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/ 让教学更有效 高效备课 | 生物学科
【学习目标】
生命观念：
认识到科学探究是人类认识生命现象的重要途径，理解知识来源于实践、实践检验真理的科学本质，初步建立科学求真、严谨求实的科学态度。
科学思维：
能够概述科学探究的一般过程和基本环节
理解对照实验的设计原则（单一变量原则），能够识别实验中的变量、对照组和实验组
区分归纳与演绎两种推理方法，并能运用其分析简单的生物学问题
探究实践：
通过分析巴斯德鹅颈瓶实验，体验科学探究的完整过程
通过"设计阳台种植番茄方案"等实践活动，尝试运用探究方法解决实际问题
初步学会查阅资料、制订方案、交流研讨等实践技能
态度责任：
认同科学探究需要严谨求实的科学态度和坚持不懈的科学精神
关注科学史中科学家的探究历程，感悟科学家精神
形成"不仅要知其然，更要知其所以然"的探索意识
【课前预习】
1.19世纪中期，法国微生物学家_______（人名）设计并实施了著名的_______（实验名称），推翻了"_______"（学说名称），证明使肉汤变质的微生物来自_______。
2.巴斯德实验装置中，A瓶与B瓶的主要区别是：肉汤能否接触到空气中的_______，瓶颈的弯曲部分使得空气可以进入瓶中，但空气中的微生物会被_______阻挡而无法进入瓶内的肉汤中。
3.在巴斯德实验中，A瓶与B瓶形成_______实验，A瓶的作用是作为_______，B瓶的作用是作为_______。
4.科学探究主要包括六个基本环节，依次是：提出问题 → _______ → 制订计划 → _______ → 得出结论 → _______。
5.如果科学探究得出的结论与作出的假设不相符，应当_______，再次进行科学探究。
6.在实验中，可以变化的因素称为_______；除了要研究的变量外，其他条件都相同的设计原则称为_______原则。
7.对照实验中，不接受实验变量处理的一组称为_______，接受实验变量处理的一组称为_______。
8.设计阳台种植番茄方案的主要环节依次是：查阅资料 → _______ → 拟定初步方案 → _______ → 确定实施方案。
8._______法是从个别事实或实验中概括出一般规律，其结论具有_______性，不能保证绝对正确。
10._______法是从一般性原理出发，推导出个别结论，其特点是前提为真则结论_______为真。
【课中研学】
阅读第10页完成“分析讨论”中的问题：
1. 巴斯德设置 A 瓶的作用是什么？ B 瓶的设计妙在何处？
2. 以上哪些证据支持巴斯德的假设？
3. 巴斯德用多种培养液重复进行上述实验，得出了相同的结论，于是他发表了自己的观点。当有人对巴斯德的结论提出质疑时，他准备了 60 种不同物质的浸出液进行实验成果展示，使自己的观点被当时科学界普遍接受。科学家的探究发现被认可，需要经历哪些过程？
阅读第12-13页完成“分析讨论”中的问题：
1. 家庭讨论对栽培方案的形成有什么作用？
2. 形成栽培方案的过程，经历了哪些主要环节？
3. 对于小明的栽培方案，你还有什么建议？
阅读第14-15页完成“观察思考”中的问题：
1. 图 1.1-11 中 4 人的推理是否正确？其中，哪些属于归纳，哪些属于演绎？
2. 有的人认为：“大雁、天鹅等有迁徙行为，因此，所有的鸟儿都有迁徙行为。”这个推理正确吗？为什么？
【课堂总结】
研究生命现象常用哪些方法？
社会生活中的哪些职业或领域会用到生物学知识？
【课堂练习】
1. 网络上流传着“蟋蟀的叫声可报告气温”的说法。为判断这一说法的真伪，某同学将 4 组蟋蟀成虫分别放置在 15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃ 的环境中饲喂，同时对各组蟋蟀的鸣叫进行录音并统计鸣叫次数。
（1）该探究过程控制的变量是 ___________________；采用的主要探究方法为___________________。
（2）探究过程中，每组只放一只蟋蟀可以吗？为什么？
2. 某同学在饲养黄粉虫的过程中发现，泡沫塑料板上有细小的噬咬痕迹。
这是黄粉虫在吃塑料吗？带着这个疑问，该同学把黄粉虫平均分为两组，甲组喂麦麸和菜叶，乙组喂泡沫塑料。多次实验后，该同学发现黄粉虫吃塑料现象明显。经过称量，证明两组黄粉虫的体重都有增加，且发现乙组虫粪中未消化的塑料成分极少。最后该同学得出结论：黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、吸收，黄粉虫体内存在消化泡沫塑料的活性物质。
该同学所做实验的“假设”和控制的“变量”分别是什么？
该同学为什么进行多次实验？
“黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、吸收。”该同学得出这一结论运用了哪种推理形式？
如果将黄粉虫用于家庭泡沫塑料垃圾的处理，应如何设计处理装置？
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【分层作业】
1.被誉为“微生物学之父”的科学家是（　　）
A.巴斯德
B.达尔文
C.林奈
D.袁隆平
2.巴斯德的鹅颈瓶实验核心结论是（　　）
A.微生物是自然发生的
B.肉汤的腐败是由空气中原本存在的微生物造成的
C.所有生物都由细胞构成
D.病毒没有细胞结构
3.下列不属于科学探究标准六环节的是（　　）
A.提出问题
B.作出假设
C.随意修改不符合预期的实验数据
D.得出结论
4.在“探究光照对黄粉虫生活的影响”实验中，实验的自变量是（　　）
A.温度
B.光照
C.湿度
D.空气
5.探究土壤潮湿度对蚯蚓生活的影响实验中，符合对照组定义的操作是（　　）
A.放置干燥土壤，其余条件都不适宜
B.放置潮湿土壤，其余条件都适宜
C.放置高温环境，其余条件都不适宜
D.放置低温环境，其余条件都适宜
6.对照实验的单一变量原则指的是（　　）
A.所有实验条件都完全不同
B.除了要研究的变量外，其余所有条件都相同且适宜
C.所有实验条件都完全一致
D.可以同时改变多个变量验证结果
7.下列关于归纳法的描述正确的是（　　）
A.从多个个别事实中推导出普遍的一般结论
B.从一般原理推导出个别场景的结论
C.得到的结论绝对不会出错
D.不需要收集任何事实就能推导结论
8.下列属于演绎法应用场景的是（　　）
A.观察多种植物细胞后得出“植物都由细胞构成”的结论
B.根据生物进化的普遍规律，推断大熊猫的演化也符合该规律
C.统计多个班级学生身高后得出当地初中生平均身高
D.观察多只昆虫有三对足后得出“昆虫都有三对足”的结论
9.请补全科学探究的六个标准环节：提出问题→→制定计划→→得出结论→________。
10.某兴趣小组要探究洗衣液对蚯蚓生存的影响，请结合实验设计知识回答：本实验的自变量是________，除该变量外，______________________（写出1项即可）等环境条件都要保持相同且适宜；实验中每组使用20条蚯蚓而不是1条，目的是____________________________________________。
11.巴斯德鹅颈瓶实验的核心设计思路是（　　）
A.不需要设置任何对照
B.利用S型瓶颈阻挡微生物直接落入肉汤，排除“肉汤自身凭空产生微生物”的干扰
C.同时设置温度、微生物多个变量
D.不需要对肉汤进行煮沸灭菌
12.某同学设计“温度对唾液淀粉酶活性的影响”实验，下列操作符合对照实验设计原理的是（　　）
A.一组加清水、一组加唾液，两组都放在37℃环境下
B.一组设置0℃低温、一组设置37℃适宜温度，其余所有条件完全相同
C.两组都放在0℃环境下，其余条件各不相同
D.一组加淀粉、一组不加淀粉，两组设置不同温度
13.某同学要验证“传出神经是完成反射的必要结构”，下列操作符合单一变量原则的是（　　）
A.剪断传出神经，刺激感受器观察肌肉反应，和未剪断神经的正常组做对照
B.剪断传入神经，刺激感受器观察肌肉反应
C.不对实验对象做任何处理直接观察
D.刺激内分泌腺观察肌肉收缩情况
14.某小组要以光照为唯一变量探究水稻白化现象，下列符合单一变量原则的实验组合是（　　）
A.①组有光、25℃，②组无光、25℃
B.①组有光、10℃，②组无光、25℃
C.①组有光、25℃，②组无光、10℃
D.①组无光、10℃，②组无光、25℃
15.生物小组探究烟焦油对涡虫移动速度的影响时，对多组重复实验的数据取平均值，这样做的目的是（ ）A. 增大实验误差 B. 减小实验误差，提升结果可信度
C. 让实验结果更复杂 D. 随意改变实验变量
非选择题
16.阅读材料回答问题：巴斯德的鹅颈瓶实验步骤为：①将等量肉汤装入两个相同烧瓶，高温煮沸完成灭菌；②一个烧瓶保持S型鹅颈，空气可以自由进入但微生物会落在鹅颈弯曲处无法接触肉汤，另一个烧瓶的瓶颈直接打断，瓶口完全暴露在空气中；③放置数天后，鹅颈瓶内的肉汤没有腐败，打断瓶颈的肉汤很快出现腐败变质。
（1）该实验的对照组是________（填“鹅颈瓶组”/“打断瓶颈组”），实验的自变量是________。
（2）该实验最终推翻了流传已久的“微生物自然发生说”，证明了________。
（3）该实验设计利用了________（填“归纳法”/“演绎法”）的核心逻辑，通过精准控制变量排除无关干扰，得到了可靠的实验结论。
17.某同学想要验证“植物的光合作用需要光照”，请结合对照实验相关知识回答下列问题：
（1）该实验需要控制的单一变量是________。
（2）请分别写出对照组和实验组的操作思路：对照组：________________________________实验组：________________________________
（3）如果实验过程中误将对照组放在25℃环境、实验组放在0℃环境，就违反了________原则，会导致无法判断实验结果的差异是由光照还是温度引起的，最终结论不可靠。
【参考答案】
【课前预习】
1.巴斯德；鹅颈瓶实验（曲颈瓶实验）；自然发生说；空气
2.微生物；重力（弯曲处）
3.对照；对照组；实验组
4.作出假设；实施计划；表达交流
5.重新作出假设
6.变量；单一变量
7.对照组；实验组
8.勘察环境；研讨完善（家庭讨论）
9.归纳；或然
10.演绎；必然
【课堂练习】
1.（1）温度（或环境温度）；实验法（或对照实验法）
（2） 不可以。原因：每组只放一只蟋蟀，样本量太少，实验结果容易受到个体差异、偶然因素等影响，缺乏代表性，实验结论不可靠。应每组放置多只蟋蟀（如10只以上），以减少偶然性，提高实验结果的可靠性。
2.（1）假设：黄粉虫能（或不能）食用并消化泡沫塑料
变量：食物的种类（是否为泡沫塑料）
（2） 进行多次实验是为了 避免实验结果的偶然性，提高实验结论的可靠性（或减少误差）。
（3） 运用了 归纳推理（归纳法）。该同学通过观察有限的实验现象（黄粉虫吃塑料、体重增加、虫粪中未消化塑料极少），归纳出"黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、吸收"这一一般性结论，属于从个别到一般的归纳推理。
（4） 设计思路示例（开放性答案，合理即可）：
设计一个 密封透明的塑料容器，容器内设置多层网格或抽屉结构，便于分层放置泡沫塑料和黄粉虫
容器需有 透气孔（防止黄粉虫窒息）和 遮光盖（黄粉虫喜暗）
容器底部设置 虫粪收集盘，便于定期清理虫粪
可设置 加料口和取料口，方便投放泡沫塑料和取出剩余物
容器材质应选用 黄粉虫不能啃食的材料（如金属网、玻璃或硬质塑料）
【分层作业】
1.A
2.B
3.C
4.B
5.B
6.B
7.A
8.B
9.作出假设；实施计划；表达和交流
10.是否喷洒洗衣液；温度（或土壤湿度、光照等合理答案）；减少实验偶然性，保证结果准确性
11.B
12.B
13.A
14.A
15.B
16.（1）鹅颈瓶组；肉汤是否直接接触空气中的微生物
（2）肉汤的腐败是由空气中原本存在的微生物进入造成的，微生物不能从肉汤中凭空自然发生
（3）演绎法
17.（1）光照
（2）将生长状态一致的植物叶片放在适宜光照下，其余条件完全适宜；将同植株上生长状态一致的叶片进行遮光处理，其余条件和对照组完全相同且适宜
（3）单一变量
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