1.2.2 生物学中的科学探究（第一课时）教学设计-2025-2026学年鲁科版（五四学制）（2024）生物六年级上册

该初中生物学教学设计聚焦科学探究的六大步骤及对照实验设计，以“挑选甜苹果”生活情境导入，播放短视频制造认知冲突，衔接小学观察体验，为后续生物学研究提供方法支撑。 资料特色在于生活化情境与任务驱动结合，“鼠妇侦探团”角色任务引导学生主动设计实验，通过反例对比突破变量控制难点，落实科学思维与探究实践，培养证据意识与合作精神，助力教师高效教学，提升学生探究能力。

《生物学中的科学探究》第1课时教案 学科 初中生物 年级册别 六年级上册 共2课时 教材 鲁科版义务教育教科书（五•四学制）·生物学六年级上册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是六年级上册第一单元《走进生命世界》的第二节内容，是学生首次系统接触“科学探究”这一核心方法论。教材以“挑选甜苹果”为生活情境引入，通过“探究光对鼠妇分布的影响”这一典型实验案例，完整呈现科学探究的六大步骤：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流，并深入解析对照实验的设计原理与科学思维要求。该部分内容承前启后，既衔接小学阶段的观察体验，又为后续学习“细胞结构”“生态系统”等提供方法支撑，在培养学生科学素养方面具有奠基性作用。 学情分析 六年级学生已具备一定的观察能力和生活经验，能从日常生活中发现现象，如“阴暗处有小虫”“苹果甜度不同”，但尚未形成系统的科学探究意识。他们好奇心强，乐于动手操作，但逻辑思维尚不成熟，容易忽略变量控制、重复实验等关键环节。部分学生存在“凭感觉做判断”的思维定式，缺乏证据意识。因此教学中需借助真实情境任务驱动，引导学生经历完整的探究过程，通过小组合作、角色扮演、数据对比等方式突破“如何设计对照实验”“如何避免偶然性”等认知障碍，逐步建立科学思维框架。 课时教学目标 生命观念 1. 能说出科学探究是生物学研究的基本方法，理解“提出问题—作出假设—验证假设”的基本逻辑链条。 2. 初步建立“证据支持结论”的科学态度，认识到科学结论必须基于可重复的观察或实验。 科学思维 1. 能在真实情境中识别并提出可探究的生物学问题，如“光照是否影响鼠妇分布？” 2. 能根据已有知识合理作出假设，并说明假设的依据，如“因阴暗处常发现鼠妇”。 探究实践 1. 能参与设计简单对照实验，明确实验变量（光照）、无关变量（湿度、温度）的控制方法。 2. 能在教师指导下完成“光对鼠妇分布影响”的模拟实验，准确记录每分钟的数据变化。 态度责任 1. 能尊重实验数据，如实记录，不篡改结果，体现科学诚信。 2. 能积极参与小组讨论，倾听他人意见，勇于表达自己的观点，培养合作精神。 教学重点、难点 重点 1. 理解科学探究的六个基本步骤及其内在逻辑关系。 2. 掌握对照实验的核心思想——控制单一变量，保持其他条件相同。 难点 1. 如何引导学生从生活现象中提炼出可探究的科学问题，并转化为具体的研究课题。 2. 如何帮助学生理解“为什么需要多只鼠妇”“为什么要计算全班平均值”等统计学意义，突破“偶然性”认知盲区。 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、鼠妇模型图、铁盘、湿土、玻璃板、纸板、计时器、记录表、小组任务卡 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，激发探究兴趣【5分钟】 一、苹果甜度大挑战：从生活出发，发现科学问题 （一）、创设真实情境，引发认知冲突 1. 教师展示三枚外观相似的苹果，其中一枚明显更红、更大，另一枚偏青绿且较小，第三枚呈淡黄，大小适中。提问：“同学们，如果我要选一个最甜的苹果，请问你会怎么选？请结合你的生活经验说一说。” 2. 引导学生思考：你挑选的标准是什么？是颜色？大小？还是形状？鼓励学生大胆说出自己的判断依据，如“红色的苹果通常更甜”“大的苹果水分多，所以甜”“圆润的比扁的甜”等。 3. 教师追问：“这些标准可靠吗？有没有可能我们选错了？比如，有的红苹果其实很酸，有的小苹果反而特别甜？” 4. 播放一段短视频：一位小朋友用“看颜色”挑苹果，结果咬一口后皱眉说“好酸！”引发现场笑声，制造认知张力。 5. 教师顺势总结：“看来仅靠感官判断并不一定准确。那我们怎样才能知道哪个苹果真的更甜呢？这就需要一种更科学的方法——‘科学探究’！今天，我们就来当一回小小科学家，一起揭开‘甜苹果’的秘密。” 6. 板书课题：《生物学中的科学探究》——第一课时：发现问题，提出问题。 二、聚焦核心概念：什么是科学探究？ （一）、引导阅读教材，提炼关键词 1. 教师出示：“你知道什么样的苹果比较甜吗？想一想挑选甜苹果的依据是什么……尝一尝，验证你挑选的依据是否正确。” 2. 提问：“这个过程是不是就是一次科学探究？它包含了哪些步骤？” 3. 学生自由发言后，教师组织小组讨论，每组派代表汇报讨论结果，教师板书关键词： → 观察 → 提出问题 → 做出假设 → 验证 → 得出结论。 4. 教师强调：“科学探究不是随便猜，而是有步骤、有逻辑、有证据的过程。就像侦探破案，必须一步步收集线索。” 5. 进一步揭示：“生物学中，所有问题的解决都离不开科学探究。比如，‘光会影响鼠妇的分布吗？’这个问题，就来自于人们在翻花盆时的真实观察。” 1. 观察苹果，思考挑选标准。 2. 分享个人经验，解释选择理由。 3. 参与讨论，感受“主观判断”的不确定性。 4. 听讲并记录关键词，初步理解科学探究流程。 评价任务 问题意识：☆☆☆ 生活关联：☆☆☆ 术语理解：☆☆☆ 设计意图 以学生熟悉的“挑苹果”生活场景切入，唤醒已有经验，激发探究欲望；通过视频制造认知冲突，打破“凭感觉判断”的惯性思维，自然引出“科学探究”的必要性；借助教材原文与教师引导相结合，帮助学生建立“科学探究=观察+提问+验证”的初始认知框架，为后续深入学习奠定基础。 二、探究实践，构建科学思维【20分钟】 一、任务驱动：设计实验方案 （一）、发布任务，明确目标 1. 教师展示：“你在翻动花园或庭院中的花盆、砖块或石块时，常常会看到一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬动，这就是鼠妇，又叫潮虫。” 2. 提问：“这些小动物为什么总躲在阴暗处？难道它们怕光吗？” 3. 出示核心问题：“光会影响鼠妇的分布吗？” 4. 告知学生：你们现在就是“鼠妇侦探团”的成员，任务是设计一个实验来验证这个假设，找出真相。 5. 分组发放任务卡，每组一张，上面写有四个探究任务： - 任务1：提出一个可研究的问题； - 任务2：根据观察写出一个合理的假设； - 任务3：设计一个对照实验装置； - 任务4：列出实验所需的材料用具。 二、分组探究，深化理解 （一）、小组合作，完成任务卡 1. 教师巡视各组，提示：“注意，你们提出的‘问题’必须能通过实验来回答，比如‘光对鼠妇分布有影响吗？’而不是‘鼠妇可爱吗？’” 2. 组内分工：一人负责记录，一人负责发言，两人协助查阅资料或绘制草图。 3. 鼠妇分布特点提示：在比较阴暗的地方经常看到，明亮处很少见。 4. 教师引导学生思考：“如果我们只在一个地方放鼠妇，能得出结论吗？会不会是别的原因导致它们不出现？” 5. 重点引导：“要让实验公平，就必须保证除了‘光照’以外，其他条件都一样，比如土壤湿度、温度、容器大小。” 6. 展示“实验装置”：在铁盘内铺一层湿土，以横轴中线为界，一侧盖上玻璃板（明亮），另一侧盖上纸板（阴暗）。 7. 提醒学生注意：“两边的土壤要一样多，鼠妇数量也要相等，而且要静置2分钟再开始计数。” 8. 教师强调：“这叫‘对照实验’，只有光照不同，其他都一样，才能说明是光的影响。” 9. 指导学生填写实验记录表，包括时间、环境、鼠妇数量等栏目。 10. 教师巡堂指导，及时纠正错误，如“不能只用一只鼠妇”“不能用手直接抓鼠妇”等。 11. 安排一名学生代表上台展示本组设计的实验方案，其他组进行点评。 12. 教师总结：“好的实验要有清晰的问题、合理的假设、严谨的设计、统一的操作，这样才能得出可靠的结论。” 1. 小组合作，完成任务卡。 2. 讨论并提出“光会影响鼠妇分布吗？”的问题。 3. 写出假设：“鼠妇喜欢生活在阴暗环境中，光会影响其分布。” 4. 设计对照实验装置，画出简图。 5. 列出所需材料：鼠妇10只、湿土、铁盘、玻璃板、纸板、计时器。 评价任务 问题提出：☆☆☆ 假设合理：☆☆☆ 设计规范：☆☆☆ 设计意图 采用“侦探团”角色扮演形式，增强代入感与趣味性；通过小组合作与任务卡驱动，让学生主动参与“提出问题—作出假设—设计实验”的全过程；教师适时介入，纠正思维误区，强化“对照实验”“变量控制”等关键概念，促进学生从“经验判断”向“科学推理”转变，落实科学思维能力培养。 三、深化认知，突破思维难点【10分钟】 一、聚焦“对照实验”：理解“唯一变量”原则 （一）、引导反思，辨析误区 1. 教师提问：“如果我在明亮侧放干土，阴暗侧放湿土，行不行？” 2. 学生回答后，教师反问：“那我们怎么知道是光的影响，还是湿度的影响？” 3. 强调：“实验中只能有一个变量，其他条件必须完全相同。这个唯一的变量就是我们要研究的因素，比如光照。” 4. 出示对比：左侧是“变量混乱”的实验装置，右侧是“变量唯一”的正确装置。 5. 教师讲解：“像这样，除一个条件不同外，其余条件都相同的实验，叫做‘对照实验’。它是科学探究中最重要的一环。” 6. 举例类比：“就像考试时，两个同学试卷难度一样，但一个带耳机，一个没带，就能看出耳机是否影响成绩。” 7. 提问：“为什么实验要用10只鼠妇，而不是1只？” 8. 引导学生思考：“如果只放一只，它刚好跑到亮处，是不是就说‘鼠妇不怕光’？显然不合理。” 9. 教师总结：“多只鼠妇可以减少偶然性，使结果更具代表性。而计算全班平均值，更是为了进一步消除个体差异带来的误差。” 10. 展示教材“讨论”问题，引导学生逐条分析： - 为什么设计明暗两种环境？答：为了对比光照的影响。 - 如何保证结果只由光照引起？答：控制湿度、温度、土壤量等一致。 - 为什么要用多只鼠妇？答：避免偶然因素。 - 为什么要算全班平均值？答：提高数据可信度。 11. 教师补充：“科学研究中，任何一个结论都要经得起重复检验，这才是真正的科学。” 1. 思考并回答“变量控制”相关问题。 2. 理解“唯一变量”原则的重要性。 3. 认识到“多只鼠妇”和“全班平均值”的统计意义。 4. 体会科学结论必须基于大量、重复、客观的数据。 评价任务 变量控制：☆☆☆ 数据意识：☆☆☆ 逻辑推理：☆☆☆ 设计意图 针对学生普遍存在的“忽视变量控制”“轻视重复实验”的认知盲点，通过反例对比、类比讲解、层层追问等方式，帮助学生深刻理解“对照实验”的本质；结合教材“讨论”题，引导学生自主分析，提升批判性思维能力，实现从“怎么做”到“为什么这么做”的深层认知跃迁。 四、总结升华，建立科学信仰【5分钟】 一、回顾流程，构建知识体系 （一）、师生共同梳理科学探究六大步骤 1. 教师引导学生回顾整节课内容，提问：“我们经历了哪些科学探究步骤？” 2. 学生依次回答，教师板书： ① 提出问题 → ② 作出假设 → ③ 制订计划 → ④ 实施计划 → ⑤ 得出结论 → ⑥ 表达交流。 3. 强调：“这六个步骤不是死板的顺序，可以根据实际情况调整，但核心是‘以证据说话’。” 4. 展示教材“科学探究各个步骤的要点”，逐一讲解： - “提出问题”要敢于质疑； - “作出假设”要有依据，不能瞎猜； - “制订计划”要周密，考虑变量； - “实施计划”要认真记录； - “得出结论”要尊重事实； - “表达交流”要开放包容。 5. 教师总结：“科学探究不仅是方法，更是一种态度——求真、严谨、怀疑、合作。” 6. 介绍“弗莱明与青霉素”故事片段：偶然发现霉菌抑制细菌，经过反复实验验证，最终发明青霉素，拯救千万生命。 7. 结语：“每一个伟大的科学发现，都始于一个看似微不足道的问题。只要保持好奇，坚持探究，你也能成为改变世界的科学家！” 1. 回顾六大步骤，理解其逻辑关系。 2. 学习科学探究的思维特征。 3. 感受科学精神的力量，树立科学信仰。 评价任务 流程掌握：☆☆☆ 科学精神：☆☆☆ 情感共鸣：☆☆☆ 设计意图 通过结构化梳理与图示辅助，帮助学生将零散的知识点整合为完整的认知体系；借助“弗莱明故事”进行价值引领，激发学生对科学探索的向往之情，实现知识、能力、情感三维目标的融合达成，为下一课时“实施计划与表达交流”做好心理与认知准备。 作业设计 一、概念检测 1. 某同学在课外阅读时对书中介绍的黄粉虫能取食塑料产生了怀疑。为此，他设计了如下实验：选取一定数量的黄粉虫平均分成两组，A组喂麦麸，B组喂泡沫塑料。多次实验后，发现两组黄粉虫的体重都增加了，B组黄粉虫取食塑料现象明显且虫类中未消化的塑料成分极少。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 实验变量是有无黄粉虫 B. 多次实验是为了避免偶然性 C. 实验结论是黄粉虫能消化、吸收塑料 D. 实验证明可以利用黄粉虫处理塑料垃圾 2. 某同学问妈妈：“为什么蚂蚁总是排成一队向前爬？”妈妈说：“可能是因为前面的蚂蚁留下了气味。”妈妈的回答相当于科学探究过程中的（ ） A. 提出问题　　B. 作出假设　　C. 制订计划　　D. 得出结论 二、拓展应用 1. 某生物兴趣小组为了探究霉菌生活的环境条件，将3组（每组10个）大小相同的馒头块分别置于不同的环境中，并观察它们的霉变情况 (1) 本实验探究的具体问题是什么？ __________________________________________________ (2) 为了得到可靠的实验结果，本实验采取了哪些措施？ __________________________________________________ 2. 除光能影响鼠妇的分布外，鼠妇的生活是否还受其他因素的影响？请提出一个新的问题，并设计一个简单的对照实验方案。 (1) 新问题：__________________________________________________ (2) 实验设计：__________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 【答案解析】 一、概念检测 1. A（解析：实验变量应为“食物种类”，即是否有泡沫塑料，而非“有无黄粉虫”） 2. B（解析：妈妈的回答是对现象的一种解释，属于“作出假设”） 二、拓展应用 1. (1) 霉菌的生活是否需要温暖、潮湿的环境？ (2) ① 设置了对照实验（三组不同环境）；② 使用相同大小的馒头块；③ 每组10个，数量一致；④ 控制变量（仅环境不同） 2. (1) 例如：湿度是否影响鼠妇的分布？ (2) ① 实验变量：湿度（湿润 vs 干燥）； ② 实验装置：铁盘两侧，一侧铺湿土，一侧铺干土； ③ 其他条件：光照、温度、鼠妇数量等保持一致； ④ 方法：放入10只鼠妇，静置2分钟后，每分钟统计一次，连续10次，记录数据。 板书设计 《生物学中的科学探究》 一、科学探究六步法： 1. 提出问题 ← 源自观察与疑问 2. 作出假设 ← 有依据的猜想 3. 制订计划 ← 设计对照实验 4. 实施计划 ← 如实记录数据 5. 得出结论 ← 基于证据分析 6. 表达交流 ← 共享成果，接受质疑 教学反思 成功之处 1. 以“挑苹果”为真实情境，成功激活学生生活经验，有效激发探究动机。 2. 通过“鼠妇侦探团”角色任务，实现学生从被动接受到主动建构的转变，小组合作效率高。 3. 采用“反例对比+类比讲解”策略，精准突破“变量控制”“偶然性”等思维难点，学生理解深刻。 不足之处 1. 部分学生在设计实验时仍存在“只关注光照”的片面思维，未能全面考虑温度、湿度等干扰因素，需在后续课时加强训练。 2. 时间分配略显紧张，尤其在“讨论”环节，部分小组未能充分表达，建议增加1-2分钟缓冲时间。 3. 对“科学精神”的渗透虽有体现，但可进一步融入更多科学家故事，增强情感共鸣。 学科网（北京）股份有限公司 $