第二节 生物科学的学习过程
从容说课
本节内容主要分为：科学家不断地实验——挑战“自然发生说”和像科学家一样的实验——“科学实验”两部分。
（1）关于科学家不断地实验——挑战“自然发生说”部分，教材主要描述了科学发展史上“自然发生说”被否定的一些重要历史片段，强调科学是一个发展的过程，强调了探究是认识生命世界、学习生物科学的重要方法，帮助学生深刻理解科学的本质和科学研究的方法，学习科学家献身科学的精神。
这一部分的教学难点是尝试像科学家一样思考。要让学生通过体验科学家研究的过程，领悟生物科学的学习方法，培养学生科学研究的基本技能。学生不仅需要知道学习生物科学的正确方法，同时还要会用这些方法来思考生物学问题。教学过程中，教师可以采用“角色扮演”的方法，让学生分别扮演支持和反对“自然发生说”的科学家，来介绍自己的实验设计思路，然后由其他同学提出修改意见。
（2）像科学家一样的实验——“科学实验”部分，生命科学研究的一般程序：包括观察——明确问题——收集资料——提出假说——验证假说——接受或摒弃假说——得出并报告结果。教材设计的主要目的是让学习者体验科学研究的过程与科学的思维方法，掌握一定的科学探究能力与技能，初步形成批判性思维、实事求是的科学态度与不断探索、勇于创新的科学精神。其中，生命科学研究的技能可以分为基本技能与复杂技能；基本技能包括观察、分类、推论、交流、认识和利用空间关系、测量、应用数学方法；复杂的技能则有解释资料、形成假说、分解和控制变量、实验、构建模型、形成操作性定义。
本节共设置了1个“积极思维”、1个“边做边学”、1个“继续探究”、一个“评价指南”、1个“拓展视野”。教师可根据各种活动特点，合理运用教学策略，组织学生开展活动。另外，本章有2个重要的图群：“斯巴兰扎尼的实验”与“常见的几种单细胞生物”。图片1张：正确使用量筒。此外还有表格1张。教师可根据图的特点合理展示图片，图文结合，帮助学生理解相关知识。
在这部分内容的最后，教材设置了一个“边做边学”——观察池塘水中的“生命世界”，教材设计这一部分内容的目的主要是让学生初步学会制作临时装片，利用显微镜观察临时装片的操作技能，学会收集数据并对数据进行甄别与处理的能力，让学生懂得在学习过程中如何与他人合作、与他人分享学习成果，并形成学会倾听他人的不同观点、学会坚持自己正确的观点、敢于改正被证明是错误的观点的优秀品质。我们的教学设计想法是：教师可以依据本地区的实际情况，就近取材，最好能在不同的水域取不同的样本；实验开始前，教师在教室中悬挂一张当地常见的水生生物的彩图，以备学生分类时作对比；在实验之初，对学生进行显微镜操作知识进行简单的复习，个别技能比较薄弱的学生，班级要组织技能培训；实验过程中，教师进行指导与巡视；最后，建议学生把实验数据整理成图表形式，以便于数据分析。教师应强调实验思维的创新性与实验操作的规范性之间的辩证关系，从而为高中阶段的实验，乃至整个高中阶段的生物学习创设一个美好的开端。
教学重点
1.了解科学家挑战“自然发生说”的主要过程。
2.理解研究生命科学需要正确的方法。
3.尝试像科学家一样的实验。
教学难点
尝试像科学家一样思考。学生不仅需要知道学习生物科学的正确方法，同时还要会用这些方法来思考生物学问题。
教具准备
巴斯德曲颈瓶实验的投影片、取自不同水域的水体样本、当地常见的水生生物分类图、显微镜、载玻片、盖玻片、试剂瓶。
课时安排
2课时
三维目标 [高考资源网KS5U.COM]
1.了解科学家对于“自然发生说挑战”的主要过程。
2.理解生命科学研究的一般过程。
3.能正确使用显微镜，懂得如何区分不同单细胞生物的形态结构。
4.学会制作临时装片，能利用显微镜观察临时装片，能利用计算机对所观察到的实验数据进行处理。[高考资源网]
5.通过科学家挑战“自然发生说”以及观察池塘水中的“生命世界”的学习，初步形成“动手做科学”的能力与技能，如：观察、分类、推论、交流、认识和利用空间关系、测量、应用数学方法、解释资料、形成假说、分解和控制变量、实验、构建模型、形成操作性定义等。
6.参与对科学家对于“自然发生说挑战”的主要过程的回顾的辩论，懂得如何进行假设、如何设计实验组与对照组（即如何控制变量因子）、如何进行实验数据的分析。
7.参与“观察池塘水中的生命世界”的课题研究，初步形成课题研究意识、信息的收集与甄别的能力、批判性学习的能力、交流与交往的能力。
8.认同科学是一个发展的过程，理解探究是认识生命世界、学习生物科学的重要方法。
9.理解科学的本质和科学研究的方法，感受科学家献身科学的崇高精神，持之以恒、实事求是的科学态度，不迷信权威、坚持追求科学真理的人格魅力。
10.懂得利用所学的生物学知识，帮助自己进行各种抉择，并对今后的职业选择和学习方向有更多的思考，从而过上一种健康、积极并且负责任的生活。
11.树立科学、社会、技术相统一的思想（STS）。
12.通过小组学习过程中的合作与交往培养学生的协作意识与交往的态度。
第1课时 生物科学的学习过程
教学过程
导入新课
课件展示：
凝视树木交错的河岸，
许多种类的无数植物覆盖其上，群鸟鸣于灌木丛中；各种昆虫飞来飞去；蚯蚓在湿土里爬过,
默想一下……
这些构造精巧的类型,彼此这样相异,
并以这样复杂的方式相互依存,
而它们都是由于在我们周围发生作用的法则产生出来的。
这岂非有趣之事……
在这个行星按照引力的既定法则继续运行的时候,
最美丽的和最奇异的类型,从如此简单的始端，
过去、曾经，而且现在还在进化着，
这种观点是极其壮丽的。
师
上述信息所谈论的是生命科学的哪一个领域？
生[高考资源网]
是生物进化方面的。
师
这段文章是摘录于一本对我们这个星球产生巨大影响的书，它的作者是一个对我们的社会发展产生深远影响的人。那么，你知道这本书的名字吗？你知道这本书的作者吗？
生
这本书名叫做《物种起源》，它的作者是英国博物学家查尔斯·达尔文。
师
（1）自古以来，我们一直在探索着这样三个充满哲理的问题：①我从哪里来？②我是谁？③我将到哪里去？
（2）对于“生命从哪里来”这个问题，东、西方文明中相当多的篇幅都是围绕这个主题而展开的。如屈原在他的不朽名篇《天问》中，就提出了“遂古之初，何谁由之”的“天问”。
（3）关于生命起源，主要的学说有：神创论、自然发生说、化学起源和生物进化学说以及宇生论。
（4）我们不能完全确定究竟哪种学说真实反映了地球上生命来源的真实过程。
师
那么，你是否知道，目前被大多数人接受的关于生命起源的学说是哪一种？
生
是化学起源和生物进化学说。
师
那么，你是否了解科学家挑战“自然发生说”的过程呢？
推进新课
板 书：
一、科学家不断实验：挑战“自然发生说”
案例一：雷迪的实验——“腐肉生蛆，蛆是由腐肉自然发生的，还是由苍蝇产生的”。
学生活动：学生阅读课本P6雷迪的实验的相关内容后，在一个小组内交流自己的观点。选出一个组员扮演主持人角色，其他组员按照学术观点分成两组，一方赞同“自然发生说”，我们称之为甲方；另一方否定“自然发生说”，我们称之为乙方。
甲方
腐肉生蛆，蛆是由腐肉自然发生的，这是一个生活常例。
乙方
蛆不是由腐肉自然发生的，我们假如不让苍蝇与腐肉接触，发现腐肉是不会生蛆的。
甲方
那么，你们如何来证明自己的观点是正确的呢？
乙方
我们设计这样的实验来证明：
实验步骤：取一块腐肉分成均等的若干份分别放入瓶子，将瓶子分成两组，一组瓶子敞口，另一组瓶子用盖子密闭，把两组瓶子放置在同一个苍蝇比较多的地方，注意控制瓶子内的温度等条件，一段时间后，观察瓶子中是否产生了蛆。
实验结果的分析：我们敞口的瓶子中产生了蛆，而在用盖子密闭的瓶子中未产生蛆，那么，这就说明蛆是由于苍蝇接触以后产生的，而非自然产生的。
甲方
我们持不同的观点。因为这里有两个变量：空气和苍蝇。在用盖子密闭的瓶子中未产生蛆，可能是由于该瓶子中的空气太少的原因造成的，而不是它未与苍蝇接触所造成的。
乙方
我们要修正我们的实验设计：
实验步骤：取一块腐肉分成均等的若干份分别放入瓶子，将瓶子分成两组，一组瓶子敞口，另一组瓶子用网盖住瓶口，把两条件，一段时间后，观察瓶子中是否产生了蛆。
实验结果的分析：我们敞口的瓶子中产生了蛆，而在用纱网盖住瓶口的瓶子中未产生蛆，那么，这就说明蛆是由于苍蝇接触以后产生的，而非自然产生的。
甲方
我们依旧持不同观点。因为根据实验我们发现，在纱网盖住瓶口的瓶子中的确未产生蛆，但是，敞口的瓶子中也并不是全部都产生了蛆。这无法说明蛆不是由腐肉自然产生，而是由苍蝇接触后产生的。
师
甲方的观点有一定的道理，这场科学的争论很有意义。那么，蛆究竟是如何产生的呢？ks5u.com
多媒体设置情景：展示苍蝇在舔食腐肉过程中，假如把卵产在腐肉上，并有合适的条件，腐肉就会产生蛆。
师生共同分析：苍蝇接触腐肉是导致腐肉生蛆的必要条件，而非充要条件。但是，苍蝇不与腐肉接触，腐肉一定不生蛆。
案例二、三：尼达姆的实验：“微生物能自然发生”；斯巴兰扎尼的实验——“微生物不能自然发生”。
学生活动：学生阅读课本P6～P7尼达姆实验与斯巴兰扎尼实验的相关内容并进行对比分析，在一个小组内交流自己的观点。选出一个组员扮演主持人角色，其他组员按照学术观点分成两组，一方赞同“自然发生说”，我们称之为甲方；另一方否定“自然发生说”，我们称之为乙方。
乙方
尼达姆的实验中肉汤腐败的原因有两点：肉汤煮沸时间不长，导致肉汤中的微生物并没有被完全杀死；由于软木塞可能会让一部分微生物通过，因此肉汤腐败的原因可能是外界环境中的微生物进入培养瓶有关。
甲方
尼达姆的实验的确不能证明微生物可以自然发生；但是，斯巴兰扎尼的实验也无法证明微生物不能自然发生；我们认为，在斯巴兰扎尼的第四组实验中，由于对瓶子进行了密封，而导致烧瓶内没有足够的空气，使得微生物的自然产生缺乏足够的条件，这是导致在第四组实验中无法产生微生物的原因。
课堂小结
生物是一门理科色彩比较重的学科，生物科学的美在于其本身，我们认为：实证是关键，逻辑是辩论的武器，是科学的美。在这场辩论中，我们的确没有更多的证据来说服对方，那么，我们来看看巴斯德是如何来做的吧。
学生活动：学生阅读课本P7巴斯德曲颈瓶实验的相关内容。
课件展示：巴斯德曲颈瓶实验的投影。
师
巴斯德曲颈瓶实验的巧妙之处在什么地方？
生
巴斯德将玻璃瓶的颈拉成弯曲的鹅颈状，由于弯曲部分很长，所以导致空气中的尘埃（包括空气中的微生物）沉积在曲颈部而不能进入瓶子的肉汤中，所以，这些瓶子虽然没有密封，但是也能保持无菌，所以，其中的肉汤不会腐败。这样，就从根本上证明了微生物不会自然发生。
师
通过这个实验，以及这场辩论，我想请问甲方、乙方同学，你们想到了什么？学到了什么？
甲方
……
乙方
……
板书设计
第二节 生物科学的学习过程
一、科学家不断实验：挑战“自然发生说”
1.案例一：雷迪的实验
2.案例二：尼达姆的实验：“微生物能自然发生”
3.案例三：斯巴兰扎尼的实验
4.案例四：巴斯德的实验
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