1.2.2 生物学中的科学探究（教学设计）生物鲁科版五四学制2024六年级上册

第2章 探索生命 第2节　 生物学中的科学探究 年级 六年级 授课时间 1课时 课题 第2节 生物学中的科学探究 教材分析 1、 地位与作用 本章节在鲁科版 2024 六年级上册生物教材中占据关键地位，是学生深入理解生物学研究方法的重要起点。它承接了前面章节中对生物基本特征等基础知识的学习，同时为后续学习细胞、生物体结构层次等内容奠定了方法学基础。科学探究是生物学研究的核心方法，通过本章节学习，学生能够掌握科学研究的一般流程，培养科学思维和实践能力，为今后独立探索生物学问题、理解生物学原理提供有力支撑。 2、 内容结构 1. 科学探究的基本步骤：详细阐述了提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流这六个步骤。以探究光对鼠妇分布的影响实验为例，具体讲解每个步骤在实际操作中的要点和注意事项 ，如提出问题时要明确、具体；作出假设需基于已有知识和经验；制订计划要遵循单一变量、对照等原则 ，帮助学生理解如何将抽象的科学探究流程应用于实际研究。 2. 科学探究的方法：介绍观察法、实验法等常用方法。强调观察是科学探究的一种基本方法，可直接用肉眼，也能借助放大镜、显微镜等工具，观察时需有明确目的、全面细致且实事求是等。实验法则重点讲解对照实验的设计，包括如何确定自变量、因变量和控制无关变量，让学生明白实验设计的科学性和严谨性要求。 3、 与前后章节联系 1. 与前章节联系：前章节对生物特征的认识，是学生能够提出生物学问题的基础。例如，学生了解生物需要营养后，就可能提出 “不同营养物质对植物生长有何影响” 这样的探究问题。同时，观察周边环境中的生物所培养的观察能力，也为科学探究中的观察环节做了铺垫。 2. 与后章节联系：后续细胞、生物体结构层次等知识的学习过程中，会不断运用科学探究的方法。如在学习细胞结构时，可通过实验探究不同细胞结构的功能；在研究植物体结构层次时，能通过观察、调查等方法了解植物各器官的组成和功能，使学生在持续实践中巩固和深化科学探究能力。 4、 教学重点与难点 1. 教学重点：科学探究的基本步骤，这是学生进行科学研究必须掌握的核心内容；设计对照实验，对照实验是保证实验结果科学性和可靠性的关键，学生需要熟练掌握其设计原则和方法。 2. 教学难点：能够根据实际问题，提出有价值的探究问题并作出合理假设，这需要学生具备一定的知识储备和思维能力；对实验数据的分析和解释，以及根据实验结果得出科学结论，学生在处理和解读数据时往往容易出现错误或理解偏差。 五、教材特色 1. 案例丰富：教材通过大量实例，如探究种子萌发的环境条件、植物的向光性等，让学生在具体情境中理解科学探究过程，增强学生的学习兴趣和对知识的理解。 2. 注重实践：强调学生亲自动手操作实验，从实验材料的准备、实验步骤的实施到实验数据的记录和分析，都让学生亲身参与，培养学生的实践能力和创新精神 。 教学目标 1.了解科学探究的基本方法和过程。 2.学会设计简单的对照实验，实施实验计划，并对实验结果进行分析和得出结论。 3.培养对生物学的兴趣和热爱，激发探索精神。 教学重、难点 【教学重点】 学会提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流等科学探究的基本环节 【教学难点】 学会对照实验中变量的控制和结果的分析 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 创设情境，导入课题 【创设情境】出示苹果图片，提出问题：什么样的苹果比较甜？你是如何解决这一问题的？学生根据课前完成的“挑选甜苹果”活动进行交流。【导入课题】同学们挑选甜苹果的过程，就是进行探究的过程。生物学中，解决问题通常采用科学探究的方式。本节课我们一起来学习“生物学中的科学探究” 学生观看图片，思考回答相应问题。 新知探究 体验科学探究的一般过程和方法 探究新知—探究光对鼠妇的影响 深度思考—探究光对鼠妇的影响 1. 了解科学探究的概念。介绍科学探究的概念：科学探究指的是研究者通过观察、实验等多种途径获得事实证据，再通过推理对获得的事实证据作出解释的过程。学生倾听并了解科学探究的概念。 2. 体验科学探究的一般过程和方法。科学探究需要按照一定的步骤进行，科学探究的步骤是什么？本节课以实验法为例进行学习。 提出问题：教师介绍鼠妇，学生交流捕捉鼠妇的经历。教师组织学生思考 光会影响鼠妇的生活吗？ 作出假设：学生根据捕捉鼠妇的经历作出假设。基于学生的假设确定探究主题：光会（不会）影响鼠妇的生活。 教师提示学生：鼠妇总是在阴暗的角落里生活，在光线明亮的地方很少看到。 制订计划：学生基于已有知识，利用教师提供的材料用具、学习任务和学习要求，制订实验方案。学生评价方案，了解对照实验的概念和原则。学生阅读课本第 31 页的方法步骤，进一步了解实验步骤和计数方法。 实验思路：设计明暗不同但是想通的两种环境，各放入等量的鼠妇若干只，过一段时间后，看哪边的鼠妇多。如果暗环境中鼠妇多，则说明假设可能是正确的。 材料用具： 10只鼠妇，湿土，铁盘（或塑料盘、纸盘），纸板，玻璃板。 实验装置：在铁盘内铺上一层湿土，以横轴中线为界，一侧盖上纸板，另一侧盖上玻璃板。这样两侧就形成了阴暗和明亮两种环境。 师提出：除了光照以外，还有什么环境因素能够影响鼠妇的分布？ 在设计实验方案时如何避免其他环境因素的干扰呢？ 教师总结引出：（1）对照实验 在研究一种条件对研究对象的影 响时，所进行的除了这种条件不 同以外，其他条件都相同的实验。（2）变量： 所研究的这种条件称为“变量”。 方法步骤：1.以小组为单位进行试验。在两侧中央各放入5只鼠妇，静置2分钟。 2.每分钟统计一次明亮处和阴暗处的鼠妇数目，统计10次，将结果写在下表中。（阴暗处=总数-明亮处） 实施计划：按照上述试验方案做实验。实验过程中要认真观察，如实记录。 师生得出实验结果结论：阴暗处比明亮处鼠妇的数量多 得出结论：光会影响鼠妇的分布（生活）。 表达和交流：向全班同学汇报你们小组的探究过程和结果。计算出全班各组第10次数据的平均值。对全班平均值进行分析，得出的结论与你们小组的结论一致吗？如果不一致，请分析原因 【阶段小结】同学们刚才所经历的就是科学探究的一般过程，它一般包含六大步骤，分别是提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流 （1）本实验所探究的非生物因素是什么？ （2）如何保证鼠妇出现的变化只是由于实验要探究的因素引起的？ （3）实验中只用1只鼠妇可以吗？为什么？ （4）为什么要静置两分钟后再统计？ （5）如何统计暗处的鼠妇数量？ （6）钻进土里的鼠妇应计入明亮处还是暗处？ （7）如果盒子太深，躲在玻璃板一侧盒边的阴影里应该计入明亮处还是暗处？ 学生阅读课本相关内容，思考并回答相应的问题。 【习题巩固】 1.下表为某课外活动小组探究“光照对鼠妇生活的影响”实验，下列分析正确的是（ ） A.实验结果是鼠妇喜欢阴暗的环境 B.实验结果是鼠妇阴暗处有19只 C.左右两侧都应保持在阴暗环境中 D.左右两侧可以湿度不同 答案为：A 2.下表为探究“光对鼠妇生活的影响”的实验设计，但还不完善，对其修改正确的是（ ） A.左右两侧都应该保持25℃ B.左右两侧都应该保持阴暗环境 C.左右两侧应分别为湿土和干土 D.左右两侧各放一只鼠妇即可 答案为：A 课堂小结 科学探究的一般过程，它一般包含六大步骤，分别是提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流 板书设计 科学探究的一般过程:分别是提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流 课后作业 1.鼠妇常生活在花园、庭院中的花盆或石块下，那里的土壤是潮湿的。为了验证鼠妇更适宜生活在阴暗潮湿的环境中，生物兴趣小组的同学对此进行了实验。 （1）实验材料∶实验木盒一个（木盒为长方形，上方可以加盖，有三块隔板平均将木盒分成4 室，分别编号为 A、 B、C、D，隔板下方各有一个小洞使4 室相通），透明和不透明的盖板各2 块，干燥土壤和潮湿土壤各若干，大小相似的鼠妇 20只。 （2）实验步骤∶ (1)A 组和 B 组相比，可以说明：鼠妇相对喜欢________环境。 (2)B 组和D组相比，可以说明∶鼠妇相对喜欢________环境，实验中的变量是______。 (3)B 组和 C 组不能相互对照的原因是_______________。 (4)为了使实验结论更准确，上述实验数据还应该做怎样的处理?_____________________ (5)该探究实验可以得到的结论是________________________________________________ 答案（1）潮湿 （2）阴暗 光（3）变量有两个（4）取平均值进行比较（5）鼠妇更适宜生活在阴暗潮湿的环境中 教学反思 在教授鲁科版 2024 生物学中 “科学探究” 这一内容后，我进行了深入反思，期望为后续教学提供改进方向，提升教学质量。 从教学成果来看，积极方面较为显著。通过对科学探究基本步骤的详细讲解，并结合 “探究光对鼠妇生活的影响” 这一典型实验，多数学生能理解提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论和表达交流的流程。在课堂实践中，学生亲自动手捕捉鼠妇，观察其生活习性，进而提出相关问题，如 “鼠妇为什么喜欢阴暗潮湿的环境”，并能依据已有知识和经验作出假设，这极大地激发了学生的好奇心和探索欲，培养了他们发现问题的能力。 在制订计划环节，学生通过小组讨论，设计实验方案，我引导他们思考如何控制变量、设置对照实验，例如保持除光照外，湿度、温度等条件一致，让学生深刻理解单一变量原则和对照原则的重要性。实施计划过程中，学生认真观察记录鼠妇在不同环境中的分布数量，提高了动手操作能力和观察能力。在得出结论和表达交流阶段，学生能根据实验数据进行分析，阐述光照对鼠妇分布的影响，并在小组间分享实验心得，锻炼了逻辑思维和表达能力。 然而，教学过程中也暴露出一些问题。部分学生在提出问题时，缺乏明确性和针对性，提出的问题过于宽泛或脱离实验主题，这反映出学生在发现问题、聚焦问题方面的能力有待加强，今后应加强引导，培养学生敏锐的观察力和问题意识。在小组合作中，部分小组分工不够明确，出现个别学生主导，其他学生参与度不高的情况，导致部分学生实践机会少，团队协作能力培养效果不佳。后续教学需要进一步优化小组分工，明确各成员职责，促进全体学生共同参与。 在实验时间把控上也存在不足，由于部分小组操作不熟练或讨论时间过长，导致实验进度拖沓，影响了后续环节的时间分配，使得对实验结果的深入分析不够充分。下次授课前，要对实验流程进行更精细的规划，提前预估可能出现的问题，合理安排时间。另外，对学生实验数据的分析指导还不够到位，部分学生只是简单罗列数据，不能深入挖掘数据背后的意义，不能很好地将数据与实验假设、结论联系起来。后续应加强数据分析方法的教学，引导学生运用图表等方式直观呈现数据，学会分析数据变化趋势，得出科学合理的结论 。 针对以上问题，在今后的教学中，我将在课程导入环节，引入更多有趣的生物学现象和问题，引导学生从生活中发现问题，学会将复杂问题简化，提出具有探究价值的问题。同时，加强小组合作指导，在分组时充分考虑学生的能力、性格等因素，确保小组结构合理；在小组活动前，明确各成员任务，并在活动过程中加强巡视，及时调整分工，保证每个学生都能充分参与。 优化教学时间管理，在实验前进行充分的演示和讲解，让学生熟悉实验步骤；实验过程中严格把控时间，督促学生高效完成任务。在数据分析方面，增加专门的教学环节，讲解数据分析的方法和技巧，引导学生如何从数据中发现规律，验证假设，得出结论。通过这些改进措施，期望能够更好地提升学生对科学探究的理解和实践能力，培养学生的科学素养。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$