1、 开展STEAM融合生物学教学 模拟探究吸烟的危害创新实验 北师大版.初中生物01目录CONTENTSCONTENTS教材与学情分析02实验教学目标0304实验创新过程教学反思与评价教材与学情分析教材“探究不同浓度烟草浸出液对水蚤心率影响”烟草浸出液水蚤显微镜教材与学情分析教材烟草浸出液水蚤显微镜实实验验困困惑惑取材困难：水蚤获取取材困难：水蚤获取操作困难：操作困难：显微镜显微镜下对下对水蚤心率计数水蚤心率计数采用的是采用的是烟草浸出液烟草浸出液吸烟者吸入的是吸烟者吸入的是烟草燃烧烟草燃烧后的后的烟气烟气仅列出了几种烟气主要有害成分，仅列出了几种烟气主要有害成分，并并没有直观呈现这些成分的危害
2、没有直观呈现这些成分的危害教材与学情分析社会责任科学探究科学思维生命观念通过三个实验的直观现象，让学生理解到吸烟的危害。在STEAM融合教学背景下，运用生物、物理、化学等知识设计实验检验烟气中的有害成分，从而培养学生跨学科思维和逻辑思维能力。学科核心素养教学目标设计并创新烟气收集装置，培养学生的科学探究能力和创新能力。树立珍爱生命、“不吸第一口烟”的坚定态度，并向社会推广，宣传吸烟有害健康。STEAM理念融合生物学教学水蚤水蚤材料和方案创新小鱼小鱼烟草烟草浸出液浸出液制备制备烟气浸出液烟气浸出液观察烟气浸出液对小鱼生命观察烟气浸出液对小鱼生命的直观危害。的直观危害。实验创新过程收集烟气收集烟气
3、设计实验呈现烟气中焦油、设计实验呈现烟气中焦油、烟碱、一氧化碳的危害。烟碱、一氧化碳的危害。提出问题实验创新过程如何收集烟气？如何设计实验直观呈现烟气中有毒成分的危害呢？创新装置一：负压排水法 呈现焦油1.1.主要器材 矿泉水瓶、卫生纸实验创新过程2.2.原理收集烟气收集烟气吹气吹气观察观察负压排水法、烟焦油易吸附负压排水法、烟焦油易吸附3.3.步骤4.4.注意事项通风、戴口罩通风、戴口罩4.4.现象/ /结论实验创新过程创新装置一：负压排水法 呈现焦油烟焦油能吸附在烟焦油能吸附在人体人体肺部肺部，危害危害呼吸系统的呼吸系统的正常功能正常功能如何呈现烟气中烟碱、一氧化碳的危害？如何呈现烟气中烟
4、碱、一氧化碳的危害？如何呈现烟气中烟碱、一氧化碳的危害？如何呈现烟气中烟碱、一氧化碳的危害？实验原理1.1.高锰酸钾高锰酸钾溶液检测溶液检测烟碱烟碱 烟碱能使紫色高锰酸钾溶液烟碱能使紫色高锰酸钾溶液褪色褪色2.2.血液变化血液变化呈现呈现一氧化碳危害一氧化碳危害 一氧化碳和血红蛋白结合力比氧气高出一氧化碳和血红蛋白结合力比氧气高出200200多倍，多倍，使血红蛋白使血红蛋白失去输氧能力失去输氧能力，会使血液由鲜红色变成，会使血液由鲜红色变成暗红色且不能恢复暗红色且不能恢复。高锰酸钾+烟碱血液+一氧化碳如何将收集到的如何将收集到的烟气通入烟气通入血液或高锰酸钾溶液中？血液或高锰酸钾溶液中？创新装
5、置二、注射器抽气法 收集烟气 检测烟碱、呈现一氧化碳危害1.1.主要器材自制烟嘴、注射器、延长管实验创新过程（1 1）两支试管内加入等量高锰酸钾）两支试管内加入等量高锰酸钾溶液溶液2.2.步骤实验创新过程注意事项：注意高锰酸钾使用安全创新装置二、注射器抽气法 收集烟气 检测烟碱、呈现一氧化碳危害对照通入烟气高锰酸钾溶液对照通入烟气血液对照通入烟气对照通入烟气血液高锰酸钾溶液实验创新过程3.3.现象/ /结论现象：血液由现象：血液由鲜红色鲜红色变成变成暗红色不能恢复暗红色不能恢复， 紫色高锰酸钾紫色高锰酸钾溶液溶液褪色褪色。结论：烟气中烟碱、一氧化碳会危害人体的正常生理功能。创新装置二、注射器抽
6、气法 收集烟气 检测烟碱、呈现一氧化碳危害能否设计实验能否设计实验直观直观看到烟气对看到烟气对个体生命个体生命的危害呢？的危害呢？ 提出问题 解决问题用用抽气泵快速抽气抽气泵快速抽气，制备大量，制备大量烟气浸出液烟气浸出液，观察对观察对小鱼小鱼生命的直接危害。生命的直接危害。实验创新过程创新装置三、抽气泵抽气制备烟气浸出液 观察对小鱼生命的直接危害1.1.主要器材抽气泵抽气泵带双孔橡皮塞的带双孔橡皮塞的塑料瓶塑料瓶自制烟嘴自制烟嘴实验创新过程抽气泵、塑料瓶、自制烟嘴 制备烟气浸出液制备烟气浸出液实验创新过程创新装置三、抽气泵抽气制备烟气浸出液 观察对小鱼生命的直接危害10支烟30支烟60支烟9
7、0支烟（1 1）制备烟气浸出液）制备烟气浸出液。实验创新过程（2）每组放入8条生长情况基本一致的小鱼， 观察并记录小鱼的活动状态和死亡情况A清水B稀释6倍烟气浸出液C稀释3倍烟气浸出液A清水B稀释3倍烟气浸出液C稀释6倍烟气浸出液2分钟后4分钟后学生1组学生2组学生3组稀释6倍烟气浸出液稀释6倍烟气浸出液稀释3倍烟气浸出液稀释6倍烟气浸出液稀释3倍烟气浸出液稀释3倍烟气浸出液稀释6倍烟气浸出液3.3.现象/ /结论现象：现象：烟气浸出液浓度越高，烟气浸出液浓度越高，小鱼活动状态越差小鱼活动状态越差结论：结论：烟气浸出液对生物个体有严重危害，且浓度越高，危害越严重。实验记录汇总表创新装置一创新装
8、置一创新装置二创新装置二创新装置三创新装置三烟气收集烟气收集原理原理负压排水法 注射器抽气法利用抽气泵制备烟气浸出液有害成分有害成分焦油危害烟碱危害一氧化碳危害 焦油、烟碱、一氧化碳等检测方法检测方法用白色卫生纸吸附将烟气通入紫色高锰酸钾溶液将烟气通入鲜红色新鲜的动物血液观察小鱼在不同浓度烟气浸出液中的生命活动状况实验现象实验现象白纸变黄紫色高锰酸钾溶液褪色血液从鲜红色变为暗红色且无法恢复烟气浸出液浓度越高，小鱼死亡率越高实验结论实验结论烟焦油能吸附在人体肺部，危害呼吸系统正常功能 烟气中烟碱、一氧化碳会危害人体血液循环系统，影响正常生理功能烟气对小鱼生命的直观危害，说明吸烟对生物个体有严重的危害，吸入烟气越多，危害越严重。通过对实验材料、方案、装置的改进，让学生对吸烟危害眼见为实，课堂生动有趣，同时培养了学生生物学科核心素养。教学反思与评价创新装置一创新装置二创新装置三创新装置一创新装置二创新装置三学生整个创新实验设计融合了生物、物理、化学知识，在STEAM融合教学背景下，培养了学生跨学科思维和科学探究能力。教学反思与评价创新装置一创新装置二创新装置三可将实验过程录制成视频，向学校和社会推广，宣传吸烟有害健康。教学反思与评价 开展STEAM融合生物学教学 模拟探究吸烟的危害谢谢大家！
