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1、有效提高生物实验探究 性和操作性的策略 提纲 一、问题的提出 1、教学现状 2、新课标要求及实验的意义 二、生物学的本质及实验的特点 1、生物学的本质 2、生物实验的特点 三、增强实验的探究性 1、从科学发现史感悟实验的探究性 2、实验设计问题化 3、从实验变式上拓展问题 四、增强实验的操作性 1、改变装置 2、改变材料 3、改变操作顺序 五、新方法集锦及反思 l教师对生物实验活动的教学普遍存在 畏难情绪，认为生物学实验没有什么 探究性，时间长，如种子的萌发实验 、植物的光合作用实验难以在课堂上 操作，对实验的教学效果不甚满意， 好多采用的是讲实验、背实验、题海 战术 1.教学现状 一、问题的
2、提出 l思维敌不过知识面，应试压力下使得部分 学校对实验教学缺乏重视，对探究性实验的 开设情况也没有很严格的要求和检查标准， 造成了部分有一定难度和耗时较长的探究性 实验的开设情况不容乐观。 1.教学现状 课程基本理念 2001 （一）面向全体学生 （二）立足学生发展 2011 （一）为每一个学生提 供公平的学习科学的机 会面向全体学生 （二）关注学生在科学 学习过程中的自主发展 立足学生发展 2. 新课标要求及实验的意义 理念优先 2001 （三）体现科学本质 （四）突出科学探究 （五）反映当代科学 成果 2011 （三）引导学生逐步 认识科学的本质 （四）体现科学探究 的精神 （五）反映当
3、代科学 成果 课程基本理念 理念优先 1、实验课程是一种教学事件，但实验教学过程则是一种课程开 发。鼓励创造性的实验，殊途同归。 2、教师用教材而不是教教材。可以将教材作为参考，在教材设 计的实验本身上拓展出更多的实验思维空间。 3、尊重学生独特的感受和理解，帮助学生用个人知识、直接经 验、生活世界创造性的设计实验。 新课标对教师实验的要求 4、教师是实验活动的组织者、引导者和参与者。教师要善于同学 生一起激发兴趣、认真探究、共同复习旧知识、总结新知识。师生 是学习的共同体。 5、充分发掘校本资源和社会资源创造学生探究问题的空间，激发 学生的求知欲望。 6、着眼于学生的实验技能和科学思维的培养
4、，营造一个动手与动 脑、有序与弹性、规则与创新的磁性空间，使学生知识、能 力与创新水乳交融。 1、有序规范、器材完备、善于控制、讲究方法、操作规范、善始 善终、讲究整洁。 2、民主、自主、合作、参与 3、自我建构、自我生成、自我交流、自我创新 4、知识和能力、过程和方法、情感态度价值观三维融合。 新课标对学生在实验中的要求 体现观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实 验设计能力、综合应用能力 科学精神的体验 最重要的教学资源 认识误区：实验是不是真的没用？！ 实验真的只是工具？！ 实验的必要性 实验既是手段、又是目标 帮助学习、促 进学习 教学要求（实验知识与技能） 、情感态度与价值观
5、实验的意义 学习兴趣是学习活动的重要动力。学生一旦 有了学习兴趣 , 注意力就会高度集中 , 思维就 会异常活跃 , 学习活动就会随之变得愉快 , 学 生就能高效率地掌握知识、技能。 实验教学最能激发学生的学习兴趣 激趣实验 讲“茎的输导作用” 时，可先演示一个实验，取 A、B 两支试管，分别加入等量的稀释的红墨 水。再分别放入正立的和倒立的两株芹菜，其 中倒置的芹菜一段剪掉尾部的叶片，露出茎的 部分，其根部向上放入试管中。 二、生物学的本质及实验 的特点 有一只母蟹，天生丽质，温柔而又多情，她一直梦想 着能找到一只健康聪慧潇洒大方的公蟹做爱人，但却 始终不能如愿，因为她有一个条件实在是太难满
6、足了 ：必须是一只竖着走路的公蟹。 终于有一天，她邂逅了一只竖着走路的公蟹，他们一 见钟情，马上就定下了终身。婚礼那天，所有的蟹都 来祝贺他们。但是，他们婚后的生活却并不幸福，因 为母蟹失望的发现原来竖着走路的白马王子却变成了 横着走路的蠢汉，母蟹哭着质问公蟹：“你当初为什 么期骗我的感情？”公蟹连忙解释道：“亲爱的，我 哪能天天都喝醉呢？” 你有何感想？ 生物学是一门以实验为基础的自然 科学，是研究生命活动现象和生命 活动规律的科学，具有很强的实践 性和科学的严谨性。 1、生物学的本质 俄国著名的生理学家巴甫洛夫特别强调人的观察能力，他 在实验室的墙上刻着几个醒目的大字：“观察，观察，再 观
7、察学会科学的观察，将使你获得很多意想不到的收获 ” 聂利实验 蜜蜂并不是靠翅膀振动发声 科学观察顺序 先整体后局部，先外到内，有表及里，自下而上，要 先用肉眼，再用放大镜或显微镜观察。 2.生物实验的特点 n实验场所灵活多样 n实验材料多为活的生物 n实验周期一般较长 n 实验受季节影响较大 n实验大都是综合性的 全书生物实验 1、使用显微镜观察生物 2、制作简单的临时装片 3、影响酶催化作用的因素 4、种子萌发的条件 5、植物的向性 6、绿叶在阳光下制造淀粉、探究二氧化碳是光合 作用的原料 7、食物上滋生微生物条件 取消了伤害动植物和破坏生态环境的实验。 共82个 分析下面的实验并回答问题：
8、 把相同大小的两块鲜肉分别放在完全相同的甲、乙两个 广口瓶中(如图)，其中甲广口瓶不封口，乙用布封口。 数日后，甲、乙两瓶中肉质腐烂，并在甲瓶的腐肉上发 现了蛆 (苍蝇的幼体)，用布封口的乙瓶内则没有。 （1）甲、乙两瓶中肉质腐烂的原因是 。 （2）该实验中的变量是 。 （3）你对甲瓶腐肉上出现了蛆的解释是 。 （4）你从该实验得出的结论是 。 实验探究题 鲜肉水分充足，有机物丰富，空气中细菌、真菌大量 繁殖，引起肉腐败变质/苍蝇/苍蝇在甲瓶内的肉上产 卵，虫卵孵化为蛆/腐肉不会自然产生蛆或苍蝇产卵， 虫卵孵化为蛆 科学家不断实验探究 “自然发生说” 三、增强实验的探究性 1.从科学发现史感悟
9、 自然发生说是19世纪前广泛流行的理论，这种学说认 为，生命是从无生命物质自然发生的。如，我国古代 认为的“腐草化为萤”（即萤火虫是从腐草堆中产生的 ），腐肉生蛆等。在西方，亚里士多德（公元前384 公元前322）就是一个自然发生论者，有的人还通 过“实验”证明，将谷粒、破旧衬衫塞入瓶中，静置于 暗处，21天后就会产生老鼠，并且让他惊讶的是，这 种“自然”发生的老鼠竟和常见的老鼠完全相同。 雷迪的实验尼达姆的实验斯巴 兰扎尼的实验巴斯德的实验 微生物自然发生？ 雷迪的实验 两个完全相同的 肉块放在两个完 全相同的罐子中 不封口 用布封口 实验变量：苍蝇 是否与肉接触 开口的罐子中肉变质 并有蛆
10、，封口的罐子 中的肉上没有蛆 雷迪的实验结论 苍蝇是由亲代苍蝇在腐肉上产的 卵发育而来的；无论是苍蝇还是蛆都 不会从腐肉中自然发生。 雷迪的实验有哪些先进的地方? 1、考察单一变量 2、将设计对照的思想引入实验 尼达姆的实验 发现肉汤中滋生了大量 微生物 煮沸的羊肉汤软木 塞塞紧瓶口几天 用显微镜观察 尼达姆的实验结论 尼达姆的实验使许多科学家相信 ：微生物能自然发生。 尼达姆在实验中有没有不严密 的地方？怎样来改进？ 1、煮沸的时间不够长，不能完全杀死微生物 2、软木塞带有微生物，会将微生物带入烧瓶 中，并且软木塞和烧瓶口之间有空隙。 斯巴兰扎尼的实验 塞上软木 塞，煮沸 2min 实验开始
11、实验后一段时间 塞上软木 塞，煮沸 1h A B 污染 污染 ？ 斯巴兰扎尼的实验 实验开始 实验后一段时间 密封，煮 沸2min 密封，煮 沸1h 污染 未污染 C D 斯巴兰扎尼的实验结论 推翻了尼达姆的结论， 否认了“自然发生说” 一位厨师从斯巴兰扎尼的实验中受到启发 ，发明了罐头，那就是把食物装入密封的 瓶中，然后加热煮沸，杀死其中的微生物 ，这样食物就可以很久也不会变质了。 罐头的发明 斯巴兰扎尼的实验它的缺陷在哪里？ 他的实验设计没有考虑到和自然情况 一致，密闭的烧瓶中缺乏空气。因此许 多科学家并不承认他的实验结论 ，认为是由于缺乏空气而导致微 生物没有自然发生。 想一想：你认为应
12、该如何改进？ 巴斯德的实验 对自制的酵母 菌液和果汁进 行消毒 瓶口是高山上 的无菌空气 未污染 未污染 长时间后 长时间后 消毒瓶口 是鹅颈状 的玻璃瓶 巴斯德的实验结论 巴斯德的实验 彻底否定了“ 自然发生说” 某同学为了认识食物腐败的主要原因，探究食物保鲜的方法，设 计了如下实验装置，如右图，请据此回答： （1）在安置好装置之后，利用酒精灯和其他仪器将试管内的肉汤 煮沸，其主要目的是_。 （2）除实验装置中给出的细菌生活的基本条件外，还需要 _。弯曲玻璃管的作用是_。 （3）肉汤将会腐败的试管是：_。 杀死试管内的微生物/适宜的温度/把空气中的细菌等微生物阻挡在试管之外/A 2000多年
13、前，亚里士多德 提出：植物体生长的土壤 是构成植物体的原材料。 光合作用的发现史 从柳苗生长之谜说起 问题：植物的增重是否来自土壤？ 植物的增重来自土壤 植物的增重并非来自土壤 实验设想： A实验前后土壤减少的重量=实验前后柳树 增加的重量说明_。 B实验前后土壤减少的重量 实验前后柳树 增加的重量说明_。 问题：植物的增重是否来自土壤？ 结论：植物增重所需的物质并非是土壤直 接转化的， 水才是使植物增重的物质。 实验前实验后重量变 化（+/ ） 柳苗重 Kg 干土重 Kg 2.3 90 76.8 89.943 +74.5 -0.057 问题 1.水是使植物增重的唯一物质吗？ 2.在海尔蒙特实
14、验中还忽略了什么因素 对植物的影响？ 3.空气会对植物的生长产生影响吗？ 1771年普利斯特利的实验示意图 结论：绿色植物能够净化因蜡烛燃烧或动物呼 吸而变得浑浊的空气。 （1 ） （1） （2 ） （3 ） 问题 当人们重复普利斯特利的实验时， 有的获得成功，有的总是失败，甚 至发现绿色植物也会更严重地污染 空气。这是为什么呢？ 植物在什么条件下才能更新空气呢 ？ 1779年英格豪斯的实验 为了让试验的结果更加可靠 ，英格豪斯并不忙于下最后 的结论。他又用了将近3个月 的时间，选择不同的植物反 复进行了总计500多次实验， 终于找到了好空气与坏空气 互变的关键原因是“光”。英 格豪斯所得出的
15、结论是：在 光照下，植物会把坏空气变 成好空气，没有光的时候则 相反。 P58 问题 光照下的绿色植物究竟是怎样更新空 气的呢？ 1782年，瑞士的科学家谢尼伯曾经做过这样一个实验： 他采集了许多植物的绿叶，浸在水里，放在阳光底下。 叶子很快就不断地发出一个个小气泡，谢尼伯用一只试 管收集了这些气体。这些气体是什么呢？当谢尼伯把一 片点着了的木条扔进试管时，木条猛烈地燃烧，射出耀 眼的光芒。这说明试管内是氧气，因为氧气能帮助燃烧 。接着，谢尼伯又往水里通入二氧化碳。 他发现，通进去的二氧化碳越多，绿叶排出的氧气 也越多。谢伯尼得出了这样的结论：“在阳光的作用下 植物靠着二氧化碳营养而排出氧气。” 证明：绿色植物在光下释放_，同时还吸收 了_
