1.1.2 生物学的研究方法 教学设计—2026-2027学年北京版生物七年级上册

该初中生物学教学设计聚焦生物学研究方法，涵盖观察法、实验法及科学探究基本环节。通过复习生物基本特征导入，结合李时珍《本草纲目》编写、珍妮·古道尔黑猩猩研究等案例，搭建从观察法到实验法的学习支架，梳理研究方法脉络。 该资料以案例驱动与实践操作为特色，用弗莱明发现青霉素案例拆解科学探究环节，通过“探究光对鼠妇分布的影响”实验让学生实操变量控制与对照设计，培养科学思维和探究实践能力。释放鼠妇环节渗透态度责任中的敬畏生命，为教师提供具象化教学案例，助力学生科学素养提升。

课题 1.1.2-1生物学的研究方法 单元主题 认识生命 教学目标 1.能够通过具体的生物学案例，理解观察法是生物学研究的基础方法，并掌握观察法的主要特点和注意事项，提升科学观察能力。 2.能够通过分析弗莱明发现青霉素的案例，理解科学探究的基本环节，包括提出问题、作出假设、实验检验、分析结果和表达交流，并能运用对照原则、控制变量原则和重复原则设计简单的生物学探究实验，培养科学探究精神和实践能力。 3.认识到生物学研究往往需要综合运用多种方法和跨学科知识，树立科学研究的整体观和开放性思维，培养对生物学学习的兴趣和严谨求实的科学态度。 教学重点 1.掌握观察法的特点和注意事项 2理解科学探究的基本环节 3.在设计实验方案时，初步学会运用控制变量、设置对照实验、重复实验的原则。 教学难点 运用科学探究的方法分析和解决实际问题，特别是实验设计中自变量、因变量、无关变量的区分和控制。 教学过程 复备 导入 ——复习：生物的基本特征？ 教师引导学生思考生物学的魅力，我们生活在一个充满生命的世界里，从宏大的宇宙到微小的细胞，生命无处不在。生物学就是一门研究生命现象及其规律的科学。那么，大家有没有想过，科学家们是如何研究这些奇妙的生命现象的呢？他们靠什么揭示生命的奥秘？生物学是如何研究生命的？ 引出本节课的主题——生物学的研究方法。 一.观察法－生物学研究的基本方法 Q:什么是观察法?仅仅是只用眼睛看? 观察法:看、听、嗅、触觉… 观察法是生物学研究的基本方法，指人们通过看、听、嗅、触觉等多种不同的方式感知、认识和研究生物。 教师介绍李时珍及其《本草纲目》，引导学生思考《本草纲目》的编写体现了观察法的哪些特点。 在古代，我国就有一位伟大的医学家、药物学家——李时珍，他耗费毕生精力编写了《本草纲目》。这部巨著修订了原有药物1518种，新增374种，绘图1162幅，收入药方11096张。 思考一下，李时珍在编写《本草纲目》的过程中，主要运用了哪种研究方法？他又是如何进行观察的呢？ 教师介绍珍妮·古道尔对黑猩猩的研究，强调长期、不干扰的观察。 一位现代的生物学家——珍妮·古道尔。她深入非洲丛林，对黑猩猩进行了长达数十年的观察研究。她通过长时间的、不干扰的观察，发现了黑猩猩会使用工具等令人惊讶的行为。 总结观察法注意事项： 1.有明确目的； 2.运用视觉、触觉、听觉和嗅觉等多种不同感知方式； 3.要有一定的观察顺序，步骤清楚； 由整体到局部，由外到内，由上到下 4.全面、准确客观地记录； 5.再观察中随时记录发现和思考的问题，有计划和耐心 展示放大镜、显微镜、望远镜等观察工具图片，说明工具在观察中的作用。 工具极大地扩展了我们的观察能力，使我们能够更深入、更全面地认识生命世界。 二、实验法－生物学研究的重要方法 过渡：许多重大发现是通过观察法完成，许多重要问题的提出，也是源自观察法,如弗莱明在观察中偶然发现了青霉素。 1928年夏季的一天，弗莱明正准备用显微镜观察培养皿中的细菌，却意外地发现有一个培养皿中的细菌被绿色的霉菌污染了。弗莱明仔细发现，在绿色霉菌的周围形成了抑菌圈，原来生长的细菌竟然消失了。（培养皿中青霉菌菌落周围，葡萄球菌无法生长，形成了一个“禁区”）随着绿色抑菌圈的扩大，培养皿中细菌在减少。弗莱明观察到这个现象，提出问题：青霉为什么能抑制细菌生长呢？ 质疑：想解决这个问题仅通过观察法能否完成？ Q:假设你是弗莱明，你将如何研究这个问题？ 1、 提出问题 思考：如何才能提出一个“合格”的生物学问题？ 教师讲解“合格”的生物学问题的特点，并通过正反案例进行辨析。 特点:源于观察现象、具体且明确、具备可探究性、规范疑问句。 2.做出假设（假设建立在已有知识和经验的基础之上） Q:如何设计实验证明你的假设? 3.实验验证 实验设计要注意什么？有什么原则? ①设置对照实验 明确自变量和因变量 变量：实验过程中可观测的变化因素称为变量。 自变量：研究者在实验中施加的变量。 因变量：由于自变量变化而发生变化的量。 实验组：接受变量处理的组；对照组：不接受实验变量处理的组 ②控制变量 除自变量外，其他变量保持相同且适宜 目的：排除无关变量对实验结果的干扰。 ③多次重复实验 目的：避免偶然性，减小误差。 Q：什么是实验组？什么是对照组？ 4.分析数据，得出结论 引导学生根据实验结果推断结论。接种了青霉菌的培养皿中，葡萄球菌的生长被抑制了，而不接种青霉菌的培养皿中，葡萄球菌正常生长。 青霉产生了某种能抑制细菌生长的物质。后被命名为“青霉素”。 5.表达、交流 教师总结：实验法解决生物学问题的基本过程。 3. 生物学研究通常需要综合运用多种方法 以大熊猫个体识别和数量调查为例，说明跨学科知识的应用 生物学研究通常需要综合运用多种方法；需要运用跨学科的知识，还需要具备物理、数学工程学等学科的知识和能力。 调查也是生物学研究的常用方法之一。对某区域生物种类与数量的统计、中小学健康状况调查等。 调查法范围较大 观察一般就个体来说，用肉眼或工具，实验是特殊的观察，需要人为控制条件来对研究对象的观察； 调查是对较多个体，分全面调查和抽样调查，可以走访，可以网络调查，可以收集文本、图片、声音、视频等资料来分析。 课堂小结 生物学常用的研究方法 板书设计 生物学的研究方法 一.观察法 基本方法 二.实验法 重要方法 1、提出问题 2、作出假设 3.制定计划 设置对照组 单一变量原则（控制变量法） 多次重复实验 4.实施计划 5.得出结论 6.表达交流 避免偶然因素对实验的影响，减小误差。 三、调查法和文献法 课题 常用的生物学研究方法——探究光对鼠妇分布的影响 单元主题 生物学的研究方法 教学目标 尝试运用已有的知识和经验作出假设,初步学会确认和控制实验变量,尝试设计并进行对照实验，探究非生物因素对某种动物的影响，说出对照实验的设计要点,如实记录实验数据，形成严谨的科学态度，学会处理实验数据.体验科学探究的一般过程,取放鼠妇时动作轻柔，实验结束后将鼠妇释放到自然环境，敬畏生命。 教学重点 尝试设计并进行对照实验。 教学难点 尝试设计并进行对照实验。 课前准备 鼠妇 教学过程 复备 课前安排大家观察鼠妇的生活环境，并每人捕捉鼠妇5只，并请同学介绍观察到的情况。 鼠妇又称“潮虫”，体长15-20毫米，椭圆形，身体分节。体色为黑灰色或灰褐色。 提问：大家在哪抓到的鼠妇？鼠妇的生活环境有什么特点？ 石块下、腐烂的木料下、树洞中、草丛、庭院的水缸下、花盆下以至室内的阴暗潮湿处 根据学生课前观察及提问情况，引导学生思考：为什么鼠妇大都出现在石头下或花盆下？当搬开石头的时候，鼠妇会怎样？为什么出现这种情况？ 提出问题：光对鼠妇的分布有影响吗？ 教师引导学生做出假设 鼠妇大多生活在阴暗、没有光照的地方，搬开石头后鼠妇会逃窜。 教师强调假设要以事实或已有的知识经验为依据 过渡：假设需要实验来验证，我们怎样设计一个实验方案，来证明我们的假设呢？ 教师给出实验材料：10只大小相近的鼠妇、培养盒、黑纸、硬纸板等。 请大家分组讨论、设计实验方案，并思考以下问题： 1. 根据假设你所探究的实验因素是什么，你是如何处理的？ 强调实验原则：设置对照 自变量、因变量和无关变量 2.你如何保证实验结果只是由探究的实验因素的不同引起的？还有什么因素可能对鼠妇有影响？如何处理？ 强调实验原则：控制变量 除自变量外，保证其他无关变量相同且适宜；说明无关变量有温度、土壤湿度等。 3.实验中我们选用几只鼠妇做实验，为什么？ 强调实验原则：重复实验 10只；排除偶然因素的影响，减小误差。 4.如何记录实验数据？ 组织学生讨论、汇报实验思路，教师做出指导，简单说明实验步骤，点明注意事项后，开始实验。 实验步骤：1.挑选大小、活动状况相似的鼠妇10只，分成两组，每组各5只。 2.在盒子两侧中央轻轻的各放入5只鼠妇，静置2min。 3.静置2min后开始计数，每隔1min统计一次明亮处和阴暗处的鼠妇数目，统计10次。将统计结果填写在下表中。 教师巡视学生实验情况，个别指导实验。 各组汇报并统计全班各组第10次数据的平均值 阴暗部分鼠妇数量始终大于明亮 引导学生分析数据并得出结论 光会影响鼠妇的分布。（鼠妇适于生活在阴暗的环境） 结果&结论 结果：观察现象或测出的数据 结论：根据结果推理得出 提出疑问：为什么要计算全班各组的平均值？ 排除偶然因素的影响。 展示异常数据，提出问题：为什么数据不符合实验结果？如何处理？删除？修改？ 保留异常数据，重新进行实验 分析异常数据可能出现的原因 教师提醒学生实验结束后，应该如何处理鼠妇？ 教师带领学生回顾实验过程总结对照实验和控制实验变量及科学探究的一般过程。 板书设计 探究光对鼠妇分布的影响 一、实验 1. 设计对照实验 对照实验 对照组 实验组 2.原则：单一变量 无关变量：相同且适宜 避免偶然因素的影响。 3.重复实验 二、科学探究的一般过程 提出问题→作出假设→设计并实施实验→分析结果得出结论→表达交流 学科网（北京）股份有限公司 $