资源简介

《生物学研究的基本方法》（教案）-2024-2025学年北师大版生物七年级上册
分类 教学内容
一、教材分析 《生物学研究的基本方法》是北师大版生物七年级上册中的内容，这一章节是生物学知识体系构建的关键部分。它承接了前面关于生物学概念及生命现象的介绍，重点阐述了生物学研究中科学探究的具体方法，包括观察、实验、调查等。教材通过详细的案例、实验步骤的展示以及对探究过程的剖析，使学生逐步理解科学探究的严谨性与逻辑性，为学生今后开展生物学实验探究以及深入学习生物学知识提供了方法学基础，有助于培养学生的科学思维与实践能力，让学生学会像科学家一样思考和解决生物学问题，体会科学研究的魅力与价值。
二、核心素养目标 1. 生命观念：在生物学研究方法的学习与实践中，进一步认识生物的生命活动具有一定的规律和特征，如生物对环境的适应与反应等，强化生命观念的形成。
2. 科学思维：通过分析生物学研究实例，培养学生逻辑思维、批判性思维和创新思维能力。如在实验设计与结果分析中，学会运用归纳、演绎、类比等思维方法，对实验数据进行合理推测与判断。
3. 科学探究：让学生亲身体验科学探究的全过程，掌握观察、实验、调查等基本探究方法，能够独立提出问题、作出假设、设计实验、实施实验并得出结论，提高科学探究能力与动手操作能力。
4. 社会责任：引导学生关注生物学研究成果在社会生活、环境保护、人类健康等方面的应用，增强学生利用生物学知识解决实际问题、服务社会的意识，培养学生关爱生命、尊重自然的社会责任感。
三、教学重难点 1. 教学重点：
（1）. 科学探究的一般过程，包括提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、得出结论、表达和交流。
（2）. 实验法中变量的控制与对照实验的设置原则。
（3）. 观察法、调查法的具体操作要点与应用实例。
2. 教学难点：
（1）. 如何引导学生根据实际情况准确地提出有价值的生物学问题，并作出合理的假设。
（2）. 让学生理解并掌握实验设计中多变量情况下变量的控制与平衡，以及如何确保实验结果的准确性与可靠性。
（3）. 帮助学生将不同的生物学研究方法灵活应用于实际的探究活动中，培养学生综合运用多种方法解决生物学问题的能力。
四、教学方法和学习策略 1. 教学方法：
（1）. 讲授法：系统讲解生物学研究方法的理论知识，如科学探究的步骤、各种方法的概念与要点等，使学生对教学内容有清晰的框架性认识。
（2）. 演示法：教师亲自示范实验操作过程，如显微镜的使用、简单的生理实验演示等，让学生直观地学习实验操作技巧与规范。
（3）. 探究法：组织学生开展小组探究活动，如探究 “非生物因素对某种动物的影响” 等，让学生在实践中体验科学探究的全过程，培养学生的探究能力与团队协作精神。
（4）. 讨论法：针对生物学研究中的经典案例或学生探究过程中出现的问题，组织学生进行讨论，如讨论实验结果的差异原因、不同研究方法的优缺点等，促进学生思维的碰撞与交流，培养学生的批判性思维。
2. 学习策略：
（1）. 自主学习：布置预习任务，让学生自主阅读教材、查阅相关资料，了解生物学研究方法的基本内容，培养学生自主获取知识的能力。
（2）. 合作学习：在探究活动与讨论环节，安排学生分组合作，明确小组成员的分工与职责，共同完成探究任务或讨论分析问题，提高学生的团队合作能力与沟通交流能力。
（3）. 实践学习：通过实验操作、实地调查等实践活动，让学生将理论知识应用于实际操作中，加深对生物学研究方法的理解与掌握，培养学生的动手实践能力。
五、教学准备 1. 实验材料与器具：准备用于探究实验的动物（如蚯蚓、鼠妇等）、植物（如种子、幼苗等）、实验器具（如培养皿、镊子、滴管、温度计、光照设备等）、显微镜及玻片标本等，确保学生能够进行实验操作与观察。
2. 多媒体课件：制作包含生物学研究方法介绍、实验演示视频、科学探究案例分析、图片资料（如生物形态结构图片、实验现象图片等）的课件，用于辅助教学，增强教学的直观性与趣味性。
3. 资料卡片：编写关于生物学研究方法的重点知识卡片、实验步骤提示卡片、问题引导卡片等，方便学生在学习与探究过程中随时查阅与参考。
4. 教学场地：安排生物实验室作为实验教学场地，同时准备教室用于理论知识讲解与讨论交流。
六、教学过程 （一）、导入新课
展示一些生物学研究中的奇妙发现图片或视频，如克隆羊多利的诞生过程、科学家在深海发现的奇特生物等，提问学生：你们想知道科学家是如何发现这些现象并进行研究的吗？从而引出本节课的主题 —— 生物学研究的基本方法。
设计意图：通过展示生物学研究的精彩成果，激发学生的好奇心与求知欲，使学生对生物学研究方法产生浓厚的学习兴趣，为后续教学内容的展开奠定良好的基础。
（二）、科学探究的一般过程
1. 提出问题
讲述提出问题在科学探究中的重要性，以 “蚂蚁喜欢吃什么样的食物” 为例，引导学生思考如何从日常生活或观察中发现生物学问题。组织学生进行小组讨论，鼓励学生提出自己感兴趣的生物学问题，如 “植物的生长速度与光照强度有什么关系”“鱼在不同水温下的呼吸频率会改变吗” 等。
设计意图：培养学生善于观察生活、发现问题的能力，让学生明白科学探究始于问题的提出，通过小组讨论激发学生的思维活力，拓宽学生的问题视野。
2. 作出假设
针对学生提出的问题，讲解如何根据已有的知识和经验作出合理的假设。例如，对于 “植物的生长速度与光照强度有什么关系” 这个问题，假设可能是 “在一定范围内，光照强度越强，植物的生长速度越快”。让学生分组对自己提出的问题作出假设，并说明假设的依据。
设计意图：使学生理解假设是对问题的一种推测性回答，培养学生运用已有知识进行逻辑推理和批判性思考的能力，同时通过小组合作提高学生的团队协作与交流能力。
3. 设计实验
详细介绍实验设计的步骤与要点。以 “探究光照对鼠妇分布的影响” 为例，讲解变量的概念，确定光照为实验变量，其他如温度、湿度、鼠妇的数量和大小等为无关变量，要保证无关变量相同且适宜。设置实验组（有光照）和对照组（无光照），介绍实验材料的选择（如鼠妇的数量要足够多以减少误差）、实验装置的搭建、实验步骤的安排（如每隔一段时间观察并记录鼠妇的分布情况）等。组织学生分组设计自己提出问题的实验方案，教师巡视指导，提醒学生注意控制变量和设置对照。
设计意图：让学生掌握实验设计的核心原则 —— 控制变量和设置对照，培养学生的实验设计能力和创新思维，通过小组合作设计实验方案，提高学生的团队合作与解决问题的能力。
4. 实施实验
学生根据自己设计的实验方案进行实验操作。教师在实验室中巡回指导，及时纠正学生的错误操作，如不正确的仪器使用方法、不规范的数据记录等，确保实验的顺利进行。同时，提醒学生注意观察实验现象并如实记录实验数据。
设计意图：让学生亲身体验实验实施的过程，培养学生的动手实践能力和实验操作技能，培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
5. 得出结论
实验结束后，组织学生对实验数据进行分析和处理。引导学生根据实验数据判断假设是否成立，如果数据支持假设，则得出肯定结论；如果数据不支持假设，则分析原因并得出相应结论。例如，在 “探究光照对鼠妇分布的影响” 实验中，如果实验组鼠妇大多聚集在阴暗处，对照组鼠妇分布较为均匀，则说明光照对鼠妇分布有影响，假设成立。让学生分组汇报实验结果和结论，教师进行点评和总结。
设计意图：培养学生对实验数据的分析处理能力和逻辑推理能力，让学生学会从实验结果中得出科学的结论，通过小组汇报和教师点评，促进学生之间的学习交流与知识共享。
6. 表达和交流
要求学生撰写实验报告，包括实验目的、实验假设、实验设计、实验过程、实验结果、实验结论等内容。组织学生在班级内进行实验报告的交流分享，鼓励其他学生提出问题和建议。同时，引导学生思考实验过程中存在的不足以及改进方法。
设计意图：培养学生的书面表达能力和口头表达能力，让学生学会科学地总结和展示自己的探究成果，通过交流分享和接受他人的反馈，培养学生的批判性思维和自我反思能力。
（三）、观察法的学习与实践
1. 讲解观察法的概念与类型（如直接观察和间接观察），介绍观察法的要点，包括要有明确的观察目的、要全面细致、要如实记录等。以观察植物细胞结构为例，讲解如何使用显微镜进行观察，包括显微镜的结构与功能、玻片标本的制作、观察的顺序与技巧等。
设计意图：让学生系统地了解观察法的理论知识，掌握显微镜这一重要观察工具的使用方法，为学生进行细胞等微观结构的观察奠定基础，培养学生的观察能力和实验操作技能。
2. 安排学生进行观察实验，如观察洋葱鳞片叶表皮细胞。教师先进行示范操作，然后学生分组进行实验，观察细胞的形态、结构，并绘制细胞结构简图，记录观察结果。教师巡视指导，及时解答学生在观察过程中遇到的问题。
设计意图：让学生通过实际观察操作，加深对观察法的理解和应用，提高学生的动手实践能力和观察能力，培养学生认真细致的科学态度和实事求是的精神。
（四）、调查法的学习与实践
1. 讲解调查法的概念、适用范围和基本步骤，包括确定调查目的、对象、范围，制定调查方案，实施调查，整理和分析数据，撰写调查报告等。以 “校园内植物种类的调查” 为例，详细介绍调查方案的制定，如如何划分调查区域、如何确定调查的植物种类标准、如何设计调查表格等。
设计意图：让学生全面了解调查法的理论知识和操作流程，通过具体案例的分析，使学生明白调查法在生物学研究中的应用，培养学生的组织规划能力和逻辑思维能力。
2. 组织学生分组进行校园植物种类的调查活动。学生根据制定的调查方案，在校园内进行实地调查，记录植物的名称、形态特征、生长环境等信息。调查结束后，各小组整理和分析数据，撰写调查报告，并在班级内进行汇报展示。教师对各小组的调查活动进行评价和总结，指出存在的问题和优点。
设计意图：让学生在实践中掌握调查法的具体应用，培养学生的团队协作能力、实践能力和信息收集与整理能力，通过汇报展示和教师评价，促进学生之间的学习交流与自我反思。
（五）、课堂总结
引导学生回顾科学探究的一般过程、观察法和调查法的要点与应用实例，强调生物学研究方法在生物学学习和科学研究中的重要性。组织学生进行课堂讨论，让学生分享自己在本节课学习中的收获与体会，教师进行总结和补充。
设计意图：通过总结和讨论，帮助学生巩固所学知识，加深对生物学研究方法的理解和记忆，培养学生的归纳总结能力和自我反思能力，促进学生对知识的内化与吸收。
（六）、课堂练习与作业布置
布置一些与本节课知识点相关的练习题，包括选择题、填空题、简答题和实验设计题等，如考查科学探究步骤的排序、实验变量的确定、观察法和调查法的应用等内容。要求学生在课堂上完成部分练习题，课后完成剩余作业。同时，布置一个课外探究作业，让学生自主选择一个生物学问题，运用所学的研究方法进行探究，并撰写探究报告。
设计意图：通过课堂练习及时反馈学生对知识的掌握情况，课后作业进一步巩固所学知识，拓展学生的思维和实践能力，课外探究作业培养学生的自主学习能力和创新精神，让学生将生物学研究方法应用于实际探究中。
七、板书设计 《生物学研究的基本方法》板书 1. 科学探究的一般过程：
提出问题→作出假设→设计实验（控制变量、设置对照）→实施实验→得出结论→表达和交流
2. 观察法：
概念、类型（直接观察、间接观察）、要点（目的、全面细致、如实记录）、显微镜使用（结构功能、玻片制作、观察技巧）
3. 调查法：
概念、适用范围、步骤（确定目的等、制定方案、实施、整理分析、撰写报告）
八、教学反思 在本次教学中，通过多种教学方法的综合运用，学生对生物学研究的基本方法有了较为全面的认识和理解，在实验操作、实地调查等实践活动中也表现出了较高的积极性和参与度，在一定程度上培养了学生的科学素养和实践能力。然而，教学过程中也存在一些不足之处。在实验设计环节，部分学生对变量的控制和对照实验的设置仍存在理解困难，导致实验设计方案不够完善，今后应加强对这部分内容的专项训练和案例分析，加深学生的理解。在小组合作探究过程中，个别小组存在分工不合理、合作不够默契的情况，影响了探究效率和效果，需要进一步加强对学生团队合作能力的培养和指导，如开展团队建设活动、提供更多合作学习的机会等。在教学时间的把控上，由于实践活动较多，部分环节时间略显紧张，导致学生在课堂练习和总结讨论环节时间不够充裕，今后应更加合理地安排教学内容和时间，确保各个教学环节都能充分展开。此外，在教学评价方面，还可以进一步完善评价体系，不仅关注学生的学习结果，更要注重对学生学习过程的评价，如对学生在探究活动中的表现、团队合作能力、创新思维等方面进行全面评价，以更好地激励学生学习和成长。在今后的教学中，将不断总结经验教训，优化教学方法和策略，提高教学质量，使学生更好地掌握生物学研究方法，为生物学学习和科学探究奠定坚实的基础。

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