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高中生物第2节 生物科学的学习过程学案教案(word版下载)           ★★★★★
高中生物第2节 生物科学的学习过程学案教案(word版下载)

班级_________ 学号________姓名__________
[课 题] 第一章 生物科学和我们 第2节 生物科学的学习过程
[学习目标]
1、说明学习生物科学需要正确的方法。
2、尝试像科学家一样实验
[学习重点]
主要是引导学生了解生物科学的学习过程。
[学习难点]
尝试像科学家一样思考
[学习方法]
自主探究
[课堂导学]
一、科学家不断实验:挑战“自然发生说”
科学家
实验过程
实验结果
观点

雷迪
观察与苍蝇接触的肉和没被苍蝇接触的肉出现蛆的情况
____________的肉上出现了蛆
地球上自从有了原始生命,所有生物都来自生殖,对“自然发生说”的态度是:______________
_______________。

尼达姆
将羊肉汤_______装在瓶子里,并用软木塞封口
肉汤中滋生了大量________________
是“自然发生说”的支持者,微生物的确能自然发生

斯巴兰扎尼
对盛肉汤的烧瓶_______________与____________密封瓶口,再进行不同时间的加热
密封并长时间加热的肉汤不再有生命的____________


巴斯德
把盛酵母菌浸液(已消毒处理)的烧瓶瓶颈拉成_______________,使尘埃不能进入瓶中
这些瓶子虽未密封,亦能保持_____________
_____________
否定了生命的“自然发生说”

二、像科学家一样实验:科学实验
用科学的实验方法,透过现象看本质,常用的科学方法有
1、观察:观察必须________、__________,并如实___________。
2、测量:会正确使用测量工具。测量应力求___________,要多次测量求其_____________。记录测量结果时使用________________单位。
3、实验设计:巧妙地_________________是生物科学研究中检验预测正确性的最佳途径。
4、收集数据和分析数据,如实地收集数据,再运用数学知识__________
___________________________,得出独到的见解,并通过_____________
___________________的形式与他人交流。
5、安全实验:科学实验需要确保实验___________。只有完全理解并能自觉遵守实验安全守则才能确保实验安全。
[知识归类] 新课标第一网
一、自然发生学说实验归纳:
二、生物探究实验的程序
1、一般程序

2、完整内容
(1)实验名称、目的:明确做什么实验,实验要解决什么问题。
(2)假设:即对可见现象作出的一种可检测的解释。
(3)预期:在检测一个假设之前,先提出实验的预期结果。
(4)实验:按照实验设计原则具体设计实验的方法步骤。
(5)观察和收集数据:通过观察、客观记录实验现象,得出实验结果,并通过一定方式将实验结果呈现出来。
(6)分析、推论:对记录的数据(包括现象和结果)进行整理分析,并推导得出结论。
(7)交流:写出书面实验报告与他人交流。
三、实验设计的基本理论和原则
1、“变量”理论
在实验中,变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用,可分为两类:
(1)实验变量与反应变量
①实验变量:也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
②反应变量:亦称因变量,指实验中由实验变量而引起的变化和结果。
通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。
(2)无关变量与额外变量
①无关变量:也称控制变量,指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。
②额外变量:也称干扰变量,指实验中由无关变量所引起的变化和结果。显然,额外变量会对反应变量起干扰作用。
在实验设计和操作中,各实验组中的无关变量应完全相同,这样就可以避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性,便于清晰地研究实验变量与反应变量的关系。
2、实验设计的原则
(1)科学性原则
①实验原理:符合科学的基本知识和基本原理。
②材料选择:符合实验要求,操作简便,经济易得。
③实验方法:科学、严谨,如巴斯德的颈瓶,既保证瓶内有足够的空气,又防止外来微生物的干扰。
④结果处理:科学、合理,符合数量统计的基本原则。
(2)平行重复原则
足够的重复,避免偶然性,减少误差。
(3)单一变量原则
一个实验变量对应一个反应变量,尽量避免无关变量的干扰,如雷迪实验中的控制的单一变量是肉是否与苍蝇接触 。
(4)对照原则
①空白对照:只对实验组处理,对照组不作任何处理。如雷迪的实验,对照组中的肉不与苍蝇接触。
②自身对照:实验与对照均在同一对象上进行,不另设对照,如尼达姆发现肉汤放置几天会变浊变臭,肉汤的前后变化即为自身对照。
③相互对照:几个实验组相互对照,不另设对照组,如斯巴兰扎尼实验,分别用软木塞密封和熔化玻璃密封、煮沸2min和1h,共设置四个实验组相互对照。
④条件对照:对照组和实验组给予不同条件处理,如巴斯德对煮沸后的酵母菌浸液的瓶子一组密封,另一组为不密封的颈瓶。
关键点:①明确探究实验应该遵循的实验原则和要求。
②依据对照原则和单一变量原则补充实验步骤。
③根据实验步骤分析得出预期的结果和结论。
[典型例题]
例1、下列哪种说法使斯巴兰扎尼的实验缺少足够的证据否定“自然发生说”
A.肉汤加热时间不够长
B.软木塞不能完全隔绝细菌
C.没有设计对照实验
D.烧瓶中缺少足够的空气
[变式训练]:
巴斯德在斯巴兰扎尼实验的基础上设计了“鹅颈瓶实验”,其目的是
A.这种弯曲的“鹅颈”可以使肉汤与空气完全隔绝
B.这种带有弯曲细管的瓶是敞口的,空气可以进入,而空气中的微生物则被阻而沉积在曲颈部,不能进入瓶中
C.证明污染物来自营养液
D.验证斯巴兰扎尼的实验结论,即只有在密闭情况下才能保持无菌
例2、现有一些同样饱满的绿豆种子。为了探究种子的活性对种子萌发的影响,请你依据所给材料和用品,设计出实验的方法步骤,预测实验结果,并得出相应的结论。
(1)材料和用品:数量充足的铺有滤纸的培养皿,无菌水,表面经过消毒的新鲜绿豆种子,小烧杯,酒精灯等。
(2)方法步骤
①将种子分成两等份,一份种了放入盛有无菌水的小烧杯内,点燃酒精灯,将种子煮熟,让种子______________,另一份种子_________________。
②向培养皿内倒入适量的无菌水,将两等份种子分别放入两组培养皿中。
③将两组培养皿放在相同且适宜的环境中培养。
(3)预期实验结果:________________________________________。
(4)相应结论:__________________________________________。
[达标训练]
1、雷迪设计的实验主要应用了下列哪些原则
①科学性原则②可行性原则③单一变量原则④对照原则
A.①②B.①C.②D.③④
2、尼达姆在实验中无论是用肉汤还是用植物种子和杏仁煮汤,最后汤中都出现了大量的微生物。他分析得出结论的理由不包括
A.软木阻挡了外界微生物的进入
B.汤内原有的微生物被煮死
C.不同种类的汤作对照出现了相同的结果
D.软木上可能带有微生物
3、在斯巴兰扎尼的实验中,如果用加盖软木塞煮沸1h的烧瓶装置为实验组,那么对照组即为
A.不加盖软木塞煮沸2min的烧瓶装置
B.熔化玻璃密封煮沸2min的烧瓶装置
C.不加盖软木塞煮沸1h的烧瓶装置
D.熔化玻璃密封煮沸1h的烧瓶装置
4、生物探究实验需要采用科学的方法和程序,步骤如下:
①观察现象②分析问题③设计实验
④分析结果⑤得出结论⑥提出问题
⑦作出假设⑧进行实验
正确的排序应该是
A.⑥②③⑧⑦①④⑤B.⑥②④③⑧①⑦⑤
C.①⑥②⑦③⑧④⑤D.①②⑥③⑧⑦④⑤
5、下列关于实验安全的说法错误的是
A.实验中试管口必须朝向自己不能朝向他人
B.实验中试管口切勿朝向自己或他人
C.化学药品不要随意倒进水槽中
D.只有完全理解并能自觉遵守实验安全守则,才能确保实验安全
6、下列关于科学实验的说法错误的是
A.用一种或多种感官去收集信息的过程就是观察
B.预测是根据现有证据和既往实验对将来的事件作出推论
C.预测必须是正确无误的
D.通过测量科学家能把观察的结果表达得更加精确
7、在设计对照实验时,应当注意的问题是
A.所有的变量都相同
B.所有的变量都不相同
C.除实验变量外其他变量都不相同
D.除实验变量外其他变量都相同
8、现有一植物的种子,已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响,但不了解其萌发与光是否有关,探究光的有无对该种子萌发的影响,某同学进行了如下实验:①向垫有滤纸的培养皿中倒入适量的水,将一定量的种子放入培养皿中;②将培养皿置于黑暗、25℃、空气状况适宜且相同的条件下培养一段时间,观察种子的萌发情况。你认为下列最适宜作实验对照组的是
A.另一组置于有光条件下,其他处理相同
B.另一组置于5℃条件下,其他处理相同
C.另一组置于缺氧条件下,其他处理相同
D.另一组置于有光、5℃条件下,其他处理相同
9、一位学生想研究蜗牛爱吃白菜还是爱吃卷心菜,他将两种菜叶均切成小块,并准备10个容器,在每个容器中均放置一只蜗牛和每种菜叶各一块。三天后,对每种菜叶的面积进行测量并记录数据。有人认为此实验不科学,其理由中不正确的是
A.实验开始时所用的菜叶的小块未经测量,它们可能不相等
B.每种菜叶的厚度可能不等,因此其实际大小可能不等
C.对蜗牛的情况未做说明
D.只需要两个相同的容器,各放入一只相同大小的蜗牛,其他相同
10、一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地愉的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素,为此他将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块,进行田间实验。除施肥不同外,其他田间处理措施相同。实验结果如下表:
地块
甲
乙
丙
丁
戊

施肥
情况
尿素
磷酸
二氢钾
磷酸
二氢铵
硫酸铵
不施肥

小麦收获量
55.56
65.26
56.88
55.44
55.11

请分析完成问题:
(1)该农民通过________发现其种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。通过自己的分析,提出了假设,该假设是__________________。
(2)为此他将该块肥力均匀的农田分为面积相等的五小块,进行田间实验,体现了实验设计的_________________原则。同时除施肥不同外,其他田间处理措施相同,又体现了实验设计的_________________原则。
(3)该实验的结果是______________________________________________
_____________________________,实验结论是_______________________
__________________________________________________。


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