资源简介

模拟探究酸雨对生物影响的教学案例
一、指导思想
以义务教育《生物学课程标准(2011年版)》倡导探究性学习，提高生物科学素养的理念为指导思想，通过“模拟探究酸雨对生物的影响”这一实验，培养学生的创新精神和探究实践、合作交流等能力，通过对实验过程的体验、实验现象的分析和讨论，使学生从感性上认识酸雨的危害，理解保护环境的重要性。
二、实验教学分析
1.内容分析
义务教育《生物学课程标准（2011年版）》提出确立保护生物圈的意识，并给出了实例-----探究“酸雨”的危害。在人教版《生物学》七年级下册第四单元第七章第二节《探究环境污染对生物的影响》中安排了这一实验。由于七年级学生积累了一些探究经验，因此教材将这个探究活动设计为具有较大开放性的全过程探究，没有给出具体的实验步骤，只是几条简单的提示，这给学生提供了很大的自由发挥的空间。期待学生通过活动认同酸雨的危害，提高环保意识和科学素养。
2.学情分析
我们学校是城乡结合学校，大部分学生来自农村。这些孩子亲近大自然，对生物有一种特殊的感情,通过媒体也知道很多环境污染的事例，有一定的感性认识和知识储备。通过前面的探究实验，也掌握了一些探究技能。但对于什么是酸雨，酸雨的危害，以及这个全过程探究活动，还需要老师的指导和帮助。
三、实验目标分析
1．以酸雨为例，说明环境污染对生物的危害。
2．设计并完成模拟酸雨对生物影响的探究实验，培养学生的探究、创新、合作等能力。
3．通过对实验成果的展示、交流和评价，培养学生收集和处理资料的能力、对实验的论证能力。
4．认同酸雨对生物有不良影响，提高环保意识。
四、实验重难点及解决策略
重点：课外实验活动的组织和实验成果的展示、交流和评价。
难点：怎样有效地组织学生进行实验成果的展示、交流和评价。
解决策略：根据不同的探究主题，把学生分为三大组，每大组又分为2-3个小组，由老师统筹安排，组长负责监督。先指导各组准备实验用具和材料，根据实验计划完成实验，并对实验材料进行定时管理、观察、记录。实验后，引导学生对实验数据进行分析整理并撰写探究报告。组织学生用课件展示实验成果，尤其是他们组的创新之处，并通过视频展示实验片段。启发其他学生对实验提出问题和建议，在此过程中提升学生的实验技能，培养学生的环保意识。
五、实验准备
1．学生准备
（1）搜集有关酸雨的资料。
（2）设计实验方案，完成课外实验。
（3）撰写实验报告，制作展示课件。
2．教师准备
（1）搜集有关酸雨的图片、文本和视频资料。
（2）为探究实验提供材料用具（培养皿，烧杯，注射器，标签，白醋，清水，植物种子，小动物等）。
（3）设计并制作课件。
六、教学流程
七、教学过程
第一阶段：制订实验方案
教学步骤
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
创设情景
引入新课
PPT展示图片，提问：是什么毁了他们的容颜，夺走了他们的生命？引导学生说出酸雨，进入学习。
观察图片，回答问题。、
创设质疑情境，激发学习兴趣。
自主提问
共享资源
提问：什么是酸雨？举例说明溶液的酸性、碱性和中性，简述溶液的酸碱度。
对于酸雨，你们能提出哪些问题？启发学生提问。
PPT展示问题：1.酸雨是怎样形成的？2.酸雨的成分是什么？3.酸雨有什么危害？引导学生用他们课前收集的资料，解决部分问题。
播放视频：酸雨形成的原理。
根据收集的资料回答。
认真听讲，了解溶液的酸碱度，明确什么是酸雨。
自主提问。
资料收集小组的同学介绍酸雨的形成和成分。
观看视频，了解酸雨形成的原理。
了解酸雨的有关知识，，为学习酸雨的危害奠定理论基础
由学生提出问题，又由学生自己解决，发挥学生的主体地位。
视频资料加深了学生对知识的了解，激发学生探究的兴趣。
确定主题
制订方案
提问：我们如何知道酸雨对生物有影响呢？
分组：6人一小组。
提供多种供选用的材料用具，建议学生根据这些材料用具确定各组的探究主题。
指导各小组制订探究方案。
提示：1.如何配制模拟酸雨？
2.实验步骤是否完整？
3.是否设置了对照？
4.变量是否唯一？
引导学生讨论交流并完善实验方案。
回答：通过探究实验来探究。
1.分组，选出组长。
2.确定探究主题，自主选择本组所需的材料用具。
制订实验方案。
对照提示，讨论交流，进一步完善实验方案。
从实验课题、实验材料及实验方法的选择上给学生提供了自由发展的空间。
培养学生设计实验的能力和科学严谨的实验态度。
第二阶段：实施实验方案
教学步骤
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
分工合作
自主探究
1.开放实验室。
2.帮助学生准备实验用具和材料。
3.指导学生配制PH=5和PH=4的模拟酸雨。
4.组织学生按照实验计划完成实验，指导学生对实验材料进行定时管理、观察、记录。解决学生在实验中遇到的问题，鼓励学生大胆创新。
5.实验后，指导学生对实验数据进行分析整理并撰写探究报告。
6.和学生一起制作实验成果汇报展示的课件。
小组分工合作：
1.准备实验用具和材料。
2.用白醋和清水按一定比例配制PH=4和PH=5的模拟酸雨。
3.按照计划完成实验。
4.对实验对象进行定时管理、观察、记录。
5.实验后，分析实验现象，得出结论。
6.撰写实验报告，和老师一起制作课件。
培养学生的探究实践、自主创新、合作交流等多种能力。
第三阶段：实验成果汇报、交流、评价
教学步骤
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
成果展示
交流评价
过渡：酸雨有哪些危害呢？
请植物探究小组的代表汇报展示他们的实验成果。
对这些实验，你们有什么疑问和建议？引导学生大胆提问。组织学生在全班讨论交流。
教师补充或解释。
过渡：通过这两组实验，我们看到了酸雨对植物种子的发芽率有影响，对小麦幼根和幼苗的生长有抑制作用。那么酸雨对动物有没有影响呢？
请动物探究小组的代表展示他们的实验成果。
对这些实验，你们有什么疑问和建议？
教师补充或解释。
这几组实验，哪一组给你们的印象最深刻？
教师从整体上给予鼓励性评价。
植物探究小组的同学从探究课题、提出问题、作出假设、实验过程，实验结果和结论几个方面进行汇报，尤其是他们组的创新之处，并通过视频展示了他们课外实验片段。
植物探究小组的同学对其他同学提出的问题和建议作出解答或解释。
动物探究小组的同学进行汇报，并通过视频展示他们实验片段。
提问、讨论、交流。
组间互评，说出各组的优点，也指出实验中存在的不足。
生创设一个展示自己的平台，和其他小组的同学一起分享实验成果，体验成功的喜悦。
通过质疑，进一步完善实验过程。用视频展示实验片段，激发学生学习的积极性。
给学生提供了相互交流和学习的机会，进一步完善实验过程。
学以致用
情感升华
播放视频：酸雨的危害。
提问：本地区的雨水质量如何？是不是酸雨地区？请课外调查小组的同学上台汇报。
提问：我国的酸雨主要集中在哪些区域？
PPT展示图片，提问：这些地区的酸雨一定是本地区的有害排放物造成的吗？
教师补充解释。
提问：怎样有效地控制酸雨呢？组织各小组讨论，制定出有效地解决酸雨问题的方案。
观看视频，了解酸雨的危害是多方面的。
课外调查小组的同学汇报他们组调查的结果。
根据他们收集的资料回答。
观察图片并回答。
小组讨论，出谋划策，并在班内交流。
通过视频加深学生对知识的了解，激发学生环境保护的责任感。
利用所学的知识解决实际问题。
学以致用，增强学生的环保意识和主人翁意识。
结束语
呼吁学生带动周围的人一起来保护环境，保护地球。因为我们赖以生存的地球只有一个。
听讲，领会其中的深意。引起心灵上的共鸣。
使学生有保护环境的责任感和使命感。
八、教学反思及问题研讨
为了很好落实实验目标，我对教材内容进行了拓展和重组。
1、实验材料的拓展和改进
教材中建议可以测定酸雨条件下种子的发芽率或幼苗生长的状况，这很容易使学生片面的认为酸雨只对植物有不良的影响，酸雨对其他生物有没有影响呢？教学中我鼓励学生选择不同的实验材料，一开始学生选择的实验材料很多，植物中有选择小麦，黄豆，向日葵的，动物中有选择小鱼，蝌蚪，猫，宠物狗的。通过对这些实验材料的可操作性进行了评估之后，我们预定了四种生物作为实验材料，分别是小麦、绿豆、小鱼、蝌蚪。由于有材料是我们之前实验中没有用过，选择PH为多大的模拟酸雨比较合适。我带领生物兴趣小组的同学先进行预实验。在预实验的过程中，又发现了问题：模拟酸雨条件下的小鱼和蝌蚪都死掉了，实验效果虽然很明显，但学生在情感上无法接受，不利于对学生进行爱护小动物的教育。所以选择什么样的小动物，既能达到实验的目的，又不威胁到其生命？学生通过上网查资料，获知蚯蚓对酸性物质比较敏感，蚯蚓靠湿润的体表呼吸，用蚯蚓作为实验对象，只需要在蚯蚓的体表上滴一滴模拟酸雨，就能观察到实验现象。改进后的优点：实验效果明显，实验时间短，不会危害蚯蚓的生命。经过预实验，我把学生分为三个实验组：1、模拟探究酸雨(PH=4和PH=5)对小麦和绿豆种子发芽率的影响。2、模拟探究酸雨(PH=5)对小麦幼苗和幼根生长状况的影响。3、模拟探究酸雨(PH=5)对蚯蚓的影响。
2、实验用具的选择和改进
探究模拟酸雨条件下小麦幼根的生长状况的实验中，如果把种子直接摆在培养皿上，幼根就会粘在培养皿底部，弯弯曲曲，没法测量其长度。针对这个问题，我的学生自制了实验装置，用铁丝做一个圈，把废旧窗纱剪下一块，缝在铁丝圈上，把做好的纱网放在一个小碗里，改进后的优点是植物的根可以从纱网的小孔扎下去，小碗为根的生长提供空间，便于学生测量根的长度。
本次实验中的变量是不同PH的水溶液。以往的实验中学生用滴管给植物浇水，由于学生手指用力不均匀，滴管滴出的水滴有大有小，不能保证实验组和对照组中的溶液量是相同的，降低了实验结果的可信度。在本次实验中，把滴管改为注射器，而注射器上有刻度，这样可以保证实验变量是唯一的。
3、实验成果展示方式的改进
本次实验重难点之一是让学生体验探究的过程，对实验过程进行有效的展示和评价。由于三个实验组选题不同，实验场所和时间也不统一。每一组的同学只了解本组的实验，对其他组的实验不太了解。这样不利于组与组之间的交流和评价。为了解决这个问题，我用视频拍下每个组学生实验过程，在课堂上播放，激发了学生讨论的热情，实现了过程性的有效评价。

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