《探究案例二》探究方法指导

1、探究案例二探究方法指导一、提出问题课前安排把全班学生以4个人为一组，制定探究计划，选出组长，由他（她）来安排负责称量、测量、安装装置和燃烧、记录工作的同学。一、提出问题人体进行生理活动所需要的能量是从哪里获得的呢？是从食物中获得的，食物中含有能量。小麦种子是我们经常吃的一种食物，小麦种子中确实含有能量吗？小麦种子中含有的主要有机物是淀粉，属于糖类物质，糖类物质含有的能量多吗？小麦种子中含有的能量多吗？能不能通过实验来测定呢？如果让小麦种子燃烧，可以看到火焰，还可以感受到它释放的热量。如果能测量到它释放了多少热量，就该知道它里面含有多少能量吧。但是，热量怎么测定呢？提出问题：小麦种子中含有的能量

2、多吗？怎样检测呢？二、提示可以通过测量食物燃烧放出的热量，来测定食物中能量的多少。1毫升水每升高1，需要吸收4.2焦的热能（焦是能量的单位）。三、制定计划制定计划中最重要的环节是设计一个可行的实验方案。实验分析有了提示的条件，你能测量小麦种子含有多少能量了吗？可以利用小麦种子的燃烧，测出它能使水温升高多少度，再算出小麦种子中的能量。那我们怎么才能测出准确的数据呢？单粒小麦种子很难测量，可以称取一定重量的小麦种子。水的量也要一定，要经过量筒测量；还有，要在加热前测量一个温度值，加热之后测量一个温度值，这样才知道水温升高了多少。小麦种子燃烧的时候，会有热能散失到空气中的，另外，装水的器皿也会被加热

3、，还有小麦种子也不可能烧到只剩灰烬的程度呀，这样的话，数据不就不准确了吗？是的，科学实验中的数据，往往存在误差，我们要做的就是想办法把误差降到最低，看看有什么办法能使我们的实验数据更精确呢？链接1：探究案例二学生实验设计的步骤分析在设计实验方案之前，可以参考下面的实验装置和实验步骤：（1）在空易拉罐顶部的中央，剪一个比锥形瓶口略大的圆孔，圆孔周围以及罐底部四周剪若干孔洞，以便通风。（2）取一只锥形瓶（50毫升），注入30毫升水，并放入一支温度计。（温度计的下端要浸入水中）。（3）将装置用试管夹固定，测量水温。（4）称出一粒干燥小麦种子的重量，将这粒种子放到火焰上燃烧。（5）将刚刚燃烧的小麦种子

4、尽快放到锥形底部。待这粒小麦种子完全燃烧后，测量水温。讨论和完善计划自己制订出探究计划后，通过小组讨论，检查并完善自己的计划，想一想：实验装置中一定要用空易拉罐吗？怎样才能做到尽量减少小麦种子燃烧中能量的丢失？好主意：（1）温度计不能直接接触锥形瓶底，更不能待燃烧完全后再测水温，用橡胶塞打孔后将温度计固定在水层中，同时锥形瓶口部加橡胶塞也可以减少热量散失。（2）针对小麦不能充分燃烧到只剩灰烬的程度，可在小麦燃烧后再称量一次，用重量差来计算。小麦种子颗粒小，主要营养成分是淀粉，用一粒小麦种子，可以使30毫升水升高温度吗？（3）可以用燃烧匙来代替解剖针，用一定重量的小麦种子来进行实验，而不是一颗。

5、讨论和完善计划链接2：探究案例二最终实验步骤最终实验步骤：（1）在空易拉罐顶部的中央，剪一个比锥形瓶口略大的圆孔，圆孔周围以及罐底部四周剪若干孔洞，以便通风。（2）取一只锥形瓶（50毫升），注入30毫升水，并放入一支温度计。（温度计的下端要浸入水中。用橡胶塞打孔后将温度计固定在水层中，同时锥形瓶口部加橡胶塞也可以减少热量散失。）（3）将装置用试管夹固定，测量水温。（4）取一燃烧匙干燥小麦种子，称量其重量，将小麦种子放到火焰上燃烧。（5）将刚刚燃烧的小麦种子尽快放到锥形底部。待小麦种子完全燃烧后，测量水温。（6）针对小麦不能充分燃烧到只剩灰烬的程度，可在小麦种子燃烧后再称量一次，用重量差来计算。

6、四、实施计划要想测定这些食物中的能量我们需要先来学习使用这些仪器：托盘天平、酒精灯、量筒、温度计和单孔胶塞。（教师示范，学生随后练习操作。）重点：托盘天平配平，左物右码，游码的使用。量筒读刻度时视线要平视，刻度以水面凹处为准。温度计和单孔胶塞温度计在插入胶塞时要旋转插入，用力要匀；温度计水银球要浸人水面以下并且避免与锥形瓶壁接触，平视读刻度。酒精灯的正确使用及注意事项。内 容仪 器数 据小麦种子质量m1托盘天平_克燃烧后小麦种子质量m2托盘天平_克量水量筒、锥形瓶V= _毫升水温T1温度计T1 = _°C水温T2温度计T2= _°C五、得出结论数据记录表设计：数据处理表：内

7、 容 数 据 处 理水温升高 T2-T1= _°C质量减少m2-m1= _克小麦燃烧释放的能量 Q1×(T2T1)×V/ （m2-m1） (焦耳)六、表达和交流请将你的探究过程用简洁的语言描述，写出总结或心得，有机会与你的同学或老师进行交流，让大家共同分享你的心得和收获。实验后的分析：1.这个探究实验只做一次，结果可靠吗？应当怎样做？科学实验中的数据，往往存在误差，因此需要设置重复组，也就是同一个实验在相同的条件下要重复做几次。如果重复组的实验数据十分相近，则说明这个实验的结果排除了偶然因素的影响。科学实验的数字结果，应当取各重复组的平均值。2.我们测得的结果与课

8、本中所给的结果有很大的差别，原因有哪些？学生们展开了热烈的讨论，“易拉罐吸收了一些热量没有算上”“锥形瓶原来是凉，现在变热了，这些热量也没有算上”“装小麦的燃烧匙也吸收了热量”“小麦燃烧放出的光也是能量”“通过锥形瓶水蒸气放出时也带走一部分热量，这些热量也没有算上”“从酒精灯到加热水的途中热量也没有收集到” 总结与反思通过这次探究活动我发现学生的观察动手能力是很强的，研究热情也是超乎想象的。生物学科最吸引人的地方就是他的可观察性和可操作性。但在实际教学中由于各种限制常常难以落实，需要教师结合实际加以改进完善。鼓励学生在看到问题时，大胆提出质疑。在探究活动进行时，充分发扬了团结协作精神，培养学生分工合作意识，体会到合作的乐趣。在探究活动结束后，各小组进行表达和交流，并分组讨论产生误差的原因、如何改进实验装置，对探究过程进行深刻的反