1.1.2 生物学研究的基本方法 第2课时（教学课件）（含2关闯关游戏）生物新教材苏科版七年级上册

该初中生物学课件聚焦观察与实验方法，系统讲解科学探究六步骤及对照实验设计。课堂导入以“生物侦探”情境发布肉汤变质和水温影响金鱼呼吸案件，承接上节显微镜工具知识，搭建从观察工具到科学探究方法的学习支架。 其亮点在于通过演示实验、巴斯德肉汤案例剖析及金鱼呼吸实验实战演练，融合科学探究与科学思维，如控制单一变量设计对照实验。采用情境教学和小组合作，培养学生严谨求实态度，助学生掌握探究方法，也为教师提供清晰教学流程和实践素材。

第2节 生物学研究的基本方法 （第2课时） 新 教 材 | 苏 科 版 七年级/上册/第一单元/第一章/生物学 目 录 01 学习目标 03 课堂导入 05 课堂小结 02 教学重难点 04 探究新知 06 课堂练习 学习目标 说出观察、实验是生物学研究基本方法；识记科学探究六个基本步骤；理解对照实验核心。 通过实验操作，认同关注实验安全的重要性，养成遵守实验室规章制度的良好习惯和实事求是的科学态度。 01 02 教学重难点 教学重点 教学难点 科学探究的六个基本步骤；对照实验的设计要点 控制实验单一变量，设计对照实验。 课堂导入 上一节课我们认识了显微镜，学会了观察工具。科学家就像生物侦探，面对大自然的 “案件”，靠观察和实验搜集证据破案。今天我们化身小小生物侦探，解锁侦探两大技能：观察、实验，学习完整破案流程 —— 科学探究。 环节一：情境导入，侦探任务发布 今天要侦破两起案件： 肉汤为什么会变质？ 案件① 水温会不会影响金鱼呼吸？ 案件② 探究新知 演示实验 1：放大镜观察天竺葵叶片背面 环节二：技能学习 —— 观察与实验 侦探第一套工具：观察（放大镜） 教师引导：观察不是随便看，观察要有目的，看什么、记录什么，这才是科学观察。 展示叶片正反面，用放大镜观察叶背。 提示重点：叶背面气孔更多。 探究新知 演示实验 2：植物水分运输结构 环节二：技能学习 —— 观察与实验 侦探第一套工具：观察（放大镜） 步骤一：将百合花和芹菜插入装有清水的锥形瓶。在水中滴几滴红墨水，让水变成红色。 步骤二：放置一段时间后，用小刀将材料纵切或横切，观察和分析各部分颜色有什么不同，得出结论。 结论：植物依靠导管自下而上运输水分和溶解在水中的无机盐。 现象：横切面、纵切面上能看到一条条被染成红色的管道，其他组织没有被染红。 探究新知 环节二：技能学习 —— 观察与实验 观察：借助工具，有目的看；工具可以是肉眼、放大镜、显微镜。 实验：人为控制条件，搜集证据。 以上两个活动，都属于观察法；如果人为控制条件，就是实验法。 科学探究最基本的方法：观察和实验。 师生小结 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 100 多年前出现一桩悬案：肉汤放久了会变质，里面长出微生物。微生物从哪里来？ 普通烧瓶（A 瓶）示意图 鹅颈状烧瓶（B 瓶）示意图 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 1. 提出问题（发现案情）：使肉汤变质的微生物，是肉汤自己产生的，还是来自空气？ 细菌 装在敞口瓶里煮沸的肉汤，没过多久就变质了！巴斯德经过观察后发现，肉汤里出现了细菌！ 这些细菌从哪里来的呢？ 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 2. 作出假设（猜想）：肉汤中的微生物来自空气。 我认为：细菌是从空气中跑到肉汤里去的！ 不对！肉汤会自动生出细菌！ 巴斯德该如何证实他的想法呢 ？ 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 3. 制订计划（设计侦查方案）：设置两组，普通烧瓶、鹅颈烧瓶。 A B 重点突破对照：鹅颈瓶可以让空气进去，但阻挡空气中微生物； 变量：能否落入微生物。 两瓶肉汤煮沸杀灭原有微生物，其他条件全部一样。 把肉汤分别注入A、B两个烧杯里。A瓶是普通烧杯，空气中的细菌能够进入肉汤。B瓶的瓶口经高温拉制成鹅颈状，因为有弯管，空气中细菌不易进入肉汤。 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 3. 制订计划（设计侦查方案）：设置两组，普通烧瓶、鹅颈烧瓶。 变量是指实验中可以变化的因素或条件。进行实验时，除要研究的实验变量可以变化外，其他无关变量都应相同，并控制在适宜状态，避免无关变量对实验结果的干扰，从而使实验结果更有说服力。例如，在本实验中，水温就是要控制的单一变量。 控制单一变量 方法与技能 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 4. 实施计划（开展侦查）：两瓶放置，观察现象。 普通烧瓶肉汤变质；鹅颈瓶肉汤不变质；打断鹅颈，肉汤很快变质。 观察发现：A瓶中的肉汤从第3天开始变浑浊，而B瓶中的肉汤能保持数月甚至更长时间不变浑浊；但将B瓶的鹅颈状弯管打碎，瓶中的肉汤不久也变浑浊了。 把两个烧瓶中的肉汤加热煮沸，杀死瓶中的细菌等微生物，冷却后放置在自然环境中，连续数天观察瓶中肉汤的变化。 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 5. 得出结论（案件真相）：细菌不是肉汤自身产生的，而是从外界空气中进入肉汤的。 细菌不是肉汤自身产生的，而是从外界空气中进入肉汤的。 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 6. 表达交流（案件复盘）：和别人分享实验结果。 口头、书面报告等形式进行表达、交流或展示 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 观看视频，了解巴斯德如何揭示肉汤腐败的原因，感受科学家的探索精神。 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 鹅颈状烧瓶作用：空气可以进入瓶内，但是空气中的微生物会沉降在鹅颈弯曲处，无法进入肉汤，阻挡微生物进入肉汤。 A 瓶（直颈瓶）作用：作对照，与鹅颈瓶形成对照实验。 探究步骤： 提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流。 整体流程大体一致，核心环节相同。 1. 本实验设计的鹅颈状烧瓶有什么用处？设置 A 瓶的作用是什么？ 2. 科学家探究肉汤腐败的过程包括哪几个步骤？这些步骤与你在小学科学课程中开展的科学探究步骤一样吗？ 思考 讨论 探究新知 环节三：案例剖析 —— 侦破第一案：巴斯德肉汤案件 科学探究过程六步骤 1.提出问题 2.作出假设 3.制定方案 4.实施方案 5.得出结论 6.表达交流 验证或修正假设 熟练掌握 开始闯关 开始 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 学会破案流程，我们来实战，探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响。 任务：以科学探究六步法，小组讨论设计这个探究。分小组任务（3 分钟讨论）： ①提出问题？ ②作出假设？ ③这个实验变量是什么？哪些条件要保持一样？ ④怎么统计金鱼呼吸？ （金鱼大小、数量、水质等） （鳃盖每分钟开闭次数） 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 实验材料和用具：金鱼、渔网、温度计、小鱼缸(可用大烧杯或水槽代替)、冰块（或热水）等。 金鱼 渔网 温度计 小鱼缸 冰水 探究新知 1. 提出问题 水温的变化会对金鱼的呼吸频率产生影响吗？ 2. 作出假设 金鱼的呼吸频率会随水温的升高而增加。 （根据对问题的思考和判断，你还能作出其它假设吗？） 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 3. 制订方案 全班同学分成若干小组，每组以4-5人为宜，小组成员之间分工协作。 用温度计测量水的温度，通过加入冰块（或热水）将水温调至20℃，作为初始温度。放入金鱼，等待几分钟，当金鱼安静后，观察金鱼的呼吸状态。记录金鱼在初始温度下的呼吸频率。 第1步 继续第2步的操作，改变水温，观察和记录金鱼的呼吸频率。 第3步 用同样的方法改变水温，如将水温升高5℃（用温度计测量）。观察和记录金鱼的呼吸频率。 第2步 即每分钟呼吸的次数，可以用每分钟金鱼鳃盖开闭的次数来表示。 呼吸频率： 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 4. 实施方案 将水温确定为要研究的变量，除水温外，其余的条件都应相同，并控制在适宜状态。 第1步 分析数据，尝试找出水温变化与金鱼呼吸频率之间的关系。 第3步 根据实验方案进行实验，并重复几次。将实验获得的数据记录在表格中。如何设计表格？ 第2步 水温不要超过30℃或低于10℃，以免对金鱼造成伤害。 提示： ①减少误差； ②避免偶然性。 重复多次实验的目的 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 4. 实施方案 实验步骤 测量序数 金鱼的呼吸频率(次/分） 平均值(次/分） 初始温度下，测量金鱼的 呼吸频率 第一次 第二次 第三次 水温 ，测量金鱼的呼吸频率 第一次 第二次 第三次 如何设计统计表格？ （提示：实验中尽量不要惊扰金鱼，实验结束后把金鱼放回原处。） 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 5. 得出结论 6. 表达交流 与全班同学交流你们小组制订的实验方案和得出的实验结论，分享实验中的收获与体会。 ① 在一定的温度范围内，水温升高，金鱼的呼吸频率增加； ② 水温降低，金鱼的呼吸频率减慢。 ③ 水温对金鱼的呼吸频率有明显的影响。 探究新知 环节四：实战演练 —— 侦破第二案：水温对金鱼呼吸频率的影响 ①先检查实验操作是否有误，重复实验；②多次实验仍得到相同结论，就修正假设，重新探究。 有影响。 减小误差：①多次实验，取平均值； ②规范操作； ③选用精密仪器； ④认真计数，避免漏数、重数。 1. 如果本次探究得出的结论与作出的假设不一致，那么下一步该怎么做？ 2. 在实验中，测量与计数准确与否对实验结果有影响吗？怎样尽可能减小测量与计数的误差？ 思考 讨论 课堂小结 生物学研究的基本方法 ②实验：人为控制条件，搜集证据。 科学探究最基本的方法 六步：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达交流。 实验一：巴斯德肉汤实验 科学探究的基本过程 实验二：水温对金鱼呼吸频率的影响 注意事项 控制单一变量：只改变一个变量，其余变量都相同。 多次试验的目的：①减少误差；②避免偶然性。 减小误差的方法：①多次实验，取平均值； （2） ①观察：借助工具，有目的看。 1. 云南一群名为“短鼻家族”的野生亚洲象，曾以一场罕见的北上南归之旅， 吸引了全世界的目光，科研人员使用无人机监测象群行踪。这种研究方法 属于（ ） A．调查法 B．实验法 C．比较法 D．观察法 课堂练习 D A. 调查法是为获取特定数据或信息开展实地考察等工作，该研究方法并非调查法，A 不符合题意。 B．实验法一般需人为控制变量并进行针对性实验操作，此研究无相关实验环节，不属于实验法，B 不符合题意。 C. 比较法是通过对比不同研究对象的特征得出结论，该研究未涉及对比分析，不属于比较法，C 不符合题意。 D．观察法可借助摄像机、无人机等工具对生物行为进行观察记录，与题干中的研究方式相符，因此这种研究方法属于观察法，D 符合题意。 2 . 为研究阳光对花生发芽的影响，李明同学设计了一组对照实验，在甲和乙两个花盆中种下花生，并对阳光、温度和水加以控制，下表中①、②两处应为（ ） A．20℃不充足 B．20℃充足 C．30℃不充足 D．30℃充足 花盆 阳光 温度 水 甲 向阳处 20℃ 充足 乙 暗室 ① ② 课堂练习 B 对照实验是指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。该实验研究阳光对花生发芽的影响，所以变量是阳光，除阳光不同外，其他条件（温度和水）应保持一致。甲花盆温度是 20℃，那么乙花盆温度也应为 20℃，所以①处应为 20℃。甲花盆水是充足的，乙花盆水也应充足，所以②处应为充足。B 符合题意，ACD 不符合题意。 解析思路 3. 某生物兴趣小组为了模拟巴斯德实验，设计了如图实验，下列叙述正确的是（ ） A．甲、乙组实验能形成对照 B．乙中的肉汤先变质 C．实验变量是肉汤 D．肉汤变质的根本原因是温度过高 课堂练习 A A．对照实验要求只有一个变量，其余条件完全相同。本实验变量是：空气中的微生物能否进入肉汤，肉汤量、温度、棉花塞等其他条件全部一致，符合对照实验要求，甲乙可形成对照，A 正确。 B．甲是直玻璃管，细菌能直接落到肉汤里，甲肉汤先变质；乙的弯管阻挡细菌进入，肉汤能长期保持澄清、不变质，B 错误。 C．甲乙两支试管里的肉汤完全相同，真正变量是有无外界细菌（微生物）进入肉汤，C 错误。 D．肉汤变质是空气中的细菌、微生物进入肉汤大量繁殖导致；温度只是影响细菌繁殖速度，不是变质的根本原因，D 错误。 4. 研究光照对金鱼生活影响的实验，正确的顺序是（ ） ①提出问题；②制定计划；③作出假设；④实施计划； ⑤表达交流；⑥得出结论 A．①②③④⑤⑥ B．①③②④⑤⑥ C．①③②④⑥⑤ D．⑥⑤④③②① 课堂练习 C 科学探究一般步骤： ①提出问题 → ③作出假设 → ②制定计划 → ④实施计划 → ⑥得出结论 → ⑤表达交流 顺序对应：①③②④⑥⑤，选 C。 解析思路 5. 某学习小组准备对盱江河区不同水域环境中的鱼类生存状况进行探究，他们预测“污染的水质会影响鱼卵的孵化率”，这属于科学探究基本过程中的（ ） A．提出问题 B．作出假设 C．制订计划 D．得出结论 课堂练习 B （1）提出问题：以问句形式呈现，例如：污染的水质会影响鱼卵的孵化率吗？（2）作出假设：根据已有知识或经验，对问题答案作出猜测、预测，一般是陈述句。（3）制订计划：设计实验方案、确定材料步骤。（4）得出结论：做完实验，根据实验结果总结观点。 题干中 “预测‘污染的水质会影响鱼卵的孵化率’”，属于作出假设。综上选 B。 解析思路 课后作业 1. 整理课本两次实验的讨论，共4个问题，写出完整答案。 2. 熟记科学探究六大步骤。 选做：尝试写出一组探究实验的问题和假设。 敬请期待下一节： 生物生存依赖一定的环境 七年级/上册/第一单元/第一章/生物学 新 教 材 | 苏 科 版 （第1课时） Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $null