113生物學(xué)研究的基本方法教學(xué)設(shè)計(jì)-生物七年級上冊北師大版

第1單元探索生命第1章認(rèn)識生物和生物學(xué)《第3節(jié)生物學(xué)研究的基本方法》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析一、教材分析本節(jié)內(nèi)容是生物學(xué)教學(xué)的重要基礎(chǔ)部分，它承接了前面生物學(xué)知識的引入，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)各種生物學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律以及開展生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)奠定了方法論基礎(chǔ)。教材主要闡述了生物學(xué)研究的基本步驟，包括觀察、提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論和表達(dá)交流等環(huán)節(jié)，并且通過具體的生物學(xué)研究實(shí)例，如探究光對鼠婦生活的影響，詳細(xì)講解了如何在實(shí)際研究中運(yùn)用這些方法，使學(xué)生對抽象的研究方法有了更直觀、更具體的認(rèn)識，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，提高學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識解決實(shí)際問題的意識和能力。學(xué)情分析二、學(xué)情分析學(xué)生在之前的生物學(xué)學(xué)習(xí)中，已經(jīng)對一些生物學(xué)現(xiàn)象有了初步的認(rèn)識和了解，但對于生物學(xué)研究的方法還比較陌生。他們具有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，喜歡通過直觀的現(xiàn)象和實(shí)踐活動(dòng)來獲取知識，但在邏輯思維和科學(xué)探究能力方面還需要進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。在教學(xué)過程中，需要從學(xué)生熟悉的生活實(shí)例出發(fā)，引導(dǎo)他們逐步理解和掌握生物學(xué)研究的基本方法，激發(fā)他們主動(dòng)參與探究活動(dòng)的興趣，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。教學(xué)目標(biāo)三、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)闡明生物學(xué)研究的一般步驟。舉例說明觀察、實(shí)驗(yàn)等生物學(xué)研究的基本方法在科學(xué)探究中的應(yīng)用。2.能力目標(biāo)通過分析具體的生物學(xué)研究案例，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和信息處理能力。組織學(xué)生開展簡單的生物學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力和數(shù)據(jù)收集與分析能力。引導(dǎo)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的書面表達(dá)能力和科學(xué)交流能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。讓學(xué)生體會生物學(xué)研究與生活實(shí)際的緊密聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科的興趣和熱愛。教學(xué)重難點(diǎn)四、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)生物學(xué)研究的基本步驟：觀察、提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論和表達(dá)交流。實(shí)驗(yàn)法在生物學(xué)研究中的應(yīng)用，包括變量的控制、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與分析等。2.教學(xué)難點(diǎn)如何引導(dǎo)學(xué)生提出有價(jià)值的問題，并作出合理的假設(shè)。幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中變量的控制原則，以及如何避免無關(guān)變量的干擾。教法學(xué)法五、教法學(xué)法1.教法講授法：系統(tǒng)講解生物學(xué)研究的基本方法和步驟，使學(xué)生對知識有初步的理解和認(rèn)識。案例分析法：通過分析具體的生物學(xué)研究案例，如探究光對鼠婦生活的影響、探究饅頭在口腔中的變化等，讓學(xué)生深入理解生物學(xué)研究方法在實(shí)際中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)探究法：組織學(xué)生開展簡單的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，如探究溫度對金魚呼吸頻率的影響等，讓學(xué)生親身體驗(yàn)生物學(xué)研究的過程，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力。討論法：在教學(xué)過程中，適時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，如討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和交流能力。2.學(xué)法自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材、查閱資料，了解生物學(xué)研究的基本方法和相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和信息獲取能力。合作學(xué)習(xí)法：在實(shí)驗(yàn)探究和小組討論活動(dòng)中，讓學(xué)生通過小組合作的方式共同完成任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和協(xié)作能力。探究學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生積極參與生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，在探究過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和探究能力。教學(xué)過程六、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）展示一些生物學(xué)研究的成果圖片，如克隆羊多利、基因編輯嬰兒等，提問學(xué)生：“這些偉大的生物學(xué)成果是如何取得的呢？”引導(dǎo)學(xué)生思考生物學(xué)研究的方法，從而引出本節(jié)課的主題——生物學(xué)研究的基本方法。設(shè)計(jì)意圖：通過展示生物學(xué)研究的震撼成果，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)生對生物學(xué)研究方法產(chǎn)生濃厚的興趣，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展奠定良好的基礎(chǔ)。（二）知識講解（20分鐘）生物學(xué)研究的基本步驟觀察：講解觀察是生物學(xué)研究的第一步，是指研究者有目的、有計(jì)劃地感知研究對象，獲取相關(guān)信息的過程。可以通過肉眼觀察、借助儀器觀察等方式進(jìn)行。例如，觀察植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)物的行為習(xí)性等。強(qiáng)調(diào)觀察要全面、細(xì)致、實(shí)事求是，并及時(shí)記錄觀察結(jié)果。提出問題：在觀察的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考如何從觀察到的現(xiàn)象中提出有價(jià)值的問題。例如，在觀察鼠婦的生活環(huán)境時(shí)，發(fā)現(xiàn)鼠婦總是在陰暗潮濕的地方活動(dòng)，就可以提出“光會影響鼠婦的生活嗎？”這樣的問題。鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，大膽提出問題，并對學(xué)生提出的問題進(jìn)行點(diǎn)評和引導(dǎo)。作出假設(shè)：針對提出的問題，讓學(xué)生嘗試作出假設(shè)。假設(shè)是對問題的一種推測性回答，需要有一定的依據(jù)。例如，對于“光會影響鼠婦的生活嗎？”這個(gè)問題，可以作出假設(shè)“鼠婦喜歡生活在陰暗的環(huán)境中，光會對鼠婦的生活產(chǎn)生不利影響”。向?qū)W生解釋假設(shè)不是隨意的猜測，而是基于已有的知識和經(jīng)驗(yàn)對問題的一種合理推測。制定計(jì)劃：以探究光對鼠婦生活的影響為例，詳細(xì)講解如何制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。包括確定實(shí)驗(yàn)材料（如鼠婦、培養(yǎng)皿、遮光板等）、實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)、變量的控制（本實(shí)驗(yàn)中的變量是光，除光以外的其他條件如溫度、濕度、土壤等都要保持相同且適宜）、實(shí)驗(yàn)步驟的安排（如將鼠婦平均分成兩組，一組置于有光環(huán)境，一組置于無光環(huán)境，每隔一段時(shí)間觀察記錄鼠婦的分布情況等）以及數(shù)據(jù)收集的方法等。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃要科學(xué)合理、具有可操作性。實(shí)施計(jì)劃：按照制定好的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，要求學(xué)生嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生遇到的問題，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。得出結(jié)論：對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷假設(shè)是否成立。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)一致，則說明假設(shè)得到了驗(yàn)證；如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與假設(shè)不一致，則需要重新審視假設(shè)，分析原因，可能是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在缺陷，也可能是假設(shè)本身不合理。例如，在探究光對鼠婦生活的影響實(shí)驗(yàn)中，如果無光環(huán)境中的鼠婦數(shù)量明顯多于有光環(huán)境中的鼠婦數(shù)量，就可以得出“光對鼠婦的生活有影響，鼠婦喜歡生活在陰暗的環(huán)境中”的結(jié)論。表達(dá)交流：組織學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論以書面報(bào)告或口頭匯報(bào)的形式與其他同學(xué)進(jìn)行交流分享。在交流過程中，鼓勵(lì)學(xué)生相互提問、相互評價(jià)，共同探討實(shí)驗(yàn)中存在的問題和改進(jìn)方法。通過表達(dá)交流，不僅可以提高學(xué)生的書面表達(dá)和口頭表達(dá)能力，還可以促進(jìn)學(xué)生之間的思想碰撞，拓寬學(xué)生的思維視野。設(shè)計(jì)意圖：通過系統(tǒng)講解生物學(xué)研究的基本步驟，并結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行分析，使學(xué)生對抽象的知識有更直觀、更清晰的理解，為學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)提供理論指導(dǎo)。（三）實(shí)驗(yàn)探究（25分鐘）1.組織學(xué)生開展“探究溫度對金魚呼吸頻率的影響”實(shí)驗(yàn)。提出問題：引導(dǎo)學(xué)生觀察金魚在不同水溫環(huán)境中的呼吸情況，提出“溫度會影響金魚的呼吸頻率嗎？”的問題。作出假設(shè)：讓學(xué)生根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)，作出假設(shè)。例如，“溫度升高，金魚的呼吸頻率會加快”。2.制定計(jì)劃實(shí)驗(yàn)材料：金魚若干條、魚缸、溫度計(jì)、加熱棒、冰塊等。實(shí)驗(yàn)裝置：準(zhǔn)備三個(gè)相同的魚缸，分別標(biāo)記為A、B、C，向每個(gè)魚缸中加入適量的水，并放入一條金魚。變量控制：本實(shí)驗(yàn)的變量是溫度，A魚缸水溫保持在常溫（約25℃），B魚缸水溫通過加熱棒升高到30℃，C魚缸水溫通過加冰塊降低到20℃。除溫度外，其他條件如水質(zhì)、金魚大小、光照等都要保持相同且適宜。實(shí)驗(yàn)步驟：先將三個(gè)魚缸中的水溫調(diào)節(jié)到設(shè)定溫度，并穩(wěn)定10分鐘。用計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)1分鐘，觀察并記錄每個(gè)魚缸中金魚在1分鐘內(nèi)的呼吸次數(shù)，重復(fù)測量3次，取平均值作為該溫度下金魚的呼吸頻率。改變水溫，按照上述步驟再次測量金魚在不同溫度下的呼吸頻率。實(shí)施計(jì)劃：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師巡視指導(dǎo)，提醒學(xué)生注意安全，正確使用實(shí)驗(yàn)儀器，認(rèn)真觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。得出結(jié)論：各小組對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，繪制溫度與金魚呼吸頻率的關(guān)系曲線，根據(jù)曲線得出結(jié)論，判斷假設(shè)是否成立。表達(dá)交流：每個(gè)小組選派代表匯報(bào)本小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，其他小組進(jìn)行提問和評價(jià)。教師對各小組的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行總結(jié)，肯定學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)，指出存在的問題和不足，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析和拓展。設(shè)計(jì)意圖：通過讓學(xué)生親自動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，使學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)生物學(xué)研究的過程，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力、數(shù)據(jù)收集與分析能力以及合作學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維。（四）課堂小結(jié)（10分鐘）引導(dǎo)學(xué)生回顧生物學(xué)研究的基本步驟：觀察、提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論和表達(dá)交流。強(qiáng)調(diào)在實(shí)驗(yàn)探究過程中變量控制的重要性，以及如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出合理的結(jié)論并進(jìn)行有效的表達(dá)交流?？偨Y(jié)本次實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中各小組的表現(xiàn)，對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中展現(xiàn)出的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新思維給予肯定和表揚(yáng)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)和生活中繼續(xù)運(yùn)用生物學(xué)研究方法去探索更多的生物學(xué)奧秘。設(shè)計(jì)意圖：通過課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識要點(diǎn)，加深學(xué)生對生物學(xué)研究基本方法的理解和記憶，同時(shí)對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評價(jià)和反饋，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心和成就感。（五）鞏固練習(xí)（10分鐘）展示一些與生物學(xué)研究方法相關(guān)的練習(xí)題，如根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出問題、作出假設(shè)，分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的變量控制是否合理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論等。讓學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，然后同桌之間相互批改、討論，教師巡視指導(dǎo)，最后對學(xué)生普遍存在的問題進(jìn)行集中講解。設(shè)計(jì)意圖：通過鞏固練習(xí)，及時(shí)檢測學(xué)生對本節(jié)課知識的掌握情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題和不足，以便有針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)和強(qiáng)化訓(xùn)練，加深學(xué)生對知識的理解和運(yùn)用能力。（六）布置作業(yè)（5分鐘）讓學(xué)生選擇自己感興趣的生物學(xué)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)探究方案，包括提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃等步驟，并寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。查閱資料，了解一種生物學(xué)研究的新技術(shù)或新方法，并撰寫一篇短文介紹其原理、應(yīng)用及發(fā)展前景。設(shè)計(jì)意圖：通過布置作業(yè)，進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)的生物學(xué)研究方法知識，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力，同時(shí)拓寬學(xué)生的生物學(xué)知識面，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。板書設(shè)計(jì)七、板書設(shè)計(jì)生物學(xué)研究的基本方法基本步驟觀察提出問題作出假設(shè)制定計(jì)劃實(shí)施計(jì)劃得出結(jié)論表達(dá)交流實(shí)驗(yàn)法應(yīng)用實(shí)例探究光對鼠婦生活的影響變量：光實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：……結(jié)果與結(jié)論：……探究溫度對金魚呼吸頻率的影響變量：溫度實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：……結(jié)果與結(jié)論：……設(shè)計(jì)意圖：板書設(shè)計(jì)簡潔明了，重點(diǎn)突出生物學(xué)研究的基本步驟和實(shí)驗(yàn)法應(yīng)用實(shí)例，有助于學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中更好地理解和掌握知識要點(diǎn)，同時(shí)也便于學(xué)生在課后復(fù)習(xí)時(shí)回顧和總結(jié)。教學(xué)反思八、教學(xué)反思在本節(jié)課的教學(xué)過程中，通過多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，學(xué)生對生物學(xué)研究的基本方法有了較為全面的理解和掌握，并且在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中表現(xiàn)出了較高的積極性和參與度。但