1.2 生物學(xué)研究的基本方法（第3課時(shí)）（含跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng) 自制水族箱飼養(yǎng)金魚） （新教材課件）-2024-2025學(xué)年七年級生物上冊同步課堂（蘇科版2024）

2024蘇科生物學(xué)第1章生物學(xué)—研究生命的科學(xué)第2節(jié)生物學(xué)研究的基本方法（第3課時(shí)）

目錄01課前須知04課堂小結(jié)02課堂導(dǎo)入03探究新知05課堂練習(xí)說出科學(xué)探究的基本過程。體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)熱愛科學(xué)的情感、實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)、勇于實(shí)踐與創(chuàng)新的精神，逐步確立以愛護(hù)小動(dòng)物為原則來設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)會(huì)科學(xué)探究。課前須知學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.初步學(xué)會(huì)科學(xué)探究的基本方法。2.發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、作出假設(shè)、控制變量、開展實(shí)驗(yàn)探究的思路和方法。課堂導(dǎo)入02我們像科學(xué)家一樣，嘗試用科學(xué)的方法來探究水溫的變化是否對金魚的呼吸頻率產(chǎn)生影響。探究新知0301探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響說說看，生物（比方說金魚）的生命活動(dòng)受到哪些因素的影響？在體驗(yàn)中建構(gòu)

金魚的生命活動(dòng)空氣溫度

食物

水環(huán)境

……金魚（圖1-17）生活的適宜水溫一般是20~28℃，水溫的變化會(huì)對金魚的呼吸頻率產(chǎn)生影響嗎？01探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響你提出問題的是：你作出假設(shè)的是：你制訂的方案是：你準(zhǔn)備如何實(shí)施：你的結(jié)論是：請你像一位科學(xué)家一樣，來進(jìn)行探究活動(dòng)：01探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響01探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響小組活動(dòng)要點(diǎn)提示：1.先自主閱讀P17-P19相關(guān)內(nèi)容（2-3min）；2.你能做出幾種假設(shè)？3.小組討論制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（1）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)材料和用具（2）小組成員具體分工（3）寫出的實(shí)驗(yàn)具體實(shí)施步驟①列出所需要的材料和用具。②本實(shí)驗(yàn)中的單一變量是什么?③這個(gè)實(shí)驗(yàn)至少需要測幾種溫度下金魚的呼吸次數(shù),測常溫下金魚呼吸次數(shù)的目的什么?④如何使用溫度計(jì)？⑤如何改變水溫？⑥如何數(shù)金魚的呼吸次數(shù)？注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)材料和用具：金魚、漁網(wǎng)、溫度計(jì)、小魚缸（可用大燒杯或水槽代替）、冰塊（或熱水）等。01探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響1、提出問題

金魚（圖1-17）生活的適宜水溫一般是20~28℃，水溫的變化會(huì)對金魚的呼吸頻率產(chǎn)生影響嗎？2、作出假設(shè)

金魚的呼吸頻率會(huì)隨著水溫的升高而增加。根據(jù)對問題的思考和判斷，你還能作出其他假設(shè)嗎？用溫度計(jì)測量水的溫度，通過加入冰塊（或熱水）將水溫調(diào)至20℃，作為初始溫度。放入金魚，等待幾分鐘，當(dāng)金魚安靜后，觀察金魚在水中的呼吸狀態(tài)。記錄金魚在初始溫度下的呼吸頻率，即每分鐘呼吸的次數(shù)，可以用每分鐘金魚鰓蓋開閉的次數(shù)來表示01同樣的方法改變水溫，如將水溫升高5℃（用溫度計(jì)測量）。觀察和記錄金魚的呼吸頻率。02繼續(xù)第2步的操作，改變水溫，觀察和記錄金魚的呼吸頻率。033、制訂方案1.將水溫確定為要研究的變量，除水溫外，其余的條件都應(yīng)相同，并控制在適宜狀態(tài)。提示：水溫不要超過30℃或低于10℃，以免對金魚造成傷害。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（圖1-18），并重復(fù)幾次。將實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)記錄在表1-1中。提示：實(shí)驗(yàn)中盡量不要驚擾金魚，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后把金魚放回原處。3.分析數(shù)據(jù)，嘗試找出水溫變化與金魚呼吸頻率之間的關(guān)系。如果將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制成圖表，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析會(huì)更加形象直觀。4、實(shí)施方案實(shí)驗(yàn)步驟測量序數(shù)金魚的呼吸頻率/（次●min-1）平均值/（次●min-1）初始溫度下，測量金魚的呼吸頻率第一次第二次第三次水溫____，測量金魚的呼吸頻率第一次第二次第三次

控制單一變量

變量是指實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素或條件。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，除要研究的實(shí)驗(yàn)變量可以變化外，其他無關(guān)變量都應(yīng)相同，并控制在適宜狀態(tài)。避免無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力。例如，在本實(shí)驗(yàn)中，溫度就是要控制的單一變量。

探究技能5、得出結(jié)論你們小組得出的結(jié)論是？6、表達(dá)交流與全班同學(xué)交流你們小組制訂的實(shí)驗(yàn)方案和得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分享實(shí)驗(yàn)中的收獲與體會(huì)。小組討論討P19的討論題：1.如果本次探究得出的結(jié)論與作出的假設(shè)不一致，那么下一步該怎么做？2.在實(shí)驗(yàn)中，測量與計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？怎樣盡可能減小測量與計(jì)數(shù)的誤差？學(xué)習(xí)導(dǎo)航重新審查實(shí)驗(yàn)方案首先，需要仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)方案是否存在問題，比如實(shí)驗(yàn)步驟是否合理、實(shí)驗(yàn)條件是否控制得當(dāng)?shù)?。尋求專家意見如果自己對?shí)驗(yàn)結(jié)果感到困惑或不確定，可以尋求相關(guān)領(lǐng)域的專家意見，以獲取更專業(yè)的指導(dǎo)和建議。修改假設(shè)或提出新的假設(shè)如果經(jīng)過重新審查和分析后，發(fā)現(xiàn)結(jié)論與假設(shè)確實(shí)不一致，那么可能需要修改原有的假設(shè)或提出新的假設(shè)，以更好地解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)如果可能的話，進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證結(jié)果的可靠性。重復(fù)實(shí)驗(yàn)可以幫助確認(rèn)結(jié)論是否一致，并可能揭示之前未注意到的因素。檢查數(shù)據(jù)收集和分析確認(rèn)數(shù)據(jù)收集過程中是否有誤，比如測量工具是否準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)記錄是否完整等。同時(shí)，也要檢查數(shù)據(jù)分析方法是否恰當(dāng)，是否考慮了所有可能的變量和誤差。1.如果本次探究得出的結(jié)論與作出的假設(shè)不一致，那么下一步該怎么做？2.在實(shí)驗(yàn)中，測量與計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？怎樣盡可能減小測量與計(jì)數(shù)的誤差？（1）使用準(zhǔn)確的測量工具：選擇經(jīng)過校準(zhǔn)、精度高的測量工具，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。（2）遵循正確的測量方法：按照標(biāo)準(zhǔn)的測量方法和步驟進(jìn)行操作，避免由于操作不當(dāng)導(dǎo)致的誤差。（3）多次測量取平均值：對于重要的測量數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行多次測量并取平均值，以減小單次測量帶來的誤差。（4）注意計(jì)數(shù)單位：確保計(jì)數(shù)單位與實(shí)驗(yàn)要求一致，避免因單位錯(cuò)誤導(dǎo)致的誤差。（5）記錄完整數(shù)據(jù)：在實(shí)驗(yàn)中詳細(xì)記錄所有測量和計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，包括原始數(shù)據(jù)和計(jì)算過程，以便后續(xù)分析和驗(yàn)證。單擊此處添加標(biāo)題科學(xué)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方式，除科學(xué)探究外，我們還將開展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，這是拓展視野、增強(qiáng)本領(lǐng)的重要途徑。在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，除生物學(xué)的知識與方法外，我們還可能用到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的知識與方法，有時(shí)還要運(yùn)用工程學(xué)和美學(xué)的設(shè)計(jì)方法，來研究與生物學(xué)有關(guān)的問題。單擊此處添加標(biāo)題在初中階段學(xué)習(xí)生物學(xué)的過程中，我們將通過掌握生物學(xué)基礎(chǔ)知識，形成基本的生命觀念；初步掌握科學(xué)思維方法，具備一定的科學(xué)思維習(xí)慣和能力；初步具備科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐能力，能夠解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題，初步確立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度；樹立健康意識和社會(huì)責(zé)任感，能夠強(qiáng)身健體和服務(wù)社會(huì)?？鐚W(xué)科實(shí)踐活動(dòng)自制水族箱，飼養(yǎng)金魚

金魚是由普通野生鯽魚長期馴養(yǎng)而來的飼養(yǎng)而來的，在我國有著悠久的歷史，在家里或教室中利用簡單易得的材料制作水族箱飼養(yǎng)金魚，既可以美化環(huán)境，又可以陶冶情操。水族箱的箱體通常選用透明的玻璃或塑料來制作，在箱內(nèi)放一些石塊，木塊和水生植物等，既美觀、又可以優(yōu)化水質(zhì)（圖1-19）。根據(jù)金魚的生活習(xí)性，水族箱的底部可以加入沙子和礫石，另外可以根據(jù)需要購買和安裝過濾器，溫控器和增氧泵等設(shè)備，以確保箱內(nèi)的環(huán)境適宜金魚生存。體驗(yàn)數(shù)學(xué)、工程學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科，在制作水族箱和飼養(yǎng)金魚中的應(yīng)用。制作水族箱并飼養(yǎng)金魚，觀察并記錄金魚的生活習(xí)性和生長過程。1、活動(dòng)目標(biāo)2、材料用具

金魚、金魚藻（或其他水生生物）、透明的玻璃缸或整理箱、河沙、木塊、石塊、溫度計(jì)、漁網(wǎng)、飼料等。3、活動(dòng)步驟（一）設(shè)計(jì)并制作水族箱以小組為單位設(shè)計(jì)制作水族箱的方案，并通過小組成員的協(xié)作完成水族箱的制作，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下事項(xiàng)。1.利用生活中簡單易得的材料，根據(jù)場地飼養(yǎng)金魚的大小和數(shù)量，合理制作箱體。箱體材料透明，便于觀察。2.水族箱內(nèi)的水量與水箱容積的3/4為宜，不宜過多或過少。3.水族箱內(nèi)的景觀設(shè)計(jì)要體現(xiàn)科學(xué)性，實(shí)用性和藝術(shù)性。（二）飼養(yǎng)金魚1.以小組為單位，通過查閱資料，了解金魚生存所需的條件，如水溫、水質(zhì)、溶氧量、光照和飼料等，選擇合適的材料和用具，做好飼養(yǎng)前的準(zhǔn)備工作。2.在飼養(yǎng)金魚的過程中加強(qiáng)日常管理，要定期換水，換水量一般于總水量的1/3為宜，換水溫度通常不超過1.5℃，一般每天投食一次，質(zhì)量要根據(jù)金魚的大小和數(shù)量合理控制。3.觀察并記錄金魚的生活習(xí)性和生長過程，撰寫“金魚生長”的觀察日記或制作“金魚生長”的微視頻等。3、活動(dòng)步驟（三）展示交流與評價(jià)1.各小組展示設(shè)計(jì)方案和制作的水族箱，并通過飼養(yǎng)金魚的觀察日記和圖片（視頻）等資料，介紹制作水族箱和飼養(yǎng)經(jīng)營的過程及體驗(yàn)，交流如何保障水族箱的水溫、水質(zhì)和溶氧量等飼養(yǎng)條件，初步體驗(yàn)多學(xué)科的知識與方法在解決生物學(xué)問題中的應(yīng)用。2.從選擇的材料制作水族箱的科學(xué)性和美觀性等方面進(jìn)行自評互評，提出合理化的修改建議，各小組在評價(jià)的基礎(chǔ)上反思研究中的不足，討論并改進(jìn)水族箱的制作方案。3、活動(dòng)步驟4、擴(kuò)展研究

在飼養(yǎng)金魚的基礎(chǔ)上，可以選擇某種熱帶魚，根據(jù)其生活史食性和生活所需環(huán)境條件等進(jìn)行飼養(yǎng)，觀察并記錄其生長發(fā)育和繁殖過程，比較金魚和熱帶魚的飼養(yǎng)過程有什么不同。課堂小結(jié)04提出問題作出假設(shè)制訂方案實(shí)施方案得出結(jié)論科學(xué)探究的基本過程表達(dá)交流課堂練習(xí)05一、我來選1．（23-24七年級上·河南周口·階段練習(xí)）下列關(guān)于“探究水溫變化對金魚呼吸的影響”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述中，正確的是（

）A．水溫的變化范圍應(yīng)該控制在5℃至10℃以內(nèi)B．金魚的鰓蓋開閉1次，可計(jì)數(shù)為金魚呼吸2次C．實(shí)驗(yàn)結(jié)論為水溫的變化對金魚的呼吸頻率沒有影響D．實(shí)驗(yàn)組和對照組除水溫外，其他條件應(yīng)適宜即可，不需要完全一致2.（23-24七年級上·廣西賀州·期中）對照實(shí)驗(yàn)是指研究一種條件對研究對象的影響時(shí)，所進(jìn)行的除了這種條件不同之外，其它條件都相同的實(shí)驗(yàn)。若探究水溫對金魚呼吸頻率的影響，則應(yīng)設(shè)置的對照實(shí)驗(yàn)為（）A．自來水與河水 B．有光照與無光照C．水溫度為20℃與5℃ D．有光照與20℃水溫AC一、我來選3.（23-24七年級上·江蘇無錫·階段練習(xí)）某興趣小組探究了“水溫變化對金魚呼吸的影響”，下列選項(xiàng)對此實(shí)驗(yàn)描述正確的是（）A．此實(shí)驗(yàn)的探究變量是金魚條數(shù)B．測量金魚呼吸頻率時(shí)，魚口張開1次算呼吸2次C．實(shí)驗(yàn)結(jié)論是隨著水溫的升高，在一定范圍內(nèi)，金魚呼吸頻率會(huì)增加D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后直接把還有生命力的金魚丟入垃圾簍4.探究“水溫變化對金魚呼吸的影響”的基本過程是（

）A．提出問題→作出假設(shè)→實(shí)施計(jì)劃→得出結(jié)論B．提出問題→得出結(jié)論→制訂計(jì)劃→作出假設(shè)→實(shí)施計(jì)劃C．提出問題→作出假