1.1.2 探究实践是研究生命现象的重要途径（第二课时）教学设计-2025-2026学年济南版生物七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦实验设计核心要素，通过齐诵“科学探险家宣言”唤醒身份认同，对比粗糙与规范实验方案明确目标，承接上节课科学探究环节，以变量分析表、实验设计模板卡为支架，引导学生设计完整实验方案。 特色在于项目式学习结合“蟋蟀鸣叫与温度”“黄粉虫吃塑料”真实案例，模板卡降低设计难度，“实验设计墙”互评提升严谨性，渗透科学思维与探究实践，助力学生掌握变量控制等方法，为教师提供结构化教学流程与评价工具。

《1.1.2 探究实践是研究生命现象的重要途径》第2课时教案 学科 初中生物 年级册别 七年级上册 共2课时 教材 （根据2022年版课程标准修订）义务教育教科书•生物学七年级上册 授课类型 新授课 第2课时 教材分析 教材分析 本课节选自济南版（2024）七年级上册第一单元“奇妙的生命现象”中的第二节，承接第1课时对科学探究基本流程的介绍，聚焦于“如何设计一个完整的探究实验”。教材通过“蟋蟀鸣叫与温度关系”和“黄粉虫食用泡沫塑料”两个真实科研案例，引导学生掌握变量控制、对照设置、数据记录与分析等核心技能。内容强调“证据为王”，要求学生在实践中理解“假设—验证—结论”的逻辑闭环，并具备初步的实验设计能力。同时，结合“学业检测”题目，培养学生从现象中提炼问题、制定方案、评估结果的能力，体现了新课标对“探究实践”与“科学思维”的深度要求。 学情分析 经过第1课时的学习，学生已掌握科学探究的基本环节和推理方法，具备一定的问题意识与合作能力。但对“如何具体设计实验”仍存在明显障碍：常忽略变量控制，混淆自变量与因变量；不会合理设置对照组；缺乏系统性数据记录习惯。部分学生仍将“实验”等同于“动手操作”，忽视前期规划与后期分析。此外，面对开放性任务时容易陷入无从下手状态。针对此，本课将采用“项目式学习”模式，以“设计一个探究蟋蟀叫声与温度关系的实验”为核心任务，通过分步指导、模板支持、同伴互评等方式，帮助学生完成从“知道怎么做”到“能独立做”的跨越，提升其综合实践能力。 课时教学目标 生命观念 1. 能识别并解释“自变量”“因变量”“无关变量”等关键概念，理解其在实验设计中的作用。 2. 能说明“多次重复实验”的必要性，理解科学结论需经反复验证才能成立。 科学思维 1. 能依据研究目的，准确区分实验中的变量类型，并合理控制无关变量。 2. 能运用归纳法分析实验数据，发现规律趋势，并据此判断假设是否成立。 探究实践 1. 能独立或合作设计一份完整、可操作的探究实验方案，包含问题、假设、步骤、变量、记录方式等要素。 2. 能在小组内进行方案互评，提出改进建议，实现方案优化。 态度责任 1. 能体会科学研究的严谨性，养成尊重事实、实事求是的科学态度。 2. 能认识到科学成果的社会价值，如黄粉虫处理塑料垃圾的意义，增强环保责任感。 教学重点、难点 重点 1. 实验方案设计的关键要素：明确研究问题、合理提出假设、清晰界定变量、规范操作步骤、科学记录数据。 2. 如何在实际操作中有效控制无关变量，确保实验结果的可靠性。 难点 1. 学生难以自主识别并排除干扰因素（如光照、湿度、个体差异），导致实验设计不严谨。 2. 如何引导学生从“零散想法”转化为“结构化方案”，实现从“想做”到“会做”的跃迁。 教学方法与准备 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 多媒体课件、实验设计模板卡、蟋蟀鸣叫录音、黄粉虫实验视频、小组评价表 教学环节 教师活动 学生活动 回顾导入：我们的“科学探险家”再出发【5分钟】 一、重温昨日，激活经验 （一）、播放“科学探险家宣言”音频，唤醒身份认同 1. 教师播放背景音乐，带领全班齐声朗读：“我愿做一名真正的科学探索者：敢于质疑，善于观察，勤于实验，勇于推理，乐于实践！” 2. 提问：上节课我们学习了哪些重要内容？请用一句话概括。 3. 学生回答：我们知道了科学探究有六个环节，要控制变量，还要学会归纳和演绎推理。 4. 教师追问：如果我们要研究“蟋蟀叫声是否受温度影响”，第一步该做什么？ 5. 引导学生说出：提出问题 → 作出假设 → 设计实验。 6. 出示课题卡片：“今天，我们将成为‘实验设计师’，亲手设计一场真实的科学实验！” 7. 展示对比：一是粗糙的实验，一张是规范的实验方案，提问：“哪一张更像科学家写的？” 8. 学生讨论后指出：第二张有变量、有步骤、有记录方式，更专业。 9. 教师总结：想要让实验成功，必须先写好“实验说明书”——这就是我们今天的目标！ 1. 齐诵宣言，强化角色认同。 2. 回顾上节课知识，参与问答。 3. 观察对比图，感知规范方案的重要性。 4. 明确本课任务：设计实验方案。 评价任务 知识迁移：☆☆☆ 任务明确：☆☆☆ 兴趣激发：☆☆☆ 设计意图 通过仪式感唤醒学生“科学家”身份，建立连续学习的情感连接；利用对比图揭示“规范方案”的价值，激发学生追求严谨性的内在动力；明确本课核心任务，为后续深入设计奠定基础。 任务驱动：设计“蟋蟀鸣叫与温度”实验【15分钟】 一、分组研读：解码真实科研案例 （一）、观看“蟋蟀鸣叫与温度”实验视频 1. 教师播放一段模拟实验视频：四组蟋蟀分别置于15℃、20℃、25℃、30℃环境中，每组录制10分钟鸣叫声音，统计每分钟鸣叫次数。 2. 提问：这个实验的研究问题是？ 3. 学生回答：蟋蟀的叫声是否随温度变化而变化？ 4. 教师板书：研究问题 → 温度是否影响蟋蟀鸣叫频率？ 5. 追问：实验中有哪些变量？ 6. 分组讨论，填写“变量分析表”： - 自变量：温度（15℃、20℃、25℃、30℃） - 因变量：每分钟鸣叫次数（可通过录音回放计数） - 无关变量：蟋蟀种类、性别、年龄、饲养时间、环境噪音、光照强度等。 7. 教师强调：这些无关变量必须保持一致，否则实验无效。 8. 提出挑战：如果只用一只蟋蟀，在不同温度下测试，行不行？为什么？ 9. 学生回答：不行，个体差异会影响结果，必须多组重复。 10. 教师补充：这就是“多次实验”的意义——减少偶然误差，提高可信度。 11. 引入关键词：实验设计 = 问题 + 假设 + 变量 + 步骤 + 记录 + 重复。 1. 观看视频，提取关键信息。 2. 分析变量类型，完成表格填写。 3. 思考单只蟋蟀实验的局限性。 4. 理解“多次实验”的必要性。 评价任务 变量识别：☆☆☆ 逻辑清晰：☆☆☆ 思考深入：☆☆☆ 设计意图 以真实科研案例为蓝本，降低学生认知门槛；通过“变量分析表”工具化处理，帮助学生突破“变量控制”难点；借助反例提问，深化对“重复实验”重要性的理解，培养严谨思维。 实战演练：制作你的“实验设计方案”【15分钟】 一、小组协作：从“想法”到“方案” （一）、发放“实验设计模板卡”，组织小组合作 1. 教师分发《探究实验设计方案模板卡》，每组一张，包含以下栏目： - 研究问题： - 假设： - 变量分析：   • 自变量：   • 因变量：   • 无关变量（至少列出3项）： - 实验步骤（分步写出）： - 数据记录方式（设计表格）： - 重复次数及理由： 2. 教师巡视指导，提醒学生注意： - 问题要具体、可测量； - 假设要可检验； - 步骤要清晰、可操作； - 表格要便于统计。 3. 鼓励学生使用彩色笔标注重点内容，提升视觉记忆。 4. 重点提示：不能只写“把蟋蟀放在不同温度下”，而应写明“将每组蟋蟀放入恒温箱，设定温度分别为15℃、20℃、25℃、30℃，每组放置10只，持续观察10分钟，每分钟记录一次鸣叫次数”。 5. 学生分组讨论，共同完成方案设计。 6. 教师巡回观察，及时纠正错误，如“仅用一只蟋蟀”“未控制光照”等。 7. 完成后，各组将方案张贴于“实验设计墙”上，供全班观摩。 1. 小组分工，填写实验设计模板。 2. 讨论并完善每一步细节。 3. 使用彩笔突出重点内容。 4. 将成果展示于“实验设计墙”。 评价任务 设计完整：☆☆☆ 操作可行：☆☆☆ 逻辑严密：☆☆☆ 设计意图 提供标准化模板，降低学生设计难度；通过“贴墙展示”营造竞争氛围，激发团队荣誉感；教师巡视中即时反馈，实现过程性评价，帮助学生及时修正错误，真正实现“做中学”。 交流互评：谁的设计最科学？【5分钟】 一、开展“实验方案大比拼” （一）、组织学生进行互评与投票 1. 教师宣布规则：每组派一名代表简要介绍本组方案（不超过1分钟）。 2. 其他组根据《实验方案评价表》进行打分： - 科学性（是否符合实验原则） - 可行性（是否能在教室或家中实施） - 创新性（是否有独特设计） 3. 每组提交匿名评分卡，由教师汇总。 4. 公布“最佳实验设计奖”“最具创意奖”“最严谨方案奖”三个奖项。 5. 教师点评典型优秀方案，如某组设置了“温度梯度”“红外测温仪监控”“自动计数软件”等创新点。 6. 强调：没有完美方案，只有不断改进的可能。科学就是在一次次修改中前进。 7. 结束语：“你们今天不仅设计了实验，更学会了如何像科学家一样思考。” 1. 代表发言，介绍本组方案。 2. 参与互评，填写评分表。 3. 观看其他方案，学习优点。 4. 接受表扬或反思不足。 评价任务 表达清晰：☆☆☆ 评价客观：☆☆☆ 反思主动：☆☆☆ 设计意图 通过公开互评机制，促进学生批判性思维发展；通过奖项激励，增强成就感与参与感；通过教师点评，引导学生关注“科学精神”而非“得分高低”，实现价值引领。 拓展延伸：从实验室走向社会【5分钟】 一、链接现实：科学改变世界 （一）、展示“黄粉虫吃塑料”研究成果 1. 教师播放短视频：黄粉虫被喂食泡沫塑料，体重增长，粪便中几乎无残留。 2. 提问：这项研究解决了什么社会问题？ 3. 学生回答：白色污染、塑料垃圾处理难。 4. 教师引导：这正是“探究实践”的终极价值——解决真实世界的问题。 5. 提出挑战：如果你是环保工程师，你会如何设计一个“黄粉虫垃圾处理装置”？ 6. 学生自由发言： - 多层筛网收集虫粪； - 控温控湿系统维持最佳消化环境； - 自动投料与清运系统； - 与社区垃圾分类站联动。 7. 教师总结：科学不只是课堂里的知识，更是改变世界的工具。 8. 布置延伸任务：课后查阅资料，撰写一篇短文《假如我是环保小发明家》。 1. 观看视频，感受科研力量。 2. 发言设想，提出创新构想。 3. 产生社会责任感，萌发创新愿望。 4. 记录延伸任务，准备课后完成。 评价任务 联想丰富：☆☆☆ 表达新颖：☆☆☆ 责任觉醒：☆☆☆ 设计意图 打通“课堂实验”与“社会应用”的通道，让学生看到科学的深远意义；通过“小发明家”角色扮演，激发想象力与创造力；布置延伸写作任务，实现跨学科融合，落实“态度责任”目标。 作业设计 一、选择题 1. 在“探究蟋蟀鸣叫与温度关系”的实验中，下列属于自变量的是（ ） A. 蟋蟀的性别 B. 每分钟鸣叫次数 C. 环境温度 D. 光照强度 2. 下列做法中，能有效减少实验误差的是（ ） A. 只用一只蟋蟀进行实验 B. 每组使用多只蟋蟀并重复实验 C. 不记录数据，凭感觉判断 D. 所有组都放在同一温度下 3. “黄粉虫能消化泡沫塑料”这一结论的得出，主要运用了哪种推理方式？（ ） A. 归纳推理 B. 演绎推理 C. 类比推理 D. 直觉判断 二、填空题 1. 实验设计中，除了__________不同外，其他条件应保持一致。 2. 为了保证实验结果的可靠性，必须进行__________实验。 3. 你认为在“探究蟋蟀叫声与温度”实验中，应控制的无关变量有哪些？（至少写出三项） _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 三、简答题 1. 请简述“多次实验”的意义，并举例说明。 _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2. 如果你要设计一个“探究植物生长与光照时间的关系”的实验，请写出你的实验方案（包括研究问题、假设、变量、步骤、记录方式等） _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 【答案解析】 一、选择题 1. C 2. B 3. A 二、填空题 1. 变量（或自变量） 2. 多次重复（或重复） 3. 蟋蟀种类、数量、年龄、饲养时间、环境噪音、湿度等（任答三项即可） 三、简答题 1. 多次实验可以减少偶然误差，提高结果的可靠性和普遍性。例如：若仅一次实验发现蟋蟀在30℃时鸣叫频繁，可能是个体异常，无法代表整体趋势；通过多次实验，发现多数情况均如此，才能得出可信结论。 2. 研究问题：光照时间是否影响植物生长速度？ 假设：光照时间越长，植物生长越快。 变量：自变量——光照时间（如4小时、8小时、12小时）；因变量——植株高度；无关变量——土壤类型、水量、温度、种子品种等。 步骤：①选取相同品种、大小一致的幼苗若干；②分组置于相同容器中，每组5株；③分别给予4小时、8小时、12小时光照；④每天定时浇水，保持温度一致；⑤每周测量一次株高，持续4周；⑥整理数据，绘制柱状图。 记录方式：设计表格记录每组每周的平均株高。 板书设计 [中心图] 一座“实验城堡” 塔尖：研究问题 —— “温度影响蟋蟀叫声吗？” 主楼：实验设计六要素： • 假设：温度越高，叫声越频繁。 • 变量：自变量（温度）、因变量（叫声次数）、无关变量（光照、湿度等） • 步骤：分步写清操作流程（含重复次数） • 记录：设计数据表格（含时间、次数、组别） • 重复：每组至少3次以上实验 • 分析：用图表呈现规律趋势 底部：科学使命 —— 用探究改变世界！ 右侧：黄粉虫吃塑料 → 塑料垃圾处理新路径 教学反思 成功之处 1. 以“设计实验”为核心任务，实现了从“听懂”到“会做”的质变，学生参与度极高。 2. 使用“实验设计模板卡”有效降低了设计门槛，使全体学生都能完成高质量方案。 3. 通过“互评投票”机制，激发学生竞争意识与合作精神，形成良性互动。 不足之处 1. 部分小组在“无关变量”列举上仍显不足，需加强生活经验引导。 2. 时间略紧，个别小组未能充分打磨方案细节，建议下次预留更多调整时间。 3. 延伸任务“小发明家”文章写作，部分学生缺乏素材，建议提供范文参考。 学科网（北京）股份有限公司 $