《尝试探究水温的变化对金鱼呼吸次数的影响》实验设计

1、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上册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

2、，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，

3、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

4、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：

5、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材料、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 

6、60;  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  第一课时组织学习“科学家是怎样进行科学探究的”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、撰写报告 （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

7、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究呢？ 下面我们看看“科学家是怎样进行探究的？” 组织讨论：巴斯德从生活中发现了什么现象？ 于是，他提出了什么问题？ 引导总结科学探究的第一步是什么？ 随后，科学家又怎么做了？ 做出假设后又怎样做了？科学家怎样制定的计划的？ 为什么用两个烧瓶同时做这个实验呢？只用一个可以吗？ 两个烧瓶，哪个是对照组？哪个是实

8、验组呢？ 制订好计划后，又做了什么？ 科学家是怎样做的呢？ 为什么要将两个烧瓶中的肉汤再次加热煮沸呢？  静置数天后，实验现象是什么？ 通过现象，科学家得出什么结论？ 告诉学生：鹅颈瓶中的肉汤4年都没有变质哦为什么呢？ 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？ 巴斯德探究肉汤的实验，对我们的生活有没有指导意义？ 教师启发：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？ 科学探究的基本过程有哪几步？ 告诉学生：科学探

9、究的这五个步骤并非一成不变，但探究必须要有三个要素：明确的目的，探究的过程，还要有结果 了解了科学探究的基本过程，现在你也能像一位科学家一样进行探究活动：一星期前大家喂养了金鱼，在喂养中你们发现哪些因素会影响金鱼的生命活动呢? 探究的第一步应该干什么呢？ 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呢？ 问题提出后，第二步做什么？ 你的假设是什么？  作出假设后，第三步做什么？小组讨论你们的实验计划，注意自变量和对照组是什么？怎样围绕自变量设计实验组？ 下节课验证假设是否正确

10、60;跃跃欲试   学生思考，没有了信心  预习案例  预习回答  预习回答 讨论回答  预习回答 预习回答预习、讨论回答 讨论回答教师引导  学生讨论，教师引导 学生回答 看书回答 学生讨论，教师引导  看书回答  学生回答  学生吃惊 学生思考回答 踊跃回答   学生茫然  

11、 讨论回答加热煮沸真空包装 师引导生共同总结 学生认真听讲       积极回答答案多样  学生回答  思考后回答，答案多样引导提出正确的问题 学生回答 答案多样<, /P>引导生确定正确的假设学生回答学生讨论答案多样师引导生确定完善的的设计 学生期待引起探究兴趣   让学生知道要想完成探究，光有热情还不够，还要学会科学探究的方法 通过案例分析，了解探究的过程 培养

12、学生从生活中发现问题的习惯 培养从课本中寻求答案习惯 引出探究第一步：提出问题  引出探究第二步：作出假设 引出探究第三步：制定计划培养复述生物实验过程能力 让学生明白设置对照组的必要性  使学生学会设置对照组和实验组 引出探究第四步：实施实验 培养从课本中寻求答案习惯 使学生明白实验中的自变量必须是唯一的  培养学生复述实验现象的能力 引出科学探究的第五步：得出结论 再次使学生明确细菌无法通过鹅颈，所以肉汤没有变质  使学生

13、明白，当得出实验结论后，有时还可以继续设计实验来验证结论正确与否 引起学生思考    使学生明白科学探究的最终目的可以指导生产生活 进一步巩固探究过程，使学生形成条件反射 使学生明白科学探究并不是生搬硬套，既要避免教条主义，也要有原则性     培养学生从生活中发现问题的习惯  养成他们探究的程序习惯  培养学生发现问题、提出课题的能力   养成探究活动的程序习惯 培养学生形成假设的能力 

14、; 养成他们探究的程序习惯培养学生的实验设计能力及团结协作精神   激发兴趣第二课时复习科学探究的基本过程 复习已完成的探究前三步 按制定的计划，进行实验探究教师：准备大烧杯  实验时要爱护金鱼哦 指导学生测常温时水温，测金鱼的呼吸频率 表格统计每组实验结果  引导分析误差大的原因  怎样避免呢？   指导学生测升温后不同水温金鱼的呼吸频率：如何控制温度？ 开始实验：  表格统计每组实验结果；求全

15、班的平均值 指导学生测降温后不同水温金鱼的呼吸频率： 表格统计每组实验结果；求全班的平均值 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？ 通过分析，得出什么结论？ 这个实验对生产有什么实际意义呢？ 指导学生撰写实验报告下节课评比报告 将金鱼放回鱼缸 组织进一步探究：课下独立完成探究鳍在鱼游泳时的作用 实验时要爱护金鱼哦 学生回忆 学生回忆 领取材料，四人一组，一人计时，一人记录，两人观察学生认同 测1分钟的呼吸次数，重复3次，求平均值表达交流测得数

16、据，误差很大 讨论：可能是鱼受到惊吓或运动增加讨论：可等鱼安静了再测；也可求取全班的平均值学生讨论：先加热水，测好水温再放金鱼 加热水，测水温，放金鱼，记录并统计数据表达交流3个不同温度下的结果加冰块，测水温，放金鱼，记录并统计数据表达交流3个不同温度下的结果观察分析：温度升高，呼吸加快，反之减慢 分析实验结果，表达交流讨论总结  课下完成  放鱼回鱼缸 积极思考，独立设计方案 学生认同巩固重点，培养程序习惯 引出将要进行的后续部分 培养分工合作，各司其职的精神  

17、培养爱护动物的情感 指导学生做好对照组探究  指导学生学会统计实验结果的方法 指导学生学会分析误差原因的方法 指导学生学会怎样尽量减少实验误差的方法  指导学生做好实验组的探究   培养学生的动手能力  指导学生学会统计实验结果的方法 培养学生的动手能力  指导学生学会统计实验结果的方法 指导学生学会分析实验结果的方法  指导学生学会通过分析结果得出结论的方法使学生明白科学探究的最终目的可以指导生产生活 培

18、养学生撰写实验报告能力  培养爱护实验动物的情感 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再次培养爱护动物的情感  （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（第一次）金鱼呼吸频率（第二次）金鱼呼吸频率（第三次）平均呼吸频率5     10    15    （常温）20    25 

19、;   30    35     全班实验结果温度呼吸频率第一组呼吸频率第二组呼吸频率第三组呼吸频率第四组呼吸频率第五组呼吸频率第六组呼吸频率第七组平均值5         10        15        20        25