《尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响》实验设计

《尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响》实验设计 《尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数 的影响》实验设计 摘要:生物学是一门实验性的学科，实验是学习生物知识的重要方法，学会科学探究的基本方法又是做好实验的基础，因此科学探究的基本方法是初学生物的学生必须掌握的。本文主要对刚接触生物的学生如何培养他们的科学探究能力做了 尝试。 关键词:科学探究的基本方法 教学目标 实验设计 实验教学分析: (1)内容分析:本实验是苏科版生物七年级第一单元第一章第五节的一个学生实验，它是在学生已经初步了解了实验常用的工具及用途、正确的操作方法和安全使用法则的基础上，随后安排的一个比较完整的学生探究活动。教材安排的主要目的是让学生了解探究的一般过程，体会控制实验变量和设置对照实验的重要性，同时也为进一步提高学生的探究能力打下基础。因此，此实验是非常重 要的。 (2)学情分析:刚升入初中的学生，对生物学科，认知水平仅处于感性认识阶段，对科学实验充满了好奇心和求知欲，易于引导和塑造。但对学习生物的方法和基本实验操作技能缺乏足够的认识，如何引导他们正确掌握科学探究的基本方 法是该实验成功的关键。可以采用课外实践活动激发兴趣，注重师生互动环节和 启发式教学，掌控好课堂纪律，提高课堂学习效率。 (3)教学条件:本实验所需的生物和仪器都是常用的。所以，学校都会选择这个实验作为启蒙实验，我校也是如此。下面就结合自己的教学实际谈谈对本实验 的实验设计。 1、教学目标的确立: 依据课程标准中内容标准“科学探究的基本方法”和活动建议“尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响”，结合苏科版教材和本校实验室条件，确立教学目标 如下: (1)知识目标:通过实验探究，掌握科学探究的基本过程 (2)能力目标:通过实验探究，培养学生善于从现实生活中发现问题、提出课 题、开展实验探究的能力。 (3)情感态度和价值观目标:体验科学探究的过程，培养热爱科学的情感、实事求是的科学素养、勇于实践与创新的精神，逐步确立以爱护小动物为原则来设 计探究性实验。 (4) 教学重点:学会科学探究的基本方法，进一步提高探究能力，是本实验的重点。刚升初中的学生，基本没有探究实验的经历，但他们天真好学，模仿力极强，为了解决这一重点，我采取如下策略:模仿学习-启发引导-实验探究-总结归纳，完成教学重点。养成他们进行探究活动的程序习惯，只要提到探究活动，马上意识到要完成“提出问题-作出假设-制定计划-实施计划-得出结论-表达交流”几 步。 (5) 教学难点:发现问题、提出课题、形成假设、控制变量、开展实验探究，都是刚学生物的学生面临的难点。为了突破这些难点，我采取以下方法:提前喂养，激发兴趣、发现问题;教师引导、学生讨论，提出课题、形成假设;重点引导，设计对照、控制变量，完成计划;分组实验，相互配合，团结协作，确保实 验顺利进行，突破难点。 2、教学实施过程: 本实验是刚升初中的学生的第一个完整的探究实验，他们满怀好奇与激动，但却 无从做起。基于此，我设计实验教学安排如下: (1)理解实验原理:金鱼所有的生命活动都与温度有密切关系。金鱼最适合在 20-28?的温度范围内生活，气温升高或降低都会影响它的呼吸。 (2)实验准备:现将完成此实验所需、仪器和药品列表如下: 实验材料 实验仪器 实验药品 金鱼 温度计 小型鱼缸 大烧杯 渔网 鱼食若干 注:实验前一周，需提前饲养金鱼。 (3)课时安排:2课时 组织学习“科学家是怎样进行科学探究的” 第一课时 完成问题提出、作出假设、制定计划三步 第二课时 组织实施计划、得出结论、表达交流、撰写 (4) 教学流程图:本实验可按下面流程进行操作: (5)教学过程: 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课前准备 准备材料 饲养金鱼 培养学生劳动技能激发兴趣 第一课时 上节课我们接触了很多实验仪跃跃欲试 引起探究兴趣 器，想不想像科学家一样进行 科学探究呢, 如果你拥有了这些仪器，是否 就能向科学家一样完成实验探 学生思考，没有让学生知道要想完成探究，光究呢, 了信心 有热情还不够，还要学会科学 探究的方法 下面我们看看“科学家是怎样 进行探究的,” 通过案例分析，了解探究的过 预习案例 程 组织讨论:巴斯德从生活中发 现了什么现象, 培养学生从生活中发现问题的 习惯 预习回答 于是，他提出了什么问题, 培养从课本中寻求答案习惯 引导总结科学探究的第一步是 预习回答 什么, 引出探究第一步:提出问题 讨论回答 随后，科学家又怎么做了, 引出探究第二步:作出假设 做出假设后又怎样做了, 预习回答 科学家怎样制定的计划的, 引出探究第三步:制定计划 为什么用两个烧瓶同时做这个预习回答 培养复述生物实验过程能力 实验呢,只用一个可以吗, 预习、讨论回答 让学生明白设置对照组的必要两个烧瓶，哪个是对照组,哪性 讨论回答 个是实验组呢, 教师引导 制订好计划后，又做了什么, 使学生学会设置对照组和实验 组 学生讨论，教师科学家是怎样做的呢, 引导 引出探究第四步:实施实验 为什么要将两个烧瓶中的肉汤 学生回答 再次加热煮沸呢, 培养从课本中寻求答案习惯 看书回答 使学生明白实验中的自变量必 静置数天后，实验现象是什须是唯一的 么, 学生讨论，教师 引导 通过现象，科学家得出什么结 培养学生复述实验现象的能力 论, 看书回答 引出科学探究的第五步:得出告诉学生:鹅颈瓶中的肉汤4 结论 年都没有变质哦 为什么呢, 学生回答 再次使学生明确细菌无法通过 鹅颈，所以肉汤没有变质 为了进一步证实自己的结论， 巴斯德在4年后打破了鹅颈瓶， 设想一下，结果是什么, 学生吃惊 巴斯德探究肉汤的实验，对我 使学生明白，当得出实验结论们的生活有没有指导意义, 后，有时还可以继续设计实验 学生思考回答 来验证结论正确与否 教师启发: 踊跃回答 引起学生思考 1、比如生活中如何把做好的食 物保存更长时间呢, 2、生产中如何保存熟食呢, 学生茫然 科学探究的基本过程有哪几 步, 使学生明白科学探究的最终目 的可以指导生产生活 告诉学生:科学探究的这五个 步骤并非一成不变，但探究必 进一步巩固探究过程，使学生须要有三个要素:明确的目的， 讨论回答 形成条件反射 探究的过程，还要有结果 加热煮沸 真空包装 使学生明白科学探究并不是生了解了科学探究的基本过程， 搬硬套，既要避免教条主义，现在你也能像一位科学家一样 也要有原则性 进行探究活动: 师引导生共同总 一星期前大家喂养了金鱼，在结 喂养中你们发现哪些因素会影 响金鱼的生命活动呢? 学生认真听讲 探究的第一步应该干什么呢, 培养学生从生活中发现问题 课本中的活动是“尝试探究水 温的变化对金鱼呼吸次数的影 响”，想想你该怎样提出问题 的习惯 呢, 问题提出后，第二步做什么, 养成他们探究的程序习惯 你的假设是什么, 积极回答 答案多样 培养学生发现问题、提出课题 的能力 作出假设后，第三步做什么, 小组讨论你们的实验计划，注 学生回答 意自变量和对照组是什么,怎 样围绕自变量设计实验组, 养成探究活动的程序习惯 下节课验证假设是否正确 思考后回答，答 案多样 培养学生形成假设的能力 引导提出正确的 问题 养成他们探究的程序习惯 学生回答 培养学生的实验设计能力及团 结协作精神 答案多样<, /P> 引导生确定正确 的假设 学生回答 激发兴趣 学生讨论 答案多样 师引导生确定完 善的的设计 学生期待 第二课时 复习科学探究的基本过程 学生回忆 巩固重点，培养程序习惯 复习已完成的探究前三步 学生回忆 引出将要进行的后续部分 按制定的计划，进行实验探究 领取材料，四人培养分工合作，各司其职的精 一组，一人计时，神 教师:准备大烧杯 一人记录，两人 观察 学生认同 培养爱护动物的情感 实验时要爱护金鱼哦 测1分钟的呼吸 次数，重复3次， 指导学生做好对照组探究 求平均值 指导学生测常温时水温，测金 鱼的呼吸频率 表达交流测得数 据，误差很大 统计每组实验结果 指导学生学会统计实验结果的 方法 讨论:可能是鱼 受到惊吓或运动 增加 指导学生学会分析误差原因的讨论:可等鱼安引导分析误差大的原因 方法 静了再测;也可 求取全班的平均 值 指导学生学会怎样尽量减少实学生讨论:先加验误差的方法 热水，测好水温 怎样避免呢, 再放金鱼 加热水，测水温，指导学生做好实验组的探究 放金鱼，记录并 统计数据 指导学生测升温后不同水温金 表达交流3个不鱼的呼吸频率: 同温度下的结果 如何控制温度, 加冰块，测水温， 培养学生的动手能力 放金鱼，记录并 统计数据 开始实验: 表达交流3个不 同温度下的结果 指导学生学会统计实验结果的观察分析: 方法 温度升高，呼吸表格统计每组实验结果;求全 加快，反之减慢 班的平均值 培养学生的动手能力 分析实验结果，指导学生测降温后不同水温金表达交流 鱼的呼吸频率: 讨论总结 指导学生学会统计实验结果的 方法 表格统计每组实验结果;求全 班的平均值 指导学生学会分析实验结果的 课下完成 方法 引导学生分析实验结果: 温度升高，呼吸怎样, 温度降低，呼吸怎样, 放鱼回鱼缸 指导学生学会通过分析结果得 出结论的方法 通过分析，得出什么结论, 使学生明白科学探究的最终目积极思考，独立 设计 的可以指导生产生活 这个实验对生产有什么实际意 义呢, 学生认同 培养学生撰写实验报告能力 指导学生撰写实验报告 下节课评比报告 培养爱护实验动物的情感 将金鱼放回鱼缸 独立完成类似的探究，培养学 生用所学知识解决实际问题的 能力 组织进一步探究:课下独立完 成探究鳍在鱼游泳时的作用 再次培养爱护动物的情感 实验时要爱护金鱼哦 (6)板书设计: ?科学探究的基本步骤:提出问题-作出假设-制定计划-实施实验-得出结论 ?小组实验结果 温度 金鱼呼吸频率 金鱼呼吸频率 金鱼呼吸频率 平均呼吸频率 (第一次) (第二次) (第三次) 5 ? 10? 15? (常温)20? 25? 30? 35? ?全班实验结果 温度 呼吸频率第呼吸频率第呼吸频率呼吸频率呼吸频率第呼吸频率第呼吸频率第平均值 一组 二组 第三组 第四组 五组 六组 七组 5 ? 10? 15? 20? 25? 30? 35? 3、教学反思: 初一阶段的探究性教学，主要目标是在激发学生兴趣的同时养成他们程序性的习惯，所以我以模仿促教学，两节课反复强调探究的步骤，使学生形成较深印象。 这节课较好的方面是: (1) 课前准备充分:提前喂养金鱼，激发了学生兴趣，培养了学生劳动技 能和观察能力。 (2) 反复巩固重点，层层细化难点，较好地培养了学生实验探究的综合技 能。 (3) 注意课堂延伸，既布置了实验报告，又布置了探究活动，使学生进一 步掌握探究活动。 不足之处: 由于学生初次尝试探究活动，经验不足、动手能力较弱，虽然设计充分，动手时 还是显得有些手忙脚乱，今后应重点在培养动手能力上下功夫。 应注意方面: 在下一节课上用一些时间评比学生的实验报告，避免虎头蛇尾;在课外活动课 上深入班级指导学生进一步的探究活动，做到有始有终。