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(共58张PPT)
主题八 探究与实践
跨学科实践活动
生物学实验分类汇总
跨学科实践活动
一、 模型制作类跨学科实践活动
（一）制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健康的方法
1.眼球成像模型（如图所示）
（1）注射器相当于________，推拉注射器可调节水透镜的凸度；水透镜
模拟________；光屏模拟________。
睫状体
晶状体
视网膜
（2）视觉形成过程：外界物体反射的光线 角膜 瞳孔 ________
玻璃体 ________（形成物像） 视神经 __________视觉中枢
（形成视觉）。
2.近视、远视的成因与矫正
晶状体
视网膜
大脑皮层
类别 原因 成像位置 矫正
近视 晶状体凸度过大（假性近视）、眼 球前后径过长（真性近视） 视网膜______ 配戴____透镜
远视 晶状体凸度过小、眼球前后径过短 视网膜______ 配戴____透镜
前方
凹
后方
凸
【追踪练习】 关注普遍眼健康，共筑“睛”彩大健康。生物学科创小
组在 学习中心，开展了“制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健
康的方法”跨学科实践活动。
（1）图1可以模拟正常眼球成像原理，
其中水透镜代表眼球结构中的______
____，光屏代表眼球结构中的______
____。
晶状体
视网膜
（2）如何模拟近视的成因呢？
①保持光屏在光具座上的位置不动，当“ 光源”向右移动时，向内推动模拟
睫状体的注射器，使得水透镜凸度______，才能在光屏上出现清晰的物像。
②保持水透镜的凸度不变，当“ 光源”向右移动时，光屏向____移动，才
能在光屏上呈现清晰的物像。
变大
右
（3）此模型还可以进一步完善。在“ 光源”和水透镜之间增加一个废弃的
显微镜遮光器，用于模拟不同光照强度下眼球结构中______的变化。
瞳孔
（4）科研人员请视力正常的成年志愿者在弱光照
下阅读，分别测定阅读前0分钟、阅读30分钟和60
分钟时眼球的前后径，结果如图2。与阅读前相比
较，志愿者弱光照阅读后的眼球前后径变____，由
此推测：____________________________________
_____。
长
长期弱光照阅读可能是引起近视的原因
之一
（5）日常生活中，为保护视力，预防近视，需要注意哪些方面？_______
___________________________________________________________
（答出两条即可）。
不在
强光或弱光下看书，不躺卧看书，认真做眼保健操，定期检查视力
（二）制作实验装置，模拟吸烟有害健康
1.吸烟的危害
（1）烟雾中的尼古丁、焦油等有害物质进入人体，对神经系统造成损害，
诱发多种______系统疾病，如慢性支气管炎、慢性肺气肿、肺癌等。
（2）研究表明，吸烟还会危害中枢神经系统中的大脑，使人的认知能力
下降，严重者出现记忆障碍、失语等症状。
呼吸
2.模拟吸烟的模型（如图所示）
（1）香烟插入笔筒后点燃，多次挤压饮料瓶，模拟吸
烟过程。
（2）烟燃尽后取下烟蒂，取出笔筒内的面巾纸卷并展
开。
（3）观察被烟雾污染后的笔筒、面巾纸卷和饮料瓶。
（4）现象及结论：①面巾纸卷变成黄色，说明呼吸道对吸入的气体能进
行处理。
②香烟燃尽后，笔筒被熏黄，刺鼻的烟雾残留在饮料瓶中，这说明呼吸道
对空气的处理能力是______的。
有限
【追踪练习】 设计一个简易实验装置，模拟吸烟过程，并预测实验
现象和结果。
（1）实验过程：如图所示，在 形管的一侧插上_____，
另一侧放入一团______。点燃______，用洗耳球在
棉花的一侧______。本实验中，棉花模拟人的____，洗
耳球模拟人______。
香烟
棉花
香烟
吸气
肺
吸烟
（2）实验现象：用洗耳球吸气10次，然后取出 形管里的棉花，发现棉
花变成______。
（3）实验结论：该实验模拟了香烟燃烧后产生的化学物质会___________
_________________________。
黄色
使人的肺发
黄甚至变黑，危害身体健康
二、 植物栽培和动物饲养类跨学科实践活动
（一）探究植物无土栽培条件的控制
1.根据植物的生活所需要的无机盐的种类和数量，按照一定的比例配制营
养液来栽培植物，这种方法就是无土栽培。
2.无土栽培可以更合理地满足不同植物以及同一种植物在不同的生长期对
各类无机盐的需要，从而使植物长得更好。通过精确控制营养液、水质、
氧气、 和温度等无土栽培条件，可以有效地提高植物的生长效率和产量，
同时减少病虫害的发生。无土栽培是一种现代化、节水、高效的栽培方式。
【追踪练习】 某同学在老师的指导下开展“巧用水培装置，实现家庭
种植”实践活动。图1是该同学搜集的家庭水培指导建议，图2是水培装置。
请据图回答下列问题。
（1）根据图1中的建议，多通风可提高二氧化碳的浓度，促进白菜的
_______作用。
光合
（2）图2中的营养液含水和无机盐，这些物质被吸收的主要部位在根尖的
________。
成熟区
（3）种植过程中，水培白菜出现萎蔫、烧苗现象，可依据图1中的建议
____（填序号）进行改善。
③
（4）该同学发现部分植株出现根部腐烂现象，老师建议同学在装置底部
增设气泵。气泵的主要作用是泵入______，保证根的______作用正常进行。
氧气
呼吸
（二）饲养家蚕，了解我国养蚕的历史
1.家蚕进行有性生殖，体内受精、卵生。家蚕的一生要经过____、幼虫、
____和成虫四个时期。
2.像家蚕这样，在由受精卵发育成新个体的过程中，幼虫和成虫的形态结
构和生活习性差异很大，这种发育过程称为______________。
3.若要提高蚕丝产量，应该适当延长家蚕的________。
卵
蛹
完全变态发育
幼虫期
关键点拔
完全变态发育和不完全变态发育的比较
发育类型 完全变态发育 不完全变态发育
相同点 ______生殖、______发育 不同点
幼虫和成虫的形态结构和 生活习性比较 差异______ 差异______
举例 菜粉蝶、蝇、蜜蜂等 蝼蛄、蟋蟀、螳螂等
有性
变态
幼虫
蛹
若虫
很大
不大
【追踪练习】 我国是世界上最早开始养蚕、缫丝和织绸的国家，自古就
有“东方丝国”的美称。某校开展了以“美丽中国蚕”为主题的实践活动，同
学们在活动中观察到家蚕一生的变化。下图是某同学在饲养家蚕过程中拍
摄的不同发育时期的照片，请你帮他按正确的发育过程排序( )
A
A. ③④①② B. ③①②④ C. ③④②① D. ③②①④
三、 发酵食品制作类跨学科实践活动
【活动主题】制作馒头，比较不同酵母菌种的发酵效果
1.制作松软可口的馒头
（1）准备工作：准备好面粉、水、保鲜膜、蒸锅、酵母菌。
（2）和面：将水、酵母菌加入面粉中，搅拌均匀。
（3）发面和揉面：静置的面团体积膨大，利用各种方式揉搓面团。
（4）蒸制：蒸制整好形状的面团。
【发酵原理】
酵母菌在无氧条件下能进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳；在有氧
条件下则进行有氧呼吸，产生水和二氧化碳。在制作馒头过程中，酵母菌
主要利用面粉中的糖类进行有氧呼吸，产生二氧化碳使面团膨胀松软。
2.比较不同菌种的发酵效果
（1）选择不同的酵母菌加入适量______中。
（2）将等量的不同酵母菌水加入等量的面粉中，搅拌均匀，揉成面团。
（3）观察面团的膨大情况。
温水
【注意事项】酵母菌最适宜的生活温度为。在温度低于 或
高于 的条件下酵母菌生长停滞。
方法指导
如何更直观地观察面团的膨大情况？物体在水中所受浮力的大小，跟
它浸在水中的体积有关。物体浸在水中的体积越大，所受浮力越大。通过
观察三种面团在水中的上浮情况，判断酵母菌的发酵效果。
关键点拔
不同种类的酵母菌其发酵能力、发酵速度及产生的风味物质可能有所
不同，从而影响馒头的口感和品质。
【追踪练习】 在学校开展的实践活动中，某同学尝试利用天然酵母
菌发面，制作馒头。他的实践记录单如下，请补充完整。
实践记录单
（1）实践目的：酵母菌属于______（填“细菌”或“真菌”），在自然界分
布广泛。我想利用水果表面的天然酵母菌制作果味馒头。
真菌
（2）菌种选择：将葡萄和番茄表皮上的酵母菌分别
与葡萄糖溶液混合，检测它们的发酵能力，结果如下
图。因为葡萄组_________________________________
_________，我选择用葡萄表皮上的酵母菌来发酵。
剩余葡萄糖量更少，发酵能力更强，
效果更好
（3）馒头制作：和面时要用温水，如果用开水，会使酵母菌___________，
影响后续发酵过程。我尝试在、和 条件下进行发酵，
由于酵母菌发酵产生了__________（填气体名称），面团膨大至原来的
1.4、1.7和1.8倍。经过蒸制过程，馒头制作完成。
被高温杀死
二氧化碳
（4）品鉴与反思：邀请同学们品尝我的劳动成果并进行评价，结果如下表。
感官评价（各项满分均为10分） 松软度 风味 外观 色泽
23 8.4 8.5 7.8 8.3
28 9.2 9.3 8.6 8.7
33 9.0 9.2 8.5 8.9
结合面团的膨大情况和评价结果，我认为最适宜的酵母菌发酵的温度为
，你同意吗？请写出你的一条理由：___________________________
_______________________________________。除了温度外，在原料或制
作步骤方面可能会影响馒头品质的因素还有__________________________
__________，我将进一步开展实践探究。
同意，在时，馒头的松
软度、风味、外观均优于其他温度下的馒头
酵母菌的数量（或品牌等合
理即可）
四、 模拟呼吸道异物梗阻急救
【活动步骤】提出问题 活动目标 学科原理 制订方案 方案实施
展示交流 拓展实践。
【学科融合】
①生物学科：____是呼吸道和消化道的共同通道。气体经咽进入喉和气管，
而食物经咽进入食道。正常情况下，吞咽时，__________盖住呼吸道，食
物进入消化道；吞咽后，会厌软骨______，气体进入气管。如果吞咽时会
厌软骨来不及盖住呼吸道，食物进入气管，就会造成呼吸道梗阻。
咽
会厌软骨
打开
②物理学科：密闭容器内，气体质量不变，在温度一定时，气体的压强与
体积成______。体积变小，压强会______；反之，体积变大，压强会
_______。气体由气压较____处流向气压较____处。
反比
变大
变小
高
低
【追踪练习】 下图是“海姆立克急救法”，是目前公认的有效抢救急性呼
吸道被异物梗阻的方法，其操作原理是冲击患者上腹部，使异物排出。结
合信息判断，下列叙述错误的是( )
B
A. 冲击腹部的动作使得膈被迫上移
B. 肺内气压突然下降使得阻塞物排出
C. 阻塞物进入呼吸道会影响人体与外界的气体
交换
D. 吞咽时不说笑可以防止异物进入气管
五、 制作地质年代模型，感受生物进化历程
【活动步骤】提出问题 活动目标 学科原理 制订方案 方案实施
展示交流 拓展实践。
【学科知识】
地层中的______是生物进化的直接证据。地层是有时间顺序的，一般
先沉积的在______，后沉积的在______。研究地层和地层中的化石，可以
了解地球上生命出现、发展和进化的历程。
关键点拨
生物的进化总体上呈现出由______到复杂、由______到陆生的趋势。
化石
底层
上层
简单
水生
【追踪练习】 “世界上第一朵花绽放、第一只鸟飞起的地方”在我国辽宁，
辽宁古生物化石博物馆是我国规模最大的古生物博物馆，馆中的“中华龙
鸟”和“辽宁古果”等众多化石让人震撼不已。下列说法不正确的是( )
B
A. 化石是研究生物进化的直接证据
B. 生物总是从体型小的进化到体型大的
C. 越复杂、越高等的生物化石出现在越晚近的地层里
D. 通过对不同年代化石的比较，可推断生物进化的大致历程
六、 设计制作装置，探究温室效应的成因
【活动步骤】提出问题 活动目标 学科原理 制订方案 方案实施
展示交流 拓展实践。
【学科融合】
①生物学科：生物圈的碳循环
绿色植物（生产者）在进行__________
时，从大气中获取碳合成______，然后经过
消费者和分解者，通过__________和残体腐
光合作用
糖类
呼吸作用
烂分解，碳又返回大气的过程，称为碳循环（如下图）。
②地理学科：温室效应
太阳光（短波辐射）经大气圈照射到地球表面，地表吸收______温度
上升，并向外散热（长波辐射）。大气圈中的__________等气体会阻挡地
表通过大气圈向外散热，导致地球表面与低层大气的温度进一步升高，全
球日趋变暖，称为__________。
③物理学科:热传递的三种方式
热从温度较高的部分传到温度较低的部分叫作______，是固体热传递
的主要方式。依靠液体或气体的流动来传热叫作______，对流是液体或气
体热传递的主要方式。热由物体沿直线向外射出叫作______。
热量
二氧化碳
温室效应
传导
对流
辐射
关键点拔
绿色植物通过光合作用，能不断消耗大气中的__________，释放
_______，对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡起重要作用。
【答题技巧】跨学科实践活动一般都是探究实验，答题过程中要结合探究
实验过程及原理完成相关习题。
二氧化碳
氧气
【追踪练习】 请分析并回答人类活动对生物圈影响的问题。
（1）为探究酸雨对莜麦菜种子萌发的影响，某同学设计了如下实验方案：
把100粒莜麦菜种子均分为五份，每天同时喷洒等量且适量的 为1、2、
3、4、5的酸雨，在相同且适宜的环境条件下培养一段时间，记录每组种
子的萌发数量。该实验方案不够严谨，修改方法是____________________
_______________________。
设置对照组，即增加
一组喷洒清水的实验装置
（2）造成温室效应的主要气体是__________，植物在减少温室气体中发
挥着重要作用，其通过__________（填生理活动名称）吸收该气体。地球
上的臭氧层被破坏后，大量的________辐射到地面，危害人类和其他生物
健康，控制和停止使用氟利昂，减少含氮废气排放等是保护臭氧层的关键。
二氧化碳
光合作用
紫外线
生物学实验分类汇总
一、 探究类实验
1.科学探究的基本方法#1
高频考点 解题方法与技巧
提出问题、作出假设与结论的关系：问题是研究
的内容，一般是一个问句；假设是一个判断性肯
定句；结论是对假设的肯定或否定
高频考点 解题方法与技巧
②考查探究实验中的控 制变量与对照实验 实验组与对照组的区别：对照组是正常状态的
组，实验组是施以变量处理的组
③考查探究实验的数据 处理 对照实验的过程中要尽量避免偶然因素的发生，
一般要采取重复多次实验，实验结果（或实验数
据）取平均值
④考查探究实验的方案 设计 拟定探究计划，科学地设计实验，要选出控制变
量、设置对照组，使实验具有说服力
⑤科学探究的方法 科学探究的方法包括观察法、实验法、调查法和
资料分析法等
续表
2. 科学探究的基本原则
原则 实现方式
单一变量原则 有且只有一个不同（实验变量），其他条件必须相同
对照原则 有空白对照、条件对照、自身对照、相互对照、标准
对照等
重复性原则 选取多个实验对象，避免实验偶然性；增加实验次
数，取平均值，减小实验的误差
【典型实验】
①探究非生物因素对某种生物的影响；
②探究种子萌发的环境条件；
③探究二氧化碳是光合作用必需的原料；
④探究唾液对淀粉的消化作用；
⑤探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响。
【实验示例】“探究唾液的消化作用”实验活动。
某同学发现将馒头放到口腔中咀嚼，细细品尝，会感到馒头越嚼越甜，
这是为什么呢？唾液在馒头的消化过程中起什么作用呢？
已知馒头的主要成分是淀粉，没有甜味，遇碘变蓝。唾液中含有唾液
淀粉酶，唾液淀粉酶的最适温度为 。
该同学作出了假设：唾液淀粉酶可以将淀粉分解。#4.1.2
他设计了如下操作：
①取适量新鲜的馒头，切成碎屑，分成2等份；将口漱干净，取适量唾液
放入小烧杯中。
②取2支洁净的试管，分别编号为A、B，然后做如下处理：在A、B试管
中各放入一份馒头碎屑，A试管中注入唾液，B试管中注入 清水，
充分搅拌2支试管中液体。#4.1.3.2
③将2支试管同时放在的温水中， 后取出。
④在2支试管中各滴加2滴碘液，摇匀，观察并记录试管中的颜色变
化。
该同学在多次重复实验之后发现，A试管滴加碘液后无颜色变化，B
试管中滴加碘液后变蓝。由此他得出结论：唾液中的唾液淀粉酶可以将馒
头中的淀粉分解。实验结束后，他查阅资料得知：淀粉被唾液淀粉酶分解
成了有甜味的麦芽糖。
问题解决了，该同学非常开心地将自己的发现告诉了家人和同学。#4.1.3.6
（1）探究实验活动一般包括哪些步骤？
提出问题 __________ 设计实验 完成实验 __________ 表达与
交流。
作出假设
得出结论
（2）提出问题：根据观察到的生物学现象或与生物学相关的现实需求，
尝试提出需要解决的生物学或跨学科实践问题。
在本探究实验中，从学生熟悉的生活经验入手，观察到馒头越嚼越甜，
进而产生疑问。
①实践问题的提出需要______作为基础。
②提出问题时注意把问题具体化，以______句式呈现。
③本探究实验中提出问题：____________________________________？
观察
疑问
唾液在馒头的消化过程中起什么作用呢
（3）作出假设：根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出
一种或几种可能性的答案，确定目标。
本实验中作出假设：__________________________。
（4）设计实验：根据研究问题和活动目标，结合相关的科学知识或生活
经验，发挥想象力，创造性地利用简易器材，设计可行的研究方案，如确
定研究变量、研究步骤等。在条件允许的情况下，可以运用现代技术［如
传感器、无线通信、大数据、 打印（三维打印）等］设计研究方案。#4.2.4
唾液淀粉酶可以将淀粉分解
①本探究实验中_______为实验组，_________为对照组。
关键点拨
在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外，
其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。一般情况下，
对实验变量进行处理的就是实验组，没有对实验变量进行处理的就是对照
组。
②本探究实验中的变量为______。#4.2.4.2.2
A试管
试管
唾液
（5）完成实验：实施过程中，运用恰当的方式收集和记录证据，通过分
析证据发现研究中的不足，再通过循环迭代不断改进研究方案，最终形成
解决问题的最佳方案。
多次实验得出的数据应__________，从而减小实验误差。
关键点拨
误差和错误的区别：误差是不可能避免的，而错误是可以避免的。误差的
大小受到测量仪器的精度、环境因素等多种因素影响，而错误则受到人们
的主观意识、知识水平等因素的影响。
取平均值
（6）得出结论：撰写实验活动报告，包括活动目标、方案、结果、研究
反思等，能够运用恰当的方式（如模式图、曲线图、数据表格、照片等）
直观、简洁地呈现实验成果。#4.2.6
关键点拨
实验结果是指实际观察到的现象、测得的实验数据、检测指标的变化
情况等；实验结论是对实验结果分析后归纳总结出的原理或规律等，是对
探究问题的概括性回答。
本探究实验中的现象：____________________________________________
_____。
得出结论：______________________________________________________
_______________。#4.2.6.1.3
A试管滴加碘液后无颜色变化，B试管滴加碘液后
变蓝
唾液中的唾液淀粉酶可以将馒头中的淀粉分解成麦芽糖，所
以馒头越嚼越甜
（7）表达与交流：通过书面或口头方式分享实验成果，针对他人提出的
问题，能够运用证据进行交流和讨论，并在此基础上反思研究中的不足，
改进实验方案。
二、 观察类实验
【典型实验】
①用显微镜观察细胞结构；
②用显微镜观察小鱼尾鳍内血液的流动；
③用显微镜观察叶片的结构。
1.观察方式一般先用肉眼，再用________，最后用________。观察顺序一
般先______后局部、先宏观后______、从外到____、从前到____、从上到
下、从____到右。
放大镜
显微镜
整体
微观
内
后
左
2.观察材料要与背景颜色不同，对干扰颜色则要进行脱色处理或者对材料
中观察对象进行染色，以达到观察对象与背景颜色不同的目的。
（1）例如观察洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞时，需要滴加
________，使其细胞核着色，便于观察。
（2）需要借助显微镜观察时，制成装片的观察材料应该__________。
（3）若观察的生物材料为活体（如观察小鱼尾鳍内血液的流动），实验
结束后，要将其____________________。#3.3
碘液
薄而透明
放回原来的生活环境
（4）观察时目的明确，要与背景知识相联系，以便及时思考，发现问题
所在。观察的结果要如实且及时地记录下来。例如观察生物细胞，需要绘
制细胞结构，用________________表示颜色的深浅和光线的明暗。在图的
右侧引出指示线，注明各结构名称，在图下方写出图的名称。#3.4
疏密不同的小点
三、 验证性实验
验证性实验是指在已知实验原理、现象和结论的前提下，以验证实验
结果、巩固和加强有关知识，培养实验操作能力为目的的实验。
【典型实验】
绿叶在光下制造有机物。
在验证“绿叶在光下制造有机物”实验中，通过检测淀粉的生成来达到
目的。为了不影响实验结果，绿色植物需要暗处理一昼夜，目的是______
_______________________。为了使滴加碘液后叶片显色明显，需要去除
叶片内的叶绿素，选择将叶片放到______中，并进行水浴加热达到脱色的
目的。这种加热方式可以__________，避免______燃烧。但也要做好应对
突发状况的准备，准备湿毛巾、沙土等灭火材料、用具。
消耗
掉植物叶片内原有的淀粉
酒精
受热均匀
酒精
四、 社会调查等实践活动
【典型实践活动】
①调查校园、公园或农田的生物种类；
②绿化校园的设计活动；
③为家人设计一份营养合理的食谱；
④拟定保护生态环境的计划；
⑤制作米酒；
⑥调查当地常见的几种传染病；
⑦设计一个旅行小药箱的药物清单等。
调查活动进行前要设计好活动方案，确定调查方式，关注可行性和安
全性。

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