1、教学案例第二节 探究实践是研究生命现象的重要途径教学目标的制定义务教育生物学课程标准（2022年版）在课程实施的教学建议中指出：“制定教学目标应体现发展核心素养的要求”。探究实践是核心素养内涵之一，也是本节课的核心概念，结合标准要求、教材内容和学生实际情况，确定本节课的教学目标如下：1.通过分析和讨论“巴斯德实验”过程和相关知识的学习，让学生能概述科学探究的主要环节和获得研究数据或证据的方法，培养严谨求是的科学态度。2.通过分析和讨论“小明”设计种植方案的过程，让学生能描述探究实践中解决问题的思路和方法，认同实践是解决真实问题的主要路径。3.通过对某些生命现象的分析讨论，让学生学会推理，学会运
2、用归纳和演绎的方法得出结论，培养学生在探究实践中的科学思维。教学设计思路本节以“探究实践”为教学主线，以“巴斯德探究实验”、“番茄种植的分析讨论” 、 “逻辑推理的实例”为探究实践在日常生活中的应用实例分析学习，达成本节课的教学目标。教学实施的程序教学环节教师活动学生活动设计意图激趣导入【生活激趣】师：以小组为单位，每组分发一小碗新鲜肉汤，一小碗变质肉汤请同学仔细观察两碗肉汤的外观，辨别新鲜肉汤和变质肉汤。请问：新鲜的肉汤为什么会腐败变质？【点燃热情】被实物激发强烈的学习兴趣，仔细观察，认真思考，大胆猜测从学生已有的生活经验出发，用实物激发学生的学习兴趣 新知探究【启疑引思】师：刚才同学说的很
3、好，肉汤腐败变质是微生物引起的。微生物是肉汤本身产生的，还是从空气中进入的呢?本节课我们就追随巴斯德一起来探究这个生物学问题。学习任务一：探究是研究生物学的重要方式【问题驱动】自学课本10-11页内容，思考：1.鲜美的肉汤放置久了会腐败，这是微生物搞的“恶作剧”，对此，人们提出了什么问题？2.疑问的答案可能是微生物为肉汤本身产生的，也可能是微生物从空气中进入。巴斯德对第二种可能进行了什么假设推理？ 3.巴斯德实验：将一个烧瓶内的肉汤煮沸杀死微生物后密封，使空气中的微生物无法进入，一段时间后肉汤的确没有变质，巴斯德认为此实验能证明：使肉汤变质的微生物是从空气中进入的。你认为巴斯德的实验设计是否严
4、密？为什么？4. 巴斯德向人介绍了自己的实验和得出的结论后，认为肉汤在自然空气中可产生微生物的自然发生论者并不认同上述实验结论，为什么？5.巴斯德进行了实验改进：见课本10页巴斯德探究实验装置 （1）步骤1中A、B两瓶是否都能进入自然空气？ B瓶的妙处是空气能进入，空气中的微生物不能进入，这样A、B两瓶对照，唯一的不同（变量）是什么？ （2）步骤2中A瓶变质，B瓶不变质，可得出的结论是什么？（3）步骤3中长颈打断前和打断后的变量是什么？能否构成对照实验？为什么？6. 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。当有科学家对巴斯德的结论提出质疑时，他准备了60种
5、不同物质的“浸出液出液”进行实验成果展示，使自己的观点被当时科学界普遍接受。 你认为科学家对巴斯德的质疑是什么？7.结合巴斯德实验，总结科学探究主要包括哪些环节？探究成功的前提和关键是什么？8. 在科学探究的过程中，获得研究数据或证据的方法有哪些？巴斯德在科学探究的过程中重点用到了什么方法？【难点释疑】 2题：一个尚未被科学界解答的生物学问题，答案有多种可能。科学探究先假设某一种可能是正确的，推导出可测试的预测，然后通过做实验等方法来获得研究数据或证据。研究数据或证据与预测相符，则假设的这种可能是正确答案；如果研究数据或证据与预测不符，则假设的这种可能不正确或需要修正。做出假设是科学探究的重要
6、环节，这个过程强调逻辑推理和证据支持，是不断推进科学知识边界的重要途径。请同学再次尝试回答第2题。3题：设置对照实验是科学实验设计中的一个基本原则。对照实验中，往往只有一个变量（不同），其他条件完全相同。如果实验组的结果与对照组（不接受实验处理）结果有显著差异，而其他条件都相同，那么可以更有信心地认为这种差异是由这个变量引起的。请同学再次尝试回答第3题。4题：持有自然发生论的人认为肉汤产生微生物需要自然空气，巴斯德实验将空气进行了加热，密封后自然空气无法进入，没有满足肉汤自身产生微生物的条件。请同学再次尝试回答第4题。6题：面对问题，我们要会找题目的“关键词”或“关键句”。本题中关键句是：巴斯
7、德准备了60种不同物质的“浸出液出液”来替换原来实验的1种肉汤。请同学再次尝试回答第6题。 【归纳测试】1.科学探究的主要环节包括 、 、 、 、 、 。2. 在科学探究的过程中，获得研究数据或证据的方法有 、 、 、 。3.对照实验的特点是只有 个变量。过渡语：上面我们学习了研究生物学的重要方式：科学探究。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，下面我们来看一下小明是如何“躬行”实践的吧。自主学习阅读课本，认真思考，尝试给出每个问题的答案，存有疑惑或者不会的题目做好标记。合作交流组长主持，组员轮流说出自己的题目困惑，其他组员解答，补充。组内都不会的举手请教老师或者做好记录。组内总结。组长做好展示
8、分工。小组展示根据老师要求，小组展示问题答案，其他小组和老师进行评价和补充。倾听思考理解科学探究中“作出假设”的含义。再次回答第2题：假设使肉汤变质的微生物来自空气是正确的，则没有微生物的肉汤，不接触空气中微生物就不会变质。理解对照实验含义，认识对照实验的重要意义。 再次尝试回答第3题：不严密，没有做对照实验。了解科学史上“自然发生论”观点。 再次尝试回答第4题：上述巴斯德实验中缺乏自然空气。提升做题技巧。 再次尝试回答第6题：质疑巴斯德的实验材料单一。尝试解答做题，归纳巩固前面所学重点知识。根据本节课的教学目标一，结合科学史实和课本内容，设置具有针对性、启发性、递进性的导学问题，帮助学生聚焦
9、学习重点，引导他们深入理解生物学科学探究的基本步骤，主要环节，培养他们的自主合作学习能力，乐于探索生命的奥秘。通过难点释疑，让学生更深入理解科学探究环节中“作出假设”的含义，从而更好地理解科学探究的所有环节。帮助学生理解设置对照实验的含义和设置对照实验的重要性。“授人以渔”帮助学生掌握做题技巧。通过题目对上面所学的知识点进行归纳。新知探究学习任务二：实践是解决真实问题的主要路径【问题驱动】自学课本12-13页内容，思考：1如何在阳台上栽培番茄？为了解决这个问题，小明首先查阅番茄种植的相关资料，这样做的意义是什么？ 2.小明对种植场所阳台进行了勘察测量的意义是什么？3.拟定初步方案后，小明又邀请
10、家人对方案提出建议，家庭讨论对种植方案的形成有什么作用？4.听取家人建议后，小明设计出种植方案。综合以上步骤，小明形成种植方案的过程，经历了哪些环节？5.对于小明的种植方案，你有什么建议?【难点释疑】2题：要解决现实问题，通常需要运用多学科的知识与技能，采用工程技术、手段和方法。 工程技术手段和方法是指在工程实践中采用的一系列技术手段和方法，包括测量与勘察、材料选择、设计与规划、施工与管理等。其中测量与勘察可以为制定和实施方案提供基础数据，保证方案顺利进行。 请同学再次尝试回答第2题。【归纳测试】1.小明形成种植方案的过程经历了 、 、 、 等环节。2.一般如何形成解决问题的最佳方案?过渡语：
11、在上面生物学问题的探究和实践中 ，我们用到了很多方法，比如推理法，那么什么是推理呢？ 【自主学习】阅读课本，认真思考，尝试给出每个问题的答案，存有疑惑或者不会的题目做好标记【合作交流】组长主持，组员轮流说出自己的题目困惑，其他组员解答，补充。组内都不会的举手请教老师或者做好记录。组内总结。组长做好展示分工。小组展示根据老师要求，小组展示问题答案，其他小组和老师进行评价和补充。倾听思考理解解决现实问题，采用工程技术、手段和方法的含义。再次尝试回答第2题。尝试解答1.查阅资料；勘察环境；拟定初步方案；研讨方案；确定实施方案。2.见课本13页。1题让学生知道当自身知识储备无法对遇到的生物学问题进行猜
12、测和判断时，或者不知道下一步行动如何开展时，可以先查阅相关资料2题让同学了解工程技术手段和方法之勘察与测量。3题让学生明白团队合作交流的重要性：能增强团队协作，集思广益，提高决策质量，预防偏差和失误。对课本的概念“工程技术手段、方法”进行解释阐述。通过题目对上面所学的重要知识点进行归纳。新知探究学习任务三：推理是揭示事物本质的思维方法【问题驱动】自学课本14-15页内容，思考：1. 推理主要哪两种形式？请分别阐述2.课本1.1-14中四人推理是否正确？其中，哪些属于归纳，哪些属于演绎？3大雁、天鹅等有迁徒行为，因此，所有的鸟儿都有迁徙行为。这个推理正确吗?为什么?4. 假设巴斯德的猜测正确，则
13、不让空气中的微生物进入煮沸的烧瓶内,烧瓶内的肉汤就不会变质是什么推理方法？【难点释疑】3题：归纳推理并不总是可靠的，它存在逻辑缺陷，这个推理的逻辑缺陷是“以偏概全”。如果推理的样本太小，基于的例子或情况不足以代表整个群体或问题的范围，那么推断的结论就可能不准确请同学再次尝试回答第3题【自主学习】阅读课本，认真思考，尝试回答每个问题，存有疑惑或者不会的题目做好标记。【合作交流】组长主持，组员轮流说出自己的题目困惑，其他组员解答，补充。组内都不会的举手请教老师或者做好记录。组内总结。组长做好展示分工。小组展示根据老师要求，小组展示问题答案，其他小组和老师进行评价和补充。【倾听思考】理解推理逻辑严谨
14、性。再次尝试回答第3题：不正确。“以偏概全”。首先让学生学习归纳和演绎的推理方法。让学生通过实例分析，学会在实践中运用推理的归纳和演绎。让同学知道归纳推理并不都是正确的。将推理应用于上面所学的巴斯德实验强调推理过程中应注意逻辑的严谨性，避免常见逻辑谬误：“以偏概全”。归纳总结【盘点收获】师：本节课我们学习了三部分内容：探究是研究生物学的重要方式、实践是解决真实问题的主要路径、推理则是揭示事物本质的思维方法。这三者之间存在紧密的逻辑关系，共同推动了生物学领域的发展。在探究过程中，实践和推理相辅相成，实践为探究提供了实际操作的平台，推理则指导实践，使实践更具针对性和有效性。同时，通过实践和推理的不
15、断循环，科学家们可以不断完善探究方案，提高解决生物学问题的能力，从而推动生物学领域的进步。【情感提升】师：课本第9页介绍了我国科学家胰岛素合称实验，结合巴斯德的科学探究过程，请同学说一下自己的人生感悟。【盘点建构】理解课本内容之间的逻辑关系【情感升华】生：深深的民族自豪感，面对问题时，要勇于尝试新的方法和思路，失败后也要坚持不懈等 。帮助学习理解知识之间的逻辑关系，进而将知识形成一个完整的体系提升学生的态度和责任核心素养。学业评价1.如图是巴斯德实验的图示，有关说法正确的是（）。A. 巴斯德解决生物学问题的步骤是：提出问题制定方案实施方案得出结论。B. 该实验设计唯一变量是肉汤C. 该实验设计
16、体现了对照原则。D. 该实验用到的探究方法主要是观察法。2.查尔斯达尔文观察了大量的物种，记录了它们之间的相似性和差异性，并通过这些观察结果得出了物种适应环境的原理，即适者生存。你认为达尔文运用了什么推理方法？3.请同学在家中阳台或其他环境中种植一种植物。要求提交内容：（1）种植方案，要求字迹清晰、内容完整、数据准确、分析合理。（2）种植方案形成过程和植物生长过程的照片或视频资料，用于证明实践的真实性和完整性。（3）提交时间：两周内完成检测习题，加深对生物学探究步骤、巴斯德实验和获得证据的方法等知识的理解。练习用归纳和演绎的推理方法解决问题。尝试将所学知识应用于实践。第1题促进学生对生物学探究步骤、巴斯德实验和获得证据的方法等知识的理解。第2题让学生练习使用归纳法和演绎法。第3题让学生的学习立足课本，在实践中提升。
