第2课时 像科学家一样实验：科学实验
教学过程
导入新课
师
在对生物科学的探究过程中，会遇到各种各样的问题，而问题的解决往往要通过实验，学会像科学家一样运用科学方法进行实验，我们才能透过生命的现象考察生命的本质。
师
那么，科学家一般如何开展生命科学的研究呢？
推进新课
板 书：
二、像科学家一样实验：科学实验
生
科学实验。
师
生命科学家如何进行实验的呢？
生
研究生命科学的程序为：
①生命科学的研究大多从观察开始；
②在观察中提出问题；
③根据观察到的现象以及研究者自身的知识与经验,对所提出的问题作一个初步的解释及设想,进而提出假说；
④对所提出的假说作出科学的预测；
⑤设计严谨的实验对预测进行检验,即用科学实验验证假说的正确与否，在生物学研究的实验设计中要设计对照实验组,要考虑数量及重复性；
⑥对实验数据进行统计分析,并得出结论；
⑦结论可能肯定所作的假说,也可能修正假说，甚至否定假说并进一步观察,进入下一个认识周期。
师
我们一般把怎样的活动称为观察？如何进行观察？
板 书：[Ks5u.com]
（一）观察
师
生命科学的研究大多从观察开始。当你用一种或多种感官去收集有关这个世界的信息时，就是在观察。
学生活动：阅读课本P9边做边学：观察池塘水中的“生命世界”部分内容，理解实验的目的与要求。
实验器材
若干个玻璃缸中分别盛有适量的取自不同池塘的池塘水，每个实验桌上备有量筒、温度计、pH试纸、滴管、载玻片、盖玻片、显微镜、显微镜挂图、当地常见的原生水生生物的彩图。
实验步骤
1.实验指导
（1）教师先出示显微镜挂图,帮助学生复习显微镜知识,了解目镜和物镜的放大倍数,粗、细准焦螺旋的使用方法。
（2）学生代表演示对光的几个步骤，待对光正确后，放上永久装片，进行观察，找到物像。
（3）请学生说出挂图中原生水生生物的名称，以及细胞的主要结构。
2.分组实验[高考资源网KS5U.COM]
（1）每组用量筒量取10 mL池塘水，并用温度计、pH试纸测量水的温度和酸碱度。
（2）用滴管吸取1滴池塘水，制作成临时装片标本。
（3）先用显微镜的低倍镜观察，记录所见生物的种类、数量和形态结构特征。（与黑板上的挂图所示原生水生生物模式图进行对照）
（4）再转动转换器，用高倍镜观察，与低倍镜所观察到的现象作比较。
（5）教师巡视指导。
学生活动：向其他组同学汇报所观察得到的数据。
师
如何向其他小组同学汇报观察得到的各种数据？怎样才能向其他小组同学汇报尽可能多的数据？
生
可以先边观察边画图，边记录，收集数据；然后以柱形图或扇形图形式体现出来。
学生各组汇报观察结果：
（1）在低倍镜下观察到的物像要多，视野较明亮；而高倍镜下观察到的物像少，形态大，视野较暗。
（2）可以观察到原生动物，如变形虫、草履虫、眼虫；观察到单细胞植物，如衣藻、球藻等。
师从数据分析，我们可以得到什么推测呢？
多媒体呈现情景：在水质良好的水体中，水生原生生物的种类、数量较适宜；在无机氮、磷丰富的水体中，单细胞藻类的数量较多，而种类数量较少；有机质丰富的池塘水中，草履虫、眼虫数量很多；化学污染比较严重的水体，则水生生物的种类与数量均较少。
生
根据自己观察得到的数据分析自己所取的水体样本来自于何种水质的水体。
师
生命科学实验，离不开测量，那么如何开展生命科学研究中的测量呢？
板 书：
（二）测量
生
阅读课本相关内容，讨论上述问题。
师
（1）通过感官或仪器观察，有时难以得到精确的数据，而测量则能对被测量的对象用比较精确的数据加以表示。
（2）通过测量，科学家能把观察的结果表达得更加精确，从而在交流时可以给出更多的信息。
（3）科学的测量应力求精确，因而要多次测量求其平均值。
（4）记录测量结果时应使用标准计量单位，标准计量单位有哪些呢？
课件展示：
长度
米（m）
质量
千克（kg）
体积
升（L）
面积
公顷（hm2）
能量
焦（J）
师
通过前面知识的学习，我们理解了实验设计的重要性。那么，我们该如何进行实验设计呢？
板 书：
（三）收集数据与分析数据
学生活动：阅读文本相关内容，讨论上述问题。
师
（1）把分类、观察或测量得到的内容如实地记录下来的过程称为数据收集。
（2）再运用数学知识（如统计学方法）整理、分析、归纳各种数据，可能会发现事物的内在规律，得出独到的见解，并通过实验报告的形式与他人交流。
例如，斯巴兰扎尼通过4组实验，认真收集实验过程中的各种数据，在分析数据的基础上得出，只要密封肉汤并长时间加热煮沸便能杀灭全部微生物，就不会有生命自然发生的结论。
师
在任何时候，安全总是第一位的，生命科学实验也不例外。那么，我们该如何安全地开展生物实验呢？
板 书：
（四）安全实验
学生活动：阅读文本相关内容，讨论上述问题。
课堂小结
（1）科学实验需要确保实验安全。
（2）只有安全理解并能自觉遵守实验安全守则才能确保实验安全。
例如：①使用护目镜、实验围裙或外套等是实验穿着的规定；②在实验中试管口切勿朝向自己或他人等是加热及用火安全的规定；③不要随意把化学药品倒进水槽中等是化学药品安全使用的规定；④安全使用锐器和实验用动植物；⑤安全进行野外观察或实验等。
板书设计
二、像科学家一样实验：科学实验
（一）观察
（二）测量
（三）收集数据与分析数据
（四）安全实验
活动与探究
“在污染的水域与清洁的水域中，动植物的种类有什么不同”的活动建议。
探究原理：目前，工业污染和生活废弃物导致许多水域遭受严重污染，使得这些水域的生物多样性受到严重破坏，通过调查，使学生通过亲历科学探究的过程，掌握科学探究的基本技能与方法，感悟生命科技与社会生产、生活的紧密联系，更热爱科学，关注社会发展，爱护家园。
探究步骤：
1.课题准备
①了解所给的背景资料，明确实验设计方向。
②学生分组：分组原则在兼顾学生兴趣、便于开展工作的前提下，应进行各种学习类型的活动者之间的分组搭配。
③确定子课题：为了尽可能减少学生的重复性劳动，教师再将该课题分成若干子课题，例如：养殖水体、天然湖泊、池塘、化工厂附近水域、运河、公园水域等。
④学生选择子课题：学生可以根据自己的兴趣爱好、熟悉情况等选择一项子课题。根据每个子课题所报名的学生人数，由学生推选组长，并进行适当分工。
⑤学生寻求获取帮助
途径：学生可以从教师、父母、亲戚朋友那里寻求帮助。
帮助内容：进行社会调查和收集资料的渠道，如养殖水体、天然湖泊、池塘、化工厂附近水域、运河、公园水域的名称、坐落地点。
注意：教师在提供帮助时不要把所有的信息都提供给学生，因为活动的结果不是目的的全部，我们更应关注活动过程中学习者的发展。
2.确立研究方案与时间：进行课题调查研究之前，每个子课题组应设计一个大致的调查方案，以便减少调查的盲目性；为了及时进行总结交流，我们可以统一规定社会调查完成的时间(如一个月)。
3.社会调查的开展：略。
4.信息分析、撰写课题报告：调查完毕，应及时组织学生整理资料等，并完成子课题的调查报告。报告的形式可以不作统一规定，以鼓励学生发挥自己的聪明才智。例如文字报告、图片、照片、录像网页等形式。
5.课题报告的交流和展示：可以根据本校的条件自行安排。如出黑板报、举办报告或展览、召开小型“新闻发布会”或小型“学术报告会”等。
6.组织学生交流调查研究的收获体会、获得信息的方法、调查研究中克服困难的办法等。
习题详解
1.提示：教师可以指导学生从实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验结果以及实验结论等方面来比较雷迪与巴斯德实验设计的异同，让学生学会科学的比较方法。在指导学生说出两人在挑战“自然发生说”上所作的贡献时，教师要让学生了解科学的研究方法是长期科学实践的产物，各个科学家的长期的不懈努力才会使得科学不断发展。[高考资源网KS5U.COM]
2.提示：教师可以让学生联系自己的生活，让学生学会观察自己的周围世界，并和自己已经学习的生活世界相联系起来，从而产生所需要探究的问题。然后按照科学研究的一般过程，先提出一个需要探究的问题，并提出假设，然后设计一个实验。选择合理的器材进行实验，教师引导学生正确收集实验数据并分析，而后得出结论，将得出的结论与实验预测进行比较。最后教师可指导学生写出一份报告，在一定范围内交流、展示。
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