163动物行为的研究教学设计-北师大版生物八年级上册

第5单元生物圈中的动物和微生物第16章动物的行为《第3节动物行为的研究》教学设计教材分析一、教材分析本节内容在北师大版生物八年级上册“动物的运动和行为”章节中具有重要意义，是对动物行为知识体系的进一步拓展与深化。教材首先回顾了动物行为的类型及意义，在此基础上重点介绍了研究动物行为的方法，包括观察法和实验法，并详细阐述了这两种方法的实施步骤、要点及注意事项。通过介绍多个著名的动物行为研究案例，如法布尔对昆虫的观察研究、弗里施对蜜蜂色觉的研究、廷伯根对银鸥幼雏求食行为的研究以及劳伦斯对小野雁学习行为的研究等，让学生了解科学家是如何运用科学方法探究动物行为奥秘的，体会科学研究的严谨性与趣味性，同时也为学生开展简单的动物行为探究活动提供了思路和方法指导，有助于培养学生的科学探究能力、创新思维能力以及对生物学的学习兴趣，使学生逐步形成科学的世界观和方法论。学情分析二、学情分析八年级学生经过之前生物学课程的学习，已经对动物的行为类型有了一定的认识，并且在日常生活中也积累了一些对动物行为的观察经验，具备了初步的观察能力和分析问题的能力。然而，对于如何科学地研究动物行为，他们缺乏系统的了解和实践经验。学生正处于好奇心旺盛、求知欲强烈的阶段，对新鲜事物充满兴趣，喜欢探索未知领域。但他们的科学探究思维还不够成熟，在实验设计、变量控制、数据处理等方面需要教师的引导和指导。因此，在教学过程中，应从学生熟悉的动物行为入手，创设生动有趣的教学情境，引导学生积极参与课堂讨论和实践活动，逐步掌握动物行为研究的方法，培养学生的科学探究素养。教学目标三、教学目标（一）知识目标举例说明研究动物行为的主要方法，如观察法和实验法，并阐述两种方法的特点、区别与联系。详细描述观察法的类型（如直接观察法、间接观察法）及实施要点，包括观察的顺序、范围、时间安排等，以及在观察过程中如何准确记录动物行为。深入理解实验法的基本步骤，即提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、分析结果和得出结论，能够针对特定的动物行为研究课题设计简单的实验方案，明确实验中的变量设置、对照组与实验组的确定以及实验数据的收集与处理方法。了解动物行为研究在生物学领域以及人类生活中的重要意义，如动物行为研究对动物保护、农业生产、医学研究等方面的贡献，以及在仿生学、动物福利等新兴领域的应用前景。（二）能力目标通过分析著名的动物行为研究案例，培养学生的信息提取能力、逻辑思维能力和批判性思维能力，使学生能够从案例中总结出科学研究的方法和规律，并对研究过程和结果进行合理评价。组织学生开展小组合作探究活动，如设计并实施一个简单的动物行为观察或实验研究项目，培养学生的团队协作能力、实验设计能力、动手操作能力、观察能力和数据处理能力，让学生在实践中体验科学探究的全过程，提高学生解决实际问题的能力。引导学生撰写动物行为研究报告或小论文，培养学生的书面表达能力和科学写作能力，要求学生能够清晰、准确地阐述研究目的、方法、结果和结论，运用图表、数据等资料支持自己的观点，遵循科学写作的规范和格式。（三）情感态度与价值观目标激发学生对动物行为研究的兴趣和好奇心，培养学生热爱生物学、勇于探索未知的科学精神，使学生认识到科学研究是一个不断发现、不断创新的过程，鼓励学生在今后的学习和生活中积极关注生物学领域的科学进展。培养学生尊重动物、关爱动物的情感态度，让学生明白动物行为研究的目的是为了更好地了解动物、保护动物和促进动物与人类的和谐共处，树立正确的动物观和生态观，增强学生的生态环境保护意识和社会责任感。通过小组合作探究活动，培养学生的团队合作精神和沟通交流能力，使学生学会在团队中发挥自己的优势，尊重他人的意见和建议，共同完成学习任务，提高学生的人际交往能力和综合素质。教学重难点四、教学重难点（一）教学重点动物行为研究的两种主要方法——观察法和实验法的特点、实施步骤及应用实例。观察法中观察类型的区分、观察要点的把握以及记录方法的掌握，如如何制作观察记录表、如何运用文字、图表、图像等多种方式记录动物行为。实验法中实验设计的基本原则，包括变量控制、对照设置、可重复性等，以及如何根据实验目的和假设设计合理的实验方案，正确处理实验数据并得出科学结论。（二）教学难点理解观察法和实验法在动物行为研究中的相互关系，以及如何根据研究对象和研究目的选择合适的研究方法或综合运用两种方法，培养学生的综合分析能力和科学决策能力。设计并实施一个完整的动物行为实验研究，尤其是在实验设计过程中如何准确识别和控制变量，避免无关变量的干扰，确保实验结果的准确性和可靠性，同时在实验实施过程中如何应对各种突发情况，培养学生的实验操作技能、应变能力和严谨的科学态度。引导学生对动物行为研究结果进行深入分析和科学解释，培养学生的批判性思维能力和创新思维能力，使学生能够从研究结果中发现新的问题或提出进一步的研究假设，推动动物行为研究的深入发展。教法学法五、教法学法（一）教法情境教学法：创设生动有趣的动物行为研究情境，如播放科学家在野外观察动物行为的精彩视频片段，展示动物在自然环境中的各种奇妙行为，或者讲述一些动物行为研究中的趣闻轶事，如法布尔在荒石园中与昆虫为伴的故事等，将学生带入充满神秘和探索欲望的动物行为研究世界，激发学生的学习兴趣和好奇心，为后续教学内容的展开营造良好的氛围。案例教学法：通过详细介绍多个著名的动物行为研究案例，如弗里施对蜜蜂色觉的研究过程、廷伯根对银鸥幼雏求食行为的巧妙实验设计等，引导学生深入分析案例中科学家所采用的研究方法、实验步骤、数据处理方式以及得出的结论，让学生从具体案例中学习动物行为研究的方法和技巧，体会科学研究的严谨性和逻辑性。在案例分析过程中，设置一系列问题引导学生思考和讨论，如“科学家为什么要选择这样的研究方法？”“实验中的变量是如何控制的？”“如果是你，会对这个实验提出哪些改进意见？”等，培养学生的分析问题、解决问题的能力和批判性思维能力。问题导向教学法：在教学过程中，根据教学内容和学生的认知水平，精心设计一系列具有启发性、针对性和层次性的问题，如“动物行为研究有哪些方法？它们各自的特点是什么？”“在观察动物行为时，需要注意哪些问题？”“如何设计一个简单的动物行为实验来验证你的假设？”等，引导学生积极思考、主动探究，通过自主学习、小组讨论、查阅资料等方式寻求问题的答案。问题导向教学法能够充分调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的思维能力和自主学习能力，使学生在探索问题的过程中逐步深入理解教学内容。实验探究教学法：设计并组织学生开展简单的动物行为实验探究活动，如探究蚂蚁的觅食行为偏好、观察金鱼的学习行为等，让学生在实践中亲身体验动物行为研究的过程。在实验探究活动中，教师先进行实验设计的指导，包括如何提出问题、作出假设、确定变量、设计实验步骤等，然后组织学生分组进行实验操作，教师巡视指导，及时发现学生在实验过程中存在的问题并给予帮助。实验结束后，组织学生进行实验结果的汇报和讨论，引导学生分析实验数据、得出结论，并对实验过程进行反思和总结，培养学生的实验设计能力、动手操作能力、观察能力、数据处理能力和科学探究精神。（二）学法自主学习法：在课前布置学生预习教材内容，查阅相关资料，了解动物行为研究的一些基本方法和著名案例，如法布尔的《昆虫记》中对昆虫行为的观察记录、珍妮・古道尔对黑猩猩行为的研究等，培养学生的自主学习意识和信息收集能力。在课堂学习过程中，鼓励学生自主思考问题、自主探索知识，如在分析动物行为研究案例时，引导学生自主总结案例中所采用的研究方法和成功经验，培养学生的独立思考能力和知识迁移能力。合作学习法：组织学生成立学习小组，针对特定的教学任务或问题展开合作学习与探究。例如，在案例分析、实验设计和实验探究等活动中，小组成员共同讨论、分工协作，完成各项任务。在合作学习过程中，学生学会倾听他人的意见和建议，相互交流、相互学习，共同提高。通过合作学习，培养学生的团队合作精神、沟通能力和人际交往能力，同时也促进学生之间的思想碰撞和知识共享，拓宽学生的思维视野。观察分析法：在课堂教学中，引导学生仔细观察教师展示的各种动物行为研究资料，如视频、图片、实验数据等，要求学生从观察中发现问题、分析问题并总结规律。例如，在观察动物行为实验视频时，让学生分析实验中的变量设置、实验步骤的合理性以及实验结果的可靠性等，培养学生的观察能力和分析归纳能力。在观察动物行为现象时，引导学生运用所学知识进行分析和解释，如为什么动物会表现出这样的行为？这种行为对动物有什么意义？培养学生的知识应用能力和思维能力。实践应用法：引导学生将所学的动物行为研究方法应用到实际生活中，如观察身边宠物或小动物的行为，尝试运用观察法记录它们的行为表现，并分析其行为原因；或者设计一个简单的实验来探究小动物的某种行为特点，如探究小鼠的走迷宫学习行为等。通过实践应用，加深学生对知识的理解和记忆，提高学生运用生物学知识解决实际问题的能力，同时也培养学生的创新思维能力和实践能力。教学过程六、教学过程（一）导入新课（5分钟）展示一段动物行为的精彩视频，视频中包含了多种动物在不同场景下的行为表现，如猴子在树上相互嬉戏、鸟儿在空中自由飞翔、蚂蚁在地面忙碌地搬运食物等。播放结束后，提问学生：“同学们，我们看到动物们有着各种各样有趣的行为。那么，你们有没有想过科学家们是如何研究这些动物行为的呢？他们采用了哪些方法来揭开动物行为背后的奥秘呢？今天，就让我们一起走进动物行为的研究世界，学习动物行为研究的方法。”设计意图：通过播放生动的动物行为视频，能够迅速吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和好奇心，让学生对动物行为有一个直观的感受，同时自然地引出本节课的主题——动物行为的研究方法，为后续教学内容的展开做好铺垫。（二）新课讲授1.研究动物行为的方法概述（8分钟）（1）方法介绍向学生介绍研究动物行为的主要方法有观察法和实验法。观察法是在自然状态下或实验室中，通过直接观察或借助仪器设备观察动物的行为表现，并如实记录下来。实验法是研究者对研究对象施加不同程度的外界影响，然后再观察研究对象的行为反应，从而探究动物行为的原因和规律。强调两种方法各有特点，观察法能够提供动物行为的自然信息，但难以确定行为的因果关系；实验法可以通过控制变量来探究因果关系，但可能会对动物的自然行为产生一定影响。（2）对比分析通过表格的形式对比观察法和实验法的特点、优点和局限性，让学生更清晰地理解两种方法的区别与联系。例如：|研究方法|特点|优点|局限性|||||||观察法|在自然或实验室状态下直接或间接观察动物行为|能获取自然状态下的行为信息，真实可靠|难以确定行为因果关系，受观察者主观影响较大||实验法|对研究对象施加外界影响后观察行为反应|可控制变量，探究因果关系|可能干扰动物自然行为，实验环境与自然环境有差异|设计意图：从整体上介绍动物行为研究的两种主要方法，让学生对研究方法有一个初步的认识，通过对比分析，使学生更清楚地了解两种方法的特点、优点和局限性，为后续深入学习两种方法的具体内容奠定基础。2.观察法（12分钟）（1）观察法的类型讲解观察法分为直接观察法和间接观察法。直接观察法是研究者直接用肉眼观察动物的行为表现，如观察鸟类的筑巢过程、哺乳动物的哺育幼崽行为等。间接观察法是借助仪器设备（如望远镜、摄像机、录音机等）来观察动物行为，这种方法可以在不干扰动物的情况下进行远距离观察，或者记录动物在自然环境中的声音、图像等信息，便于后续分析。例如，通过在野外设置红外摄像机观察夜间活动的动物行为。（2）观察法的实施要点强调在使用观察法时，要明确观察目的，确定观察对象和观察范围，选择合适的观察时间和地点。在观察过程中，要按照一定的顺序进行观察，如从整体到局部、从宏观到微观，同时要注意观察动物行为的细节变化。详细介绍观察记录的方法，包括文字描述、绘制图表、拍摄照片或视频等。例如，在观察蚂蚁的觅食行为时，可以记录蚂蚁的活动路线、觅食时间、搬运食物的种类和数量等信息，并绘制蚂蚁活动轨迹图。组织学生进行小组讨论，针对“观察校园内麻雀的觅食行为”这一任务，制定观察计划，包括观察目的、观察地点、观察时间、观察方法以及记录方式等，每个小组派代表发言，教师进行总结和补充。设计意图：详细讲解观察法的类型和实施要点，让学生掌握观察法的具体操作方法，通过小组讨论制定观察计划，培养学生的合作学习能力、观察能力和计划制定能力，使学生能够将理论知识应用到实际的观察活动中。3.实验法（15分钟）（1）实验法的基本步骤以“探究小鼠走迷宫的学习行为”为例，详细介绍实验法的基本步骤。首先是提出问题，如“小鼠是否能够通过学习找到迷宫的出口？”然后作出假设，“小鼠经过多次尝试后能够逐渐找到迷宫的出口”。接着设计实验，确定实验变量（如迷宫的复杂程度、小鼠的饥饿程度等）、对照组和实验组（如一组小鼠在正常迷宫中，另一组小鼠在设置了更多障碍的迷宫中），选择合适的实验材料和实验仪器（如迷宫模型、小鼠、食物等），制定实验步骤（如将小鼠放入迷宫，记录小鼠找到出口的时间和错误次数等）。在实施实验过程中，要严格按照实验步骤进行操作，认真观察并记录实验数据。实验结束后，对实验数据进行分析，如计算小鼠在不同实验组中的平均找到出口时间和错误次数，通过比较分析得出结论，验证假设是否成立。（2）实验设计的要点强调实验设计中变量控制的重要性，变量分为自变量、因变量和无关变量。自变量是研究者主动改变的变量，如迷宫的复杂程度；因变量是随着自变量的变化而变化的变量，如小鼠找到出口的时间；无关变量是除自变量以外可能影响实验结果的其他因素，如小鼠的年龄、性别、健康状况等，在实验中要尽量控制无关变量，使其保持相同或相似。同时，要设置对照组，对照组与实验组除了自变量不同外，其他条件都应相同，通过对照组与实验组的对比，更准确地得出实验结论。组织学生进行小组讨论，针对“探究光照对蚯蚓活动的影响”这一实验课题，设计实验方案，包括提出问题、作出假设、确定变量、设计实验步骤等，每个小组派代表发言，教师进行总结和补充。设计意图：通过实例详细介绍实验法的基本步骤和实验设计的要点，让学生深入理解实验法的核心内容，掌握实验设计的基本原则和方法，通过小组讨论设计实验方案，培养学生的实验设计能力、逻辑思维能力和合作学习能力，使学生能够运用实验法探究动物行为问题。4.动物行为研究案例分析（10分钟）（1）案例介绍介绍弗里施对蜜蜂色觉的研究案例。弗里施通过给蜜蜂提供不同颜色的卡片，并在卡片上放置有花蜜的容器，观察蜜蜂对不同颜色卡片的访问频率，从而得出蜜蜂能够分辨颜色的结论。详细介绍案例中科学家的研究方法、实验步骤、数据处理方式以及结论的得出过程。（2）案例分析与讨论组织学生对该案例进行分析与讨论，提出一系列问题引导学生思考，如“弗里施为什么要选择这样的实验设计？”“实验中的自变量和因变量分别是什么？”“这个实验有没有设置对照组？如果有，对照组是怎样的？”“从这个案例中，你学到了关于动物行为研究的哪些方法和技巧？”等。通过案例分析与讨论，让学生深入理解动物行为研究的方法在实际案例中的应用，培养学生的分析问题、解决问题的能力和批判性思维能力。设计意图：通过介绍著名的动物行为研究案例，并组织学生进行分析与讨论，让学生从具体案例中学习动物行为研究的方法和技巧，体会科学研究的严谨性和逻辑性，培养学生的分析问题、解决问题的能力和批判性思维能力，进一步加深学生对动物行为研究方法的理解和掌握。（三）课堂小结（5分钟）引导学生回顾本节课所学的主要内容，包括动物行为研究的主要方法（观察法和实验法）、观察法的类型和实施要点、实验法的基本步骤和实验设计要点，以及通过动物行为研究案例分析所学到的方法和技巧。教师进行总结和补充，强调重点知识，如观察法与实验法的相互配合在动物行为研究中的重要性，实验设计中变量控制的严谨性对确保实验结果准确性的关键作用，以及从案例分析中汲取的科学思维方式和研究经验等，帮助学生构建完整的知识体系，加深学生对动物行为研究方法的理解与记忆，使学生能够在今后的学习或实践中灵活运用这些方法探究动物行为的奥秘。设计意图：通过课堂小结，让学生对本节课的知识进行系统梳理，强化重点内容，巩固所学知识，促进学生对动物行为研究方法的整体把握，提升学生的知识整合与内化能力，为学生进行后续的动物行为探究活动奠定坚实基础。（四）课堂练习（10分钟）布置一系列与本节课内容紧密相关的练习题，涵盖选择题、填空题、简答题和实验设计题等多种题型。例如：选择题“以下属于观察法的是（）A.给小鼠注射药物后观察其反应B.用望远镜观察鸟类的迁徙C.设置不同光照条件观察植物的生长D.改变食物种类观察动物的取食偏好”；填空题“实验法的基本步骤包括提出问题、作出假设、______、实施实验、分析结果和得出结论”；简答题“简述观察法在动物行为研究中的优点和局限性”；实验设计题“请设计一个实验探究温度对金鱼呼吸频率的影响，写出实验目的、实验假设、实验变量、实验步骤、预期结果和结论”等。让学生在课堂上独立完成练习，教师巡视指导，及时发现学生在答题过程中存在的问题，如对研究方法的判断错误、实验设计的不规范、对概念理解的偏差等，并进行有针对性的讲解与答疑，帮助学生巩固所学知识，提高学生运用知识解决问题的能力，同时培养学生的科学思维和实验设计能力。设计意图：课堂练习能够及时检验学生对本节课知识的掌握程度，发现学生学习过程中的薄弱环节，以便教师调整教学策略，进行有针对性的辅导。通过多种题型的练习，让学生从不同角度理解和运用动物行为研究方法，强化学生对知识的理解与记忆，提升学生的解题能力和科学思维能力，为学生今后的生物学学习和科学探究活动做好铺垫。（五）拓展延伸（5分钟）介绍一些现代动物行为研究的新技术和新方法，如利用基因编辑技术研究动物行为的遗传基础、运用神经影像学技术探究动物行为的神经机制、借助计算机模拟和人工智能技术分析动物行为数据等。展示相关的科研图片、视频资料或简短的新闻报道，激发学生对动物行为研究领域前沿动态的兴趣，鼓励学生课后查阅更多资料，了解这些新技术和新方法在动物行为研究中的应用实例，并思考它们对动物行为研究领域的推动作用以及可能带来的伦理问题。设计意图：拓展延伸环节旨在拓宽学生的知识面和视野，让学生了解动物行为研究领域的前沿进展，激发学生对生物学的学习热情和科学探索精神，培养学生的自主学习能力和创新思维能力。同时，通过引导学生思考新技术带来的伦理问题，培养学生的科学伦理意识和社会责任感，使学生在关注科学发展的同时，能够全面、辩证地看待科学技术的应用。（六）布置作业（2分钟）让学生选择一种自己感兴趣的动物行为，运用所学的观察法进行实地观察，并撰写一篇观察报告。报告要求包括观察目的、观察对象、观察时间、观察地点、观察过程、观察结果以及对观察结果的分析和讨论等内容，字数不少于500字。请学生查阅资料，了解一个动物行为研究的经典实验案例，除了课堂上介绍的案例之外，如洛伦兹对印刻现象的研究等，对该案例进行深入分析，包括实验目的、实验方法、实验结果、结论以及该实验对动物行为研究领域的贡献和影响等，并制作一份简单的PPT演示文稿，准备在下次课堂上进行展示和交流。设计意图：作业布置旨在培养学生的实践观察能力、资料查阅能力、分析归纳能力、书面表达能力和信息展示能力。通过观察动物行为并撰写报告，让学生将课堂所学的观察法应用到实际生活中，加深对观察法的理解和掌握；通过分析经典实验案例并制作PPT演示文稿，让学生进一步深入了解动物行为研究的方法和意义，拓宽学生的知识面，提高学生的综合素养，同时促进学生之间的知识共享和交流合作，培养学生的团队精神和沟通能力。板书设计七、板书设计（