科学探究的基本方法 教案_科学探究教案

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科学探究的基本方法（第二课时）教案

张家港市梁丰初级中学

蔡琼

教材分析

本部分内容是在学习了探究生命的器具，尝试了简单的探究问题（比如影响幼苗生长的因素）方法之后，进一步介绍的科学探究生命的一般方法。教材选择了一则“肉汤变质”问题的典型案例，从中了解到科学探究的一般过程，然后让学生进行探究“水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验，帮助学生开展科学探究，体验科学探究过程，领悟科学探究方法。教学目标

1、知识目标：掌握科学探究的基本方法

2、能力目标：初步学会探究“水温变化对金鱼呼吸次数的影响”培养学生分析综合能力以及合作交流能力

3、情感目标：体会实事求是、严谨求实的科学态度，确立关爱生命、关爱环境的情感意识

教学重点：掌握科学探究的基本步骤

教学难点：在生活中发现问题并设计探究方法

教学准备：资料的收集与多媒体课件的制作、金鱼若条、温水、冰水、大烧杯、玻璃棒 教学过程

（一）激趣导入

师：同学们都是从婴儿再到童年一步步过来的，在此过程中童年是个好问的年纪，对任何事情都充满了问题，想想你们都问过哪些问题？“十万个为什么”是童年都喜欢看的一本书，在问完之后，同学有没有去刨根问底找出答案呢？我想很多同学都没有，这就是科学家与烦人的区别。牛顿看到苹果掉下来这一现象就提出疑问：“为什么苹果是往下掉不是往上飞的？于是他开始围绕这一问题进行探究，通过大量的实验以及资料的分析有了“万有引力”诞生，这就是科学探究，科学探究是人类揭开自然界的奥秘，获取知识的重要途径，今天我们就一起来了解科学探究的方法，它的基本步骤有哪些？ 生：好

师：同学在夏天都会把吃完的饭菜放到冰箱里，如果放置在外面第二天就会腐败，同学是否知道是什么原因导致了饭菜的腐败？ 生：细菌

师：很好，那么这些细菌是哪来的呢？ 生1：空气中来的 生2：饭菜中来的 …….师：同学刚才都在进行自己的猜测，也是说你们都在对这个细菌的来源进行假设，说明你们在动脑筋了，那么假设是否正确呢？如何在验证你的假设？ 生：进行试验

师：很好，试验是对事实现象的最好验证！同学们让我们做一次小科学家，自己来尝试设计你的实验，在实验时我们因注意哪些要求呢？ 生：对照原则和控制单一变量原则

师：对了 这个试验中两个重要的原则，再思考这里的变量又是什么？ 生：细菌的来源

师：那就请同学尝试设计吧 生：讨论设计…..师：在很早以前就有人对肉汤的变质产生了问题，并通过显微镜观察到细菌的存在，于是提出细菌是哪里来的？并通过实验证实了细菌的来源。这个人就是巴斯德，巴斯德是法国著名的化学家、微生物家、并开创了微生物生理学，使整个医学研究进入微生物时代，且认识到了发酵的作用。那么巴斯德是如何进行科学探究的呢？他在进行探究时有没有什么固定的步骤?今天我们就以巴斯德的这个实验为例来认识科学探究的基本步骤。

生：观看PPT图片 对其内容进行分析 师：巴斯德为什么会探究这一实验？

生：他发现了肉汤的变质这个想象，然后提出了问题 师：他提出的问题是? 生：肉汤中的细菌是从哪里来的？

师：爱因斯坦曾今说过：提出问题比解决问题更重要。问题科学探究的开始，万有引力定律就是牛顿提出“苹果为什么往下落？”这个问题而得出的嘛，还有青霉素的发现也是这样得出的。对于提出的问题巴斯德有什么想法？

生：他开始猜测细菌可能是从空起来的，也可能是肉汤自己生的师：由于我们不知道现成的答案，所以我们只能去假设。假设是怎样得出的呢？假设是根据已知的科学原理和科学事实，对未知的自然现象及其规律所作出的一种假定性说明。假设绝不是毫无根据的。猜想对于他的猜测下一步他是如何做的？

生：设计实验，把肉汤分别装入两个圆底烧瓶，将其中一个烧瓶的瓶颈用高温拉制成鹅颈状弯曲。师：为什么要拉成鹅颈状弯曲

生：与外界空气隔离，这样外界空气就不能进入烧瓶 师：也就是说这里的变量是什么? 生：外界空气 师：是空气嘛？ 生：是空气中的细菌

师：很好，这样设计就相当于将肉汤和外界空气中细菌隔离，细菌没有办法进入肉汤，而另一个外界的细菌却能进入.也就是这里的变量是空气中的细菌。设计好实验，巴斯德要开始实验了，他又是怎么做的呢？ 生：把两个烧瓶中的肉汤加热煮沸，静置数天。师：为什么要加热煮沸？ 生：为了杀灭烧瓶内可能有的细菌

师：很好!只有这么做我们才能保证单一变量，知道细菌的来源，避免实验受到干扰。数天过后，我们来看看实验的结果。

生：鹅颈烧瓶内的肉汤在较长时间内保持无菌，不变质，另一个烧瓶内德肉汤很快变质 师：从实验现象你能得出什么结论？ 生：细菌从空气中进入到肉汤，使肉汤变质

师：看来同学们都是小小科学家，分析的很好，但巴斯德为了确保实验的准确性还做了一步验证实验 他将鹅颈烧瓶的弯曲处打破了，过了没多久肉汤就变质了，这个验证实验进一步的说明细菌是从外界空气进入肉汤的。当然我们说，有的时候，实验结果不一定与假设相符和，这就要求我们进一步去分析原因，再去假设，验证，最终得出结果。分析完了实验，下面请同学来说说科学探究的基本过程是什么？ 生：提出问题

作出假设

制定计划

实施实验

得出结论 师：科学探究的过程都是由这几个固定不变的步骤组成的吗？ 生：不是的，可以根据具体的研究课题，灵活地安排

师：很好，那么同学们你们能学以致用来尝试做简单的探究了吗？ 生：可以

师：那下面我们就用教室中的现有材料做一个探究实验，根据实验材料你能提出什么探究的问题来？ 生1：阳光对金鱼生活的影响 生2：水质对金鱼生活的影响 生3：温度对金鱼生活的影响 ……..师：为了能又快又准的看到实验的结果，我们今天来探究影响金鱼呼吸的因素，我们这里准备了热水和冰水，可以用来探究哪个因素? 生：能探究温度对金鱼呼吸次数的影响

师：那么我们既然有了问题，就开始探究吧 想想探究的几个步骤，现在小组讨论，并将你们的探究过程跟同学讨论

生：4人一组，开始讨论

师:在同学间巡视，听取学生方法，给予指导

师：首先我们简鱼单介绍一下鲫鱼：鲫鱼生活在淡水中。（资料：生长的适温范围在15～32℃，最适生长水温为20～28℃。高于或低于适宜温度都会影响鱼类的生长和生存。上述鱼类在水温降到15℃以下时，食欲下降，生长缓慢；低于10℃时，摄食量便很快减少；低于6℃时，会停止摄食；水温高于32℃时，食欲同样会降低。）

师：请学生在班级交流讨论的结果

生：我们小组的假设是随水温的升高，金鱼的呼吸次数也增多

师：对于你们的假设你们是如何设计实验的？实验的变量是如何控制的？

生1：我们用3只大烧杯，一只中放入常温的水测了下是20度，第二只加了热水用玻璃棒搅拌，测了下是25度，第三只加的热水较多，测得温度30度，分别在这三个不同的温度下测金鱼的呼吸次数。将这个实验重复3次也球的平均值，这个过程中的变量是水温，其他的环境都相同的。生2：我们是一只烧杯中加冰块，第三只加热水来调节水温。…….师：你们的方法很好，你们的对照组是？ 生：常温下的作为对照

师：为什么要等金鱼安静下来了才能测其呼吸

生：在激动的状态下金鱼的呼吸次数会不准进而影响实验 师：很好，那同学就按照你们的方法开始实验吧 生：完成实验

师：各小组汇报实验的现象 生：汇报三次下来的平均值

师：对实验现象的分析你们得出的结果是？

生：水温对金鱼的呼吸次数是有影响的，随水温的上升，金鱼呼吸次数增多

师：信息提供：华东地区养鱼的最佳温度为20－28℃，根据信息提供，你尝试着在日常生活中运用我们的探究结论。

生：在养殖观赏金鱼及饭店养殖海鲜河鲜的鱼缸上增设温控设备。

师：科学探究其实就在我们身边，同学们应当做个有心人，需找生活中的问题，做一个善于发现的人。