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第1章 生物学—研究生命的科学
第 2 节 生物学研究的基本方法
（第 3 课时）
一、教学目标
1.生命观念：
说出科学探究的基本过程。学生能够理解水温变化对生物生理活动的影响， 掌握实验设计 的基本原则，学会观察和记录金鱼在不同水温下的呼吸频率，树立生物体与环境相适应的生命 观念。
2.科学思维：
理解并掌握观察、实验和科学探究的基本过程，培养学生的科学思维方法和实践能力。
3.情感态度与价值观：
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为原则来设计探究性实验。
二、教学重点和难点
1.教学重点：
初步学会科学探究的基本方法。
2. 教学难点：
发现问题、提出问题、作出假设、控制变量、开展实验探究的思路和方法。
三、教学设计思路
以一段生动有趣的视频或图片开场，展示金鱼在不同水温环境中游泳状态的差异，引导学 生直观感受水温变化对金鱼活动的影响，进而提出问题：“水温的变化会如何影响金鱼的呼吸 频率呢？ ”以此激发学生的好奇心和探索欲。简要介绍水温作为环境因素对水生生物生存的重 要性，特别是如何影响金鱼的生理机能，包括新陈代谢速率和呼吸作用。同时， 明确实验探究 的基本步骤和注意事项，为学生后续的实验设计打下基础。鼓励学生分组讨论， 根据已学知识 设计实验方案。重点引导学生确定实验的自变量（水温）、因变量（金鱼呼吸频率）和控制变 量（如金鱼大小、水质、光照等） ，并讨论如何准确测量呼吸频率。随后， 学生分组进行实验， 观察并记录不同水温下金鱼的呼吸频率变化。在此过程中， 教师需巡回指导，确保实验安全有 序进行。
引导学生整理实验数据，采用图表或统计方法分析水温与金鱼呼吸频率之间的关系。鼓励 学生结合所学知识，尝试解释实验现象，得出科学结论。同时， 组织学生进行小组讨论和全班 分享，培养学生的表达能力和批判性思维。总结本次实验活动的主要内容和收获，强调水温变 化对生物生理活动的影响以及实验探究的重要性。同时， 引导学生思考如何将所学知识应用于 实际生活中，如合理调节鱼缸水温以保障金鱼健康等。
在此基础上进行跨学科活动，旨在通过动手实践，让学生学习自制水族箱并饲养金鱼的全 过程。首先， 引导学生了解水族箱的基本构造与饲养金鱼的基础知识。随后， 分组进行水族箱 的设计与制作，强调安全操作与团队协作。制作完成后， 指导学生布置水族箱环境，选购并引 入金鱼。最后， 教授水质管理、饲料投喂及疾病防治等日常养护技巧， 确保金鱼健康成长。通 过此过程，培养学生的动手能力、观察能力及责任感。最后， 鼓励学生保持对科学的好奇心和 探索欲，为未来的学习和研究奠定基础。
四、课时安排：1 课时
五、教学过程 【新课导入】
让我们像科学家一样，尝试用科学的方法来探究水温的变化是否对金鱼的呼吸频率产生影 响。
【新课学习】
学习目标 1：探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响
1. 情境导入：
说说看，生物（比方说金鱼）的生命活动受到哪些因素的影响？金鱼（图 1-17）生活的适 宜水温一般是 20~28℃ ,水温的变化会对金鱼的呼吸频率产生影响吗？
2. 自主学习：
引导学生思考如何进行科学探究： 你提出问题的是？
你作出假设的是？ 你制订的方案是？ 你准备如何实施？ 你的结论是？
3. 小组活动：
学生先自主阅读 P17-P19 相关内容（2-3min）；
小组讨论：你能做出几种假设？小组讨论制订实验计划，补全实验材料和用具，小组成员具体 分工，写出的实验具体实施步骤。
教师讲解科学探究的注意事项：
① 列出所需要的材料和用具。
② 本实验中的单一变量是什么
③ 这个实验至少需要测几种温度下金鱼的呼吸次数,测常温下金鱼呼吸次数的目的什么
④ 如何使用温度计？
⑤ 如何改变水温？
⑥ 如何数金鱼的呼吸次数？
教师引导学生说出实验所需的材料和用具：金鱼、渔网、温度计、小鱼缸（可用大烧杯或水槽 代替）、冰块（或热水）等 。
小组讨论：学生分组讨论，根据实验目的设计实验方案，包括确定自变量（水温）、因变 量（金鱼呼吸频率）、控制变量（如金鱼大小、水质、光照等）以及实验步骤和数据记录方法。 教师指导：教师巡视各组讨论情况，给予必要的指导和建议，确保实验设计的科学性和可行性。
实验操作：按照实验设计，学生分组进行实验。首先测量并记录初始水温和金鱼的呼吸频 率（可通过观察金鱼鳃盖的张合次数来估算） ，然后调整水温至设定值（如升高或降低 5℃) , 稳定一段时间后再次测量并记录金鱼的呼吸频率。重复以上步骤，设置多个水温梯度 进行对比实验。
数据记录：学生需认真记录实验数据，包括水温变化前后的金鱼呼吸频率以及实验过程中 的其他观察结果。
数据整理：各组学生将实验数据进行整理，绘制成图表或表格，以便于分析和比较。
分析讨论：引导学生分析实验数据，探讨水温变化与金鱼呼吸频率之间的关系。鼓励学生 提出自己的见解和疑问，并进行小组讨论和全班交流。
得出结论：根据实验结果和分析讨论，学生总结出水温变化对金鱼呼吸频率的影响规律。 小组讨论 P19 的讨论题：
1.如果本次探究得出的结论与作出的假设不一致，那么下一步该怎么做 ？
2.在实验中，测量与计数的准确与否对实验结果有影响吗？怎样尽可能减小测量与计数的误 差？
对本节课的学习内容进行总结，强调实验设计的基本原则和科学探究的重要性。引导学生 反思实验过程中的得失和改进之处，在此基础上进行跨学科活动，提出对未来科学学习的期望
和建议。
学习目标 2： 自制水族箱，饲养金鱼
1.前期准备：
首先，向学生介绍水族箱的基本构造、材质选择、过滤系统、照明设备及水温控制等基础 知识。同时，讲解金鱼的生活习性、饲养要求和常见疾病防治方法。
材料准备：指导学生准备自制水族箱所需的材料，如透明玻璃或亚克力板、硅胶胶水、过滤泵、 加热棒、温度计、照明灯、底砂、装饰物以及适合金鱼生存的水质调节剂等。
2.水族箱制作：
引导学生根据空间大小和金鱼数量，设计水族箱的尺寸和布局。确保水族箱有足够的空间 供金鱼游动，并考虑过滤系统和照明设备的安装位置。在教师监护下， 学生使用硅胶胶水将玻 璃或亚克力板粘合成水族箱的框架，并安装过滤泵、加热棒等设备。注意密封性和稳固性， 确 保水族箱不漏水。： 在水族箱内铺设底砂，摆放装饰物，如石头、水草等， 为金鱼创造一个舒 适的生活环境。同时，安装照明灯，调整光线强度和时间，模拟自然光照条件。
3.水质管理与金鱼入缸：
使用水质调节剂调节水族箱内的水质，确保 PH 值、硬度、氨氮等指标适合金鱼生存。同 时，开启过滤系统，保持水质清洁。指导学生挑选健康活泼、体态匀称的金鱼。注意检查金鱼 的身体状况，避免购买有病或受伤的个体。将选购的金鱼放入装有原缸水的塑料袋中， 漂浮在 水族箱上，让金鱼适应新环境的水温和水质。待金鱼稳定后，再将其轻轻放入水族箱中。
4. 日常养护与观察
定期换水：根据水质情况，定期更换部分或全部水体。注意保持水温稳定， 避免温差过大 对金鱼造成影响。
投喂饲料：定时定量投喂金鱼专用饲料，避免过量投喂导致水质污染。同时， 观察金鱼的 摄食情况，及时调整投喂量。
观察记录：每天观察金鱼的活动状态、体色变化及水质情况， 并记录相关信息。一旦发现 异常情况，及时采取措施进行处理。
疾病防治：了解金鱼常见疾病的防治方法，定期检查金鱼的健康状况。一旦发现疾病症状， 立即隔离治疗，防止病情扩散。
5.总结与分享
总结反思：组织学生总结自制水族箱饲养金鱼的经验和教训，分享各自的成果和感受。引 导学生思考如何改进饲养方法，提高金鱼的生存质量。
拓展学习：鼓励学生进一步学习水族箱造景、金鱼品种鉴赏等相关知识，提升对水族箱饲 养的兴趣和热情。同时，鼓励学生将所学知识应用于实际生活中，为家庭或学校的水族箱饲养 提供技术支持和帮助。
【课堂总结】
科学探究的基本过程
提出问题→作出假设→制订方案→实施方案→得出结论→表达交流 【课堂练习】
1 ．（23-24 七年级上 ·河南周口 · 阶段练习）下列关于“探究水温变化对金鱼呼吸的影响 ”实 验的相关叙述中，正确的是（A）
A ．水温的变化范围应该控制在 5℃至 10℃以内
B ．金鱼的鳃盖开闭 1 次，可计数为金鱼呼吸 2 次
C ．实验结论为水温的变化对金鱼的呼吸频率没有影响
D ．实验组和对照组除水温外，其他条件应适宜即可，不需要完全一致
2.（23-24 七年级上 ·广西贺州 ·期中）对照实验是指研究一种条件对研究对象的影响时，所 进行的除了这种条件不同之外，其它条件都相同的实验。若探究水温对金鱼呼吸频率的影响， 则应设置的对照实验为（C）
A ． 自来水与河水 B ．有光照与无光照
C ．水温度为 20℃与5℃ D ．有光照与 20℃水温
3.（23-24 七年级上 · 江苏无锡 · 阶段练习）某兴趣小组探究了“水温变化对金鱼呼吸的影 响 ”，下列选项对此实验描述正确的是（C ）
A ．此实验的探究变量是金鱼条数
B ．测量金鱼呼吸频率时，鱼口张开 1 次算呼吸 2 次
C ．实验结论是随着水温的升高，在一定范围内，金鱼呼吸频率会增加
D ．实验结束后直接把还有生命力的金鱼丢入垃圾篓
4.探究“水温变化对金鱼呼吸的影响 ”的基本过程是（C ）
A ．提出问题→作出假设→实施计划→得出结论
B ．提出问题→得出结论→制订计划→作出假设→实施计划
C ．提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→表达交流
5.（2022 七年级上 ·全国 ·专题练习）如表为宝安区某中学小华同学为探究" 水温变化对金鱼 呼吸频率的影响 ”的实验设计,但不够完善，下列对其修改正确的是（B ）
位置 金鱼 光照 温度
鱼缸 1 20 条 明亮 18℃
鱼缸 2 20 条 阴暗 20℃
鱼缸 3 1 条 明亮 22℃
A ．鱼缸 3 应放 10 条金鱼
B ．3 个鱼缸的光照应设置为相同 C ．温度应设置为相同
D ．三个鱼缸的金鱼条数都为 1 条 【板书设计】
第1章 生物学—研究生命的科学
第 2 节 生物学研究的基本方法
（第 3 课时）
科学探究的基本过程
提出问题→作出假设→制订方案→实施方案→得出结论→表达交流
1.探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响
2. 自制水族箱，饲养金鱼

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