1.3生物学研究的基本方法（教学课件）（含交互动画）生物新教材北师大版七年级上册

该初中生物学课件聚焦实验法的基本步骤与设计原则，以盆栽叶片发黄的生活情境导入，引导学生提出问题，通过响尾蛇追踪猎物案例构建“发现问题-收集信息-作出假设-设计实验-得出结论”的学习支架，衔接生物学研究方法的核心知识点。 其亮点在于融入交互动画与投票环节，以响尾蛇实验为实例，通过控制单一变量、设置对照等科学思维训练，结合绿萝叶片发黄实验设计等探究实践活动，培养学生科学探究能力。资料包含课堂例题与生活应用，助力学生理解实验法，教师可直接用于教学，提升教学效率。

第一单元 探索生命奥秘 第一章 认识生物和生物学 新教材北师大版| 生物七年级上册 新教材北师大版 第3节 生物学研究的基本方法 （含交互动画） 生物扮靓了我们的星球 让世界充满了生机和活力。 生命世界充满了神奇与奥秘， 需要用生命科学来窥探与揭示。 目录 新教材北师大版 通过实验法研究科学问题 01 实验法基本程序 02 素养拓展 课堂导入 学习目标 1.掌握实验法的基本步骤和方法。 2.区分实验法与其他科学探究方法的差异。 3.认识实验法在生物学研究中的重要意义。 课堂导入 教学重难点 1.理解实验法在生物学研究中的核心地位及其基本步骤。 1.如何从复杂的生活现象中提炼出可研究的科学问题，并形成可检验的假设。 教学重点 教学难点 2.能够识别实验中的自变量、因变量和无关变量，理解对照实验的设计原理。 2.掌握实验设计核心原则。 生活情境导入 很多同学养盆栽，不少同学都遇到过同款烦恼：自家盆栽明明按时浇水，有的叶片发黄枯萎，有的长得旺盛。家人说法各不相同：长辈觉得水浇多了，有人说晒太阳太少，还有人觉得是土壤缺养分。 怎么找到叶片发黄的真正原因？ 生物科学工作者利用观察、调查、实验等方法，观察、收集生物的科学事实，然后在各种科学事实间建立起合理的联系，再寻找事实产生的原因，提出解释事实的各种假说和理论，并进行检验。其中，实验法是生物学研究的重要方法。实验法包含哪些基本方面呢? 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 实验法研究示例：响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的 响尾蛇是一种毒蛇。长约2米。身体呈绿黄色，具有菱形黑褐色斑。尾端有角质环，运动时能发出声音，故称为响尾蛇。分布于北美洲。南美洲也有近似种。 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 1、发现并提出问题 提出问题：响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的？ 针对此问题作出假设并阐明理由。 投票环节1：视觉、听觉、嗅觉、热感。 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 2、收集与问题相关的信息 结合上述信息，请重新作出假设并阐明理由。 投票环节2：视觉、听觉、嗅觉、热感。 嗅觉感知 舌能感受空气中的气味。 攻击触发条件 一只没有被响尾蛇咬伤的动物不能触发响尾蛇的追踪行为。 热感应结构 眼下方有一对能感受热的结构，可以感受较近动物的体温。 视觉能力 视力不好，眼只能感受可见光，看不清物体。 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 3.作出假设 作出假设：响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的。 请设计实验方案验证假设。 同学们设计的实验方案有哪些可行？ 森林中光线昏暗，响尾蛇无法靠视力追寻猎物。 猎物已经跑得很远，响尾蛇无法用感受体温的结构追寻猎物。 响尾蛇会不会是根据自己毒液的气味来追寻猎物的？ 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 4、设计实验方案 实验材料准备 核心材料：一条处于饥饿状态的响尾蛇、两只大小/种类一致的死老鼠（标记为A鼠和B鼠）。 实验1 实验2 从一个蛇洞里拖出一只被响尾蛇袭击中毒而死的老鼠，沿着事先设定的弯曲路径，拖一段较长的路程。多次重复实验。 实验2将一只没有被响尾蛇袭击过的死老鼠，按实验1的设计进行实验。多次重复实验。 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 设计实验时应遵循什么原则？ ①控制单一变量 ②设置对照 ③可重复原则 为确保实验组、对照组实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态，这样做的目的是控制单一变量，便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。 一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理的就是对照组。 多次重复实验，目的是避免偶然性因素对实验结果的影响，减小误差。科学实验的数据结果应取各个重复组的平均值。 4、设计实验方案 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 5、实施实验并记录 A B 被蛇咬过的死老鼠 实验现象： 响尾蛇沿着科学家设定的路径追寻中毒的老鼠 实验1 多次重复实验 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 A B 未被蛇咬过的死老鼠 实验2 5、实施实验并记录 5.实验现象： 响尾蛇没有去追寻中毒的老鼠 多次重复实验 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 6、分析实验现象得出结论 通过对比实验1、实验2两组实验的不同结果，科学家对响尾蛇追踪行为的驱动因素进行逻辑推导。 结论：响尾蛇的追踪行为与“毒液气味”这一变量存在直接的因果关系。 毒液气味 新知讲授 知识点一：人们通常通过实验法研究科学问题 1、实验中两只死老鼠的唯一区别是什么？ 2、为什么要设计一只没有被响尾蛇袭击的死老鼠？ 3、为什么要多次强调重复上述实验？ 4、实验法研究一般包括哪些步骤？ 是一只老鼠被蛇咬过；另一只老鼠未被蛇咬过。变量就是有没有被响 尾蛇袭击过。 形成对照（起对照作用）。 避免偶然因素影响实验结果。 我们把发生变化的环境条件叫做变量。 探究实验一般只设一个变量。 交流活动 实验法的基本程序 新知讲授 知识点二：实验法通常按一定的程序进行 （1）发现并提出问题 （2）收集与问题相关的信息 （3）作出假设 （4）设计实验方案 （5）实施实验并记录 （6）分析实验现象 （7）得出结论 实验法研究步骤 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的吗？ 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的。 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的。 ①选择实验材料 ②确定变量（毒液的气味） ③设置对照实验（除变量外，其他条件保持一致） 生物学其他研究方法 观察、调查、分类、建模等。 在生物学研究中，有时还需要综合运用化学、物理、地理、数学等其他学科的相关知识和方法，通过设计和制作，解决现实问题。 新知讲授 知识点二：实验法通常按一定的程序进行 课堂小结 实验法 发现并提出问题 收集与问题相关的信息 作出假设 设计实验方案 实施实验并记录 分析实验现象 得出结论 对照原则 单一变量 重复实验 调查法 观察法 生物学研究方法 近期，同学们发现教室里的同样养护的绿萝，部分叶片发黄、长势变差，有的却长势良好，有部分同学认为是因为摆放的位置不同，放在内侧的绿萝是因为光照不足引起的叶片发黄，请你设计一个实验，帮助同学们验证一下。 随堂检测 1．生物社团在湿地公园开展生态观察活动时，下列哪种行为最不符合科学观察的做法（    ） A．用望远镜远距离观察鸟类筑巢 B．使用录音设备记录蛙鸣声 C．摘取芦苇叶片制作临时装片 D．直接品尝野果以鉴别是否可食用 ） 直接品尝野果存在中毒风险，且会破坏样本完整性 ） D 随堂检测 2．青虾煮熟后的颜色会变成红色，一些同学认为这种红色物质可能就像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变。就这些同学的观点而言属于科学探究中的（　　） A．实验 B．假设 C．观察 D．作结论 ） B 探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设. 随堂检测 3．为探究“不同饮品对饭后血糖浓度变化的影响”，某研究小组设计了如下实验方案，其中最科学合理的是（　　） A．让同一人先后饮用等量的葡萄糖水、橙汁和白水，并立即测量血糖 B．让三名志愿者同时饮用等量的葡萄糖水，测量血糖 C．让同一人不同日子，在早餐后饮用等量的不同饮品，定时测量血糖 D．直接收集不同人群的体检报告，分析他们日常饮品与血糖的数据 ） ） ） ） C 探究不同饮品对血糖的影响，应确保除饮品类型外其他条件（如测试者、饮食基础、测量时间等）保持一致,符合单一变量原则。 随堂检测 4．为研究烟草对小鼠生理活动的影响，生物兴趣小组进行了探究实验，得到下表所示的实验结果。据表分析，下列说法正确的是（    ） 组别 实验时间/d 体重/g 摄食量/g 饮水量/mL 熏烟组 10 32.9 5.9 7.6 20 37.4 5.87 7.9 30 39.9 5.08 7.8 正常组 10 40 8.7 9.5 20 43.7 8.09 9.8 30 48.9 8.24 10.5 A．该实验中正常组为实验组，熏烟组为对照组 B．熏烟组实验时间越长，小鼠的体重下降越多 C．正常组小鼠的摄食量和饮水量高于熏烟组 D．实验后小鼠未死亡，说明熏烟对小鼠无影响 ） ） ） ） ） C 正常组未接受处理，应为对照组，熏烟组为实验组 熏烟组体重随时间增加（32.9g→39.9g），但增速低于正常组 熏烟组体重增长缓慢、摄食量和饮水量减少，说明烟草对小鼠生理活动有负面影响 随堂检测 5．某同学为了研究家蚕的蜕皮过程，制定了以下计划：①用相机拍摄家蚕的形态变化；②每天同一时间用直尺测量家蚕的长度；③记录家蚕的食量变化和活动状态；④查阅资料了解昆虫蜕皮的生物学原因。在这个研究计划中，运用“观察”这一科学方法的步骤是（　　） A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ ） ） ） A 观察法是指研究者通过感官或借助一定的工具，有目的、有计划地对研究对象进行观察，以获取相关信息的方法。 ） 随堂检测 6．茶文化在中国源远流长，生活中，很多人喜欢喝浓茶，但是如果饮茶过度，则可能会对身体产生很多不利影响。生物兴趣小组进行了如下实践活动： 【查阅资料】茶叶中咖啡碱含量很高，人体摄入过量咖啡碱会使血压升高，有研究报道，服用3.5mg咖啡碱后，血压会急剧上升10mmHg。 【作出假设】 (1)我们可以对该实验作出假设：__________。 浓茶会使血压升高 ） 随堂检测 【设计并进行实验】 (2)①准备大小和生理状况____________的健康家兔15只，随机均分为5组，测量每只家兔的血压并记录； ②将绿茶茶叶粉碎，加入不同量的煮沸蒸馏水，配制出质量分数分别为0.02g/mL、0.04g/mL、0.06g/mL、0.08g/mL的绿茶溶液； ③给第一组家兔灌胃10mL____________，第二、三、四、五组依次分别灌胃10mL质量分数分别为0.02g/mL、0.04g/mL、0.06g/mL、0.08g/mL的绿茶溶液，连续6天每天对各组家兔进行灌胃； ④在第二、四、六天，对灌胃1小时后的家兔进行血压测量，计算每组的____________并记录。 相似（或相同） 蒸馏水 平均值 随堂检测 【实验结果】 (3)请你设计一张该实验的数据记录表：_________ 【实验结论】该小组最终得出结论：茶浓度越高，家兔血压升高越快。 【交流与讨论】 (4)请你给爱喝浓茶的家人提出一条建议：_________。 少喝浓茶 ） 第一单元 探索生命奥秘 第一章 认识生物和生物学 新教材北师大版| 生物七年级上册 新教材北师大版 第3节 生物学研究的基本方法 下节课再见！ Lavf60.16.100 $