生物学的探究方法
课型：新授课
教学目标：
1. 知识目标：
①通过分析和讨论“巴斯德实验”，概述科学探究的大致过程和常用研究方法。（重、难点）
②明确“控制实验变量，设计对照实验”是实验成功的关键。(重点)
2. 能力目标：
①通过观察生活中常见现象，能发现问题并设计一些简单探究实验，逐步培养科学探究的能力。
3.情感、态度与价值观目标：
①通过了解科学家的工作和思维方法，体验科学探究是人们获取科学知识,认识世界的重要途径之一，认同科学家严谨求实的科学态度和锲而不舍的精神。
教学方法及学法指导：
本节课采用“激趣导学，合作探究”的教学模式，从学生常见的生活场景入手，联系生物学的发展史，激发学生探寻知识真理的兴趣。通过对意大利生物学家斯巴兰让尼和法国生物学家巴斯德“曲颈瓶实验”的分析，引导学生了解科学家严谨求实的科学态度和锲而不舍的精神，学习生物科学探究的方法和大致过程。
学习本节内容应注意生物学家严谨求实的工作和思维方法，联系生活实际，学会科学探究实验中如何设计对照实验和控制实验变量，增强实验的说服力，进一步认识到科学探究是人们获取科学知识,认识世界的重要途径之一。
课前准备：巴斯德“曲颈瓶实验”、斯巴兰让尼实验的图片、课件等。
教学过程：
教学环节时间安排
教师活动
学生活动
设计意图
复习
巩固
（5分钟）
1.什么是生物圈？绝大多数生物生活在生物圈的哪些范围内？
2.生物圈为生物的生存提供了哪些条件？
3.什么是栖息地？
4.威胁生物生存的关键因素是什么?
结合上节所学内容进行思考后独立回答。
将复习旧知常态化，从而强化知识的识记和落实。
过渡：生活中，尤其是天气气温较高时，我们吃剩的饭菜放置时间久了，还能继续食用吗，为什么？
生1:不能，饭菜可能会
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创设
情境
激趣
导入
（3分钟）
你认为食物长时间放置导致变质的原因是什么？
早在19世纪60年代以前，人们就已经证实食物变质是由微生物引起的，并且在此之前人们普遍相信一种所谓的“自然发生说”，该学说认为使食物变质的微生物是由食物自身产生的，包括17世纪的大科学家哈维和牛顿都相信这种学说。但是，巴斯德根据自己的研究实践，不相信微生物可以自然发生。
那么，使食物变质的微生物是从哪儿来的？我们可以通过什么方法探究这一问题的正确结论呢？带着这些问题，我们来共同学习：第三节生物学的探究方法。
变质了（变酸了）。
生2:食物中可能滋生了大量微生物，导致食物变质。
学生对使食物变质的微生物的来源产生兴趣，有强烈探寻结果的欲望。
以“自然发生说”与学生当前的认知矛盾激发
学生积极思考，大胆探究的欲望。
展示目标
（2分钟）
首先引导学生自读目标，识记了解本节学习的主要内容。
自读目标，识记了解本节主要内容。
围绕目标进行学习。
自主
学习
（一）
（8分钟）
过渡：18世纪时，意大利生物学家斯巴兰让尼设计了如下实验：
由此，斯巴兰让尼得出结论：肉汤中的微小生物来自空气，而不是自然发生的。
请同学们分析，该实验的局限性在哪里？为什么没有驳倒“自然发生说”？
在生物学的发展历史中，为此,
学生小组讨论，该实验的局限性：在煮沸肉汤时把两个瓶里的空气都加热了，冷却后上面瓶中肉汤接触的是自然的空气，而下面瓶中肉汤接触到的是加热后冷却的空气，由于两个瓶中的肉汤接触到的空气不同，因此，并不能排除肉汤中产生微生物所需的是自然的空气，而不是空气中的微生物。
结合图示中的实验条件，分析该实验的变量是否唯一。
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人们争论了很多年，直到19世纪60年代，巴斯德曲颈瓶实验的成功，才彻底颠覆了“自然发生说”，他是如何做到的呢？
请同学们阅读教材P.10-11中“探究的基本过程”，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？
2.在巴斯德实验中，曲颈瓶的设计妙在何处？
3.在巴斯德实验中，设置A瓶的作用是什么？
4.根据实验结果，巴斯德可以得出什么结论？
阅读巴斯德实验的经过，仔细分析与斯巴兰让尼实验的不同之处，结合教材讨论回答相关问题，体会生物科学探究实验的过程。
阅读巴斯德实验的经过，组织讨论回答相关问题，体会生物科学探究实验的过程。
探究
点拨
（6分钟）
巴斯德的实验
过渡：结合斯巴兰让尼的实验和巴斯德曲颈瓶实验，让我们一起来分析：
1.为什么说巴斯德实验设计的最精妙处是曲颈瓶？
2.在巴斯德实验的两组装置中，有几个条件不同？在斯巴兰让尼的实验中呢？
点拨：巴斯德在实验中，
再次仔细观察实验装置，认真与斯巴兰让尼的实验装置进行对比分析，找出实验成功的关键点。
分析讨论后回答：
1.曲颈能使自然的空气接触到瓶中的肉汤，而空气中的细菌则不能。
2.巴斯德实验两组装置中，只有瓶口形态上的差异，其他条件都相同（两瓶中的肉汤都能接触到自然的空气
通过探究与点拨巴斯德的实验过程，了解科学家的工作和思维方法，体验科学探究的一般步骤。
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A瓶的瓶颈竖直，瓶口向上，B瓶的瓶颈呈S形，除这一个实验条件不同外，其他条件都完全相同：实验时两个瓶口都敞开；实验前都将肉汤煮沸，杀死其中可能的微生物；待肉汤冷却后，再把两瓶放在同样的环境中等。只有这样，才能保证实验结果的不同是由本实验控制的唯一变量引起的。
3.你认为该实验为什么能够取得成功？
点拨：实验中精确地设计了A、B装置作为对照实验，控制了实验变量的唯一。
4.请归纳巴斯德实验探究的过程，共经历了哪些步骤环节？
点拨：巴斯德证明自己假设的过程，就是一个生物学科学探究的过程，通常包括：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。
）；在斯巴兰让尼的实验中，两瓶中的肉汤能接触到的空气不同，两种不同的空气中是否有微生物，也不能确定，因此，该实验的设计不够严密。
3．把A、B装置作为对照实验，控制了实验变量的唯一。
4．结合教材识记生物科学探究的六个环节，以及各环节的关系。
认识到一个科学的探究过程并不是一帆风顺，往往需要人们反复探索，不断实践，最终才能得出科学的结论。
自主
学习
（二）
（4分钟）
过渡：在生物学探究的过程中，还需要哪些方法才能满足我们探究生物奥秘的需要呢？
指导学生阅读教材P.11-13中“探究的常用方法”部分，然后完成下列问题：
1.生物学探究的过程中可以采用的方法有哪些？ 举例说明。
2.“在实际工作中，只需要一种生物学探究的方法即可”，这句话你是如何理解的，谈谈你的看法。
阅读教材，识记生物学探究的常用方法，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。
引导学生自学，了解常用的探究方法。
知识
整合
学以
过渡：通过学习，我们了解了生物探究的一般方法，我们如何利用这些知识来解决生活中的实际问题呢？
1.教材P.13“巩固提高”第1题。
点拨：
（1）该同学完成此探究过程经过了哪几个探究环节；
（2）该同学是如何设置变量的？
认真读题思考后回答：1.（1）假设是“黄粉虫能够吃塑料，并能将塑料消化吸收；控制的“变量”是食物中是否含泡沫塑料。(2)进行多次实验是为了防止偶然性，增强实验的可信度。
引导小组合作交流，
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致用
（5分钟）
2.教材P.13“巩固提高”第2题。
点拨：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。
（3）可以利用黄粉虫来处理塑料垃圾，消除环境中的白色污染。
2.（1）观察法；（2）如：要了解全校学生近视眼的现状，就必须采用调查法；要了解运动与脉搏的关系，就要采用测量法；要探究花的结构，就要采用实际观察的方式进行。
练习探究过程，促进知识的迁移、应用，尝试科学探究的乐趣。
展示
提高
（3分钟）
1.通过本节课的学习，说说你有那些收获？
2.小结本节知识点
结合本节目标回忆所学知识点。
回扣目标，建构知识网络，便于学生掌握。
分层
达标
检测
（9分钟）
达标检测题：A类
1. 生物科学探究过程大致包括六个环节，分别是: ＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。
2. 探究成功的前提是能够提出有研究价值的＿＿＿，并作出符合科学事实的＿＿＿；探究成功的关键是制定出恰当的科学探究＿＿＿。探究计划包括＿＿＿和＿＿＿，以及所需要的＿＿＿、＿＿＿等。
3. 可供生物学探究采用的方法有很多，如＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等，在实际工作中，往往多种探究方法并用。
4.在设计探究光照对蟑螂生活的影响实验时，除了哪一条件外，其他条件的选择都应相同（ ）
A.温度 B.湿度 C.食物 D.光照
5.巴斯德认为，肉汤变酸是由微生物引起的，并证明这些微生物来自空气，他成功的关键是（ ）。
A.运气好 B.动脑设计了曲颈瓶 C.观察时认真 D.实验用具好看
6.探究过程中需要（ ）。
A.实验法 B.观察法 C.调查法和测量法 D.以上多种方法灵活运用
B类
7.判断下列使用的研究方法。
学生分层独立快速完成达标检测后，互相纠错、补充、评价。
加强对所学知识的识记、理解与应用，同时规范学生的答题及语言表述，并及时进行适当的激励性评价。
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（1）要了解校园生物的种类用 法。
（2）要了解鲫鱼的尾鳍在游泳中的作用，如果单凭观察难以得出结论，可采用 法。
（3）要了解一片湖泊的大小用 法。
8.某同学将少量黄豆种子种在花盆的土壤中，适时适量地往土中浇水，几天后，黄豆种子发芽了，因此他得出结论：黄豆种子的萌发需要土壤。请问：他的实验合理吗？为什么？你认为应该怎样补充和改进？
注：完成检测题：A类1—4题；B类1—7题；C类1—8题。
板书设计：
第三节 生物学的探究方法
一、生物科学探究的基本过程
成功的前提
提出问题：有研究价值
作出假设：符合科学事实
制定计划：恰当的科学探究计划（方法、步骤、材料、器具等）----探究成功的关键
实施计划
得出结论
表达交流
二、科学探究的常用方法：观察法、实验法、测量法、调查法等
教学反思：
本节课从学生的生活实际经验出发来创设问题情境：“吃剩的饭菜放置时间久了，还能继续食用吗？”，使学生感觉到所面临的生物学问题是熟悉的，容易激发起学生较高的学习兴趣和强烈的求知欲望。由于是第一次正式接触生物科学探究的实验步骤，所以学习的过程中我尽量遵循当时生物学家的思路，努力引导学生要养成科学严谨的思维态度和工作方法，仔细分析如何设计对照实验、如何有效控制实验变量，学生在领会的过程中还有一定的难度，这还需要在以后的学习中不断地强化和落实，以期逐步形成科学探究的意识，培养更好地创新思维能力。
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