐步养成独立学习的习惯。【情感态度价值观】1.了解科学家的工作方法、思维方法和科学精神。2.使学生有兴趣参与课堂探究活动，愿与同伴合作。教学重难点【教学重点】1.知道“控制实验变量，设计对照实验”是实验成功的关键。2.“巴斯德实验”过程。【教学难点】概述科学探究的大致过程和研究方法。课前准备课件、实验材料用具等。教学过程情境导入鲜美的肉汤放置久了会变腐败，这是谁搞的“恶作剧”呢？微生物是肉汤本身产生的，还是从空气中进入的呢？19世纪中期，法国生物学家巴斯德通过一个巧妙的探究实验找到了答案。讲授新课一、探究的基本过程巴斯德认为，使肉汤变质的微生物来自于空气。他设计了探究实验来验证他的看法。科学探究方法是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。我们只有运用正确的生物学探究方法，才能科学地认识生命现象。巴斯德正是由于正确的运用了生物学的探究方法，证明了使食物变质的元凶是微生物。为了便于分析，我们将巴斯德的实验分步进行分析：1.将肉汤煮沸的目的是杀死其中可能存在的微生物，这样就排除了肉汤中含有微生物的干扰。2.肉汤放凉后，在自然环境下观察肉汤的变化。3天后，A烧瓶里的肉汤中变质；B曲颈瓶里不但没有微生物，而且直到4年后，曲颈瓶里的肉汤仍然新鲜如初，在这里，A瓶是让进入微生物，是与B瓶进行对照的，我们称之为对照组。B瓶只控制了不让微生物进入，我们称为实验组。微生物的进入与否我们称之为变量。变量：科学实验中，能够变化的条件或因素称为变量。想一下，在巴斯德的实验中，变量是什么？[曲颈瓶中微生物的有无]-3-
3.把B曲颈瓶的长颈打断，使瓶口能竖直接触空气，这样空气和微生物都可以进入肉汤，所以肉汤变质了，可以得到结论，是来自空气的微生物使肉汤变质。这样的实验前后对照，增强了实验的说服力。我们归纳一下巴斯德实验的步骤和现象。巴斯德的实验设计如下：1.把肉汤分别注入两个烧瓶里。A是普通烧瓶，瓶口竖直向上；B是瓶口拉长呈“S”形的曲颈瓶。两个烧瓶的瓶口都是敞开的。2.把A、B两个烧瓶内的肉汤分别煮沸，杀死其中可能存在的微生物。4.把B曲颈瓶的长颈打断，使瓶口能竖直接触空气，不久，肉汤也浑浊变质了。对照实验在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。对照实验包括实验组和对照组，对照组一般都是在理想条件下，排除一切可能影响实验的因素；实验组一般只控制研究因素，其他条件都处于理想状态。你能说出在巴斯德的实验中，哪个是实验组，哪个是对照组？[B为实验组，A为对照组]我们列表对实验进行分析。用具变量现象结论对照A直颈烧瓶微生物能进入变质使肉汤变酸的微生物来自于空气实验变量不同，其他相同B曲颈烧瓶微生物无法进入不变质根据巴斯德的实验，分析并讨论下列问题：1.巴斯德的研究是为了解决什么问题？根据提出的问题，他作出了怎样的科学假设？【提出问题：肉汤腐败是肉汤自身产生的微生物，还是由空气中的微生物进入其内引起的？作出假设：使肉汤变质的微生物来自于空气。】2.在巴斯德实验中，曲颈瓶的设计妙在何处？【弯曲的瓶颈能使外界空气进入，而其中的微生物无法进入瓶内的肉汤中。】4.根据实验结果，巴斯德可以得出什么结论？【使肉汤变质的微生物来自于空气。】巴斯德证明自己假设的过程，就是一个科学探究的过程。生物学的科学探究过程通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等。能够提出有研究价值的问题，并作出符合科学事实的假设，是探究成功的前提；制订出恰当的科学探究计划，则是探究成功的关键。探究计划包括方法和步骤，以及所需要的材料、器具等。科学探究过程往往不是一次就能顺利完成的。人们需要反复探索，不断改进探究方法，如改进实验条件、材料或器具等，最终才能证明作出的假设是否成立。巴斯德的成功之处，在于他设计了曲颈瓶，改进了实验器具，以巧妙的探究方法证明了自己的假设。二、探究的常用方法在生物学探究过程中可采用的方法很多，如观察法、实验法、测量法、调查法等。在实际工作中，往往需要多种探究方法并用。1.观察法研究者按照一定的目的和计划，通过感官和辅助工具，对客观事物进行系统的感知、考察和描述，以发现或验证科学结论。观察可以直接用肉眼，也可借助放大镜、显微镜、望远镜等仪器，或利用照相机、摄像机、录音机等工具。-3-
观察不同一于般的观察，要有明确的目的，观察要全面、细致和实事求是，并及时记录下来，对于需要较长时间的观察，要有计划和耐心。观察时要积极思考，多问几个“为什么”。在观察的基础上，还要同别人交流看法，进行讨论。2.实验法利用特定的材料和器具，通过有目的、有步骤地操作和观察、记录、分析，发现或验证科学结论。3.测量法利用尺子、秒表、温度计等工具，对确定对象的高度、速度、温度等进行测量，用数据对事物作出量化描述。4.调查法人们对生命现象进行科学探究时，往往既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析、判断。通常用文字、图表等多种方式呈现探究结果，以便于和他人交流、合作。课堂小结你能说出本节我们学习的主要内容是什么吗？生物学的研究离不开科学探究，它通常涉及提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流等环节。科学探究需要通过观察、实验、测量、调查等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验、控制单一变量、增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。板书设计生物学的探究方法一、探究的基本过程提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流等。二、探究常用的方法观察法、实验法、测量法、调查法等-3-
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