初中 生物 苏科版（2024） 七年级上册1.1.2 生物学研究的基本方法（第3课时）课件

苏科版2025七年级生物学 第1单元 走进生命世界 第1章 生物学——研究生命的科学1.1.2 生物学研究的基本方法1.1.2.3 学习科学探究的基本过程（第3课程）素养目标1.说出科学探究的基本过程2.体验科学探究的过程，培养热爱科学的情感、实事求是的科学素养、勇于实践与创新的精神，逐步确立以爱护小动物为原则来设计探究性实验3.学会科学探究重点难点1.初步学会科学探究的基本方法。2.发现问题、提出问题、作出假设、控制变量、开展实验探究的思路和方法。课堂引入 我们像科学家一样，尝试用科学的方法来探究水温的变化是否对金鱼的呼吸频率产生影响。探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响说说看，生物（比方说金鱼）的生命活动受到哪些因素的影响？探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响 金鱼（图1-17）生活的适宜水温一般是20~28℃ ，水温的变化会对金鱼的呼吸频率产生影响吗？探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响小组活动尝试探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响要点提示：1. 先自主阅读P17-P19相关内容（2-3min）；2. 你能做出几种假设？3. 小组讨论制订实验计划（1）补全实验材料和用具（2）小组成员具体分工（3）写出的实验具体实施步骤探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响注意事项：① 列出所需要的材料和用具。 ② 本实验中的单一变量是什么?③ 这个实验至少需要测几种温度下金鱼的呼吸次数,测常温下金鱼呼吸次数的目的什么?④ 如何使用温度计？⑤ 如何改变水温？ ⑥ 如何数金鱼的呼吸次数？探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响制订方案1.用温度计测量水的温度，通过加入冰块（或热水）将水温调至20℃，作为初始温度。放入金鱼，等待几分钟，当金鱼安静后 ，观察金鱼在水中的呼吸状态。记录金鱼在初始温度下的呼吸频率，即每分钟呼吸的次数，可以用每分钟金鱼鳃盖开闭的次数来表示2.同样的方法改变水温，如将水温升高5℃ （用温度计测量）。观察和记录金鱼的呼吸频率。3.继续第2步的操作，改变水温，观察和记录金鱼的呼吸频率。探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响实施方案1.将水温确定为要研究的变量，除水温外，其余的条件都应相同，并控制在适宜状态。提示：水温不要超过30℃或低于10℃，以免对金鱼造成伤害。2.根据实验方案进行实验（图1-18），并重复几次。将实验获得的数据记录在表1-1中 。提示：实验中尽量不要惊扰金鱼，实验结束后把金鱼放回原处。3.分析数据，尝试找出水温变化与金鱼呼吸频率之间的关系。如果将实验数据制成图表， 那么实验结果的分析会更加形象直观 。探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响控制单一变量  变量是指实验中可以变化的因素或条件。进行实验时，除要研究的实验变量可以变化外，其他无关变量都应相同，并控制在适宜状态。避免无关变量对实验结果的干扰 ，从而使实验结果更有说服力。例如，在本实验中，温度就是要控制的单一变量 。探究新知探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响表达交流 与全班同学交流你们小组制订的实验方案和得出的实验结论，分享实验中的收获与体会。得出结论金鱼的呼吸频率会随水温的升高而增加。小组讨论P19的讨论题：1.如果本次探究得出的结论与作出的假设不一致，那么下一步该怎么做 ？2.在实验中，测量与计数的准确与否对实验结果有影响吗？怎样尽可能减小测量与计数的误差？探究新知小组讨论探究新知小组讨论1.如果本次探究得出的结论与作出的假设不一致，那么下一步该怎么做 ？重新审查实验方案：首先，需要仔细检查实验方案是否存在问题，比如实验步骤是否合理、实验条件是否控制得当等。检查数据收集和分析：确认数据收集过程中是否有误，比如测量工具是否准确、数据记录是否完整等。同时，也要检查数据分析方法是否恰当，是否考虑了所有可能的变量和误差。进行重复实验：如果可能的话，进行重复实验以验证结果的可靠性。重复实验可以帮助确认结论是否一致，并可能揭示之前未注意到的因素。修改假设或提出新的假设：如果经过重新审查和分析后，发现结论与假设确实不一致，那么可能需要修改原有的假设或提出新的假设，以更好地解释实验结果。寻求专家意见：如果自己对实验结果感到困惑或不确定，可以寻求相关领域的专家意见，以获取更专业的指导和建议。探究新知小组讨论2.在实验中，测量与计数的准确与否对实验结果有影响吗？怎样尽可能减小测量与计数的误差？（1）使用准确的测量工具：选择经过校准、精度高的测量工具，确保测量结果的准确性。（2）遵循正确的测量方法：按照标准的测量方法和步骤进行操作，避免由于操作不当导致的误差。（3）多次测量取平均值：对于重要的测量数据，可以进行多次测量并取平均值，以减小单次测量带来的误差。（4）注意计数单位：确保计数单位与实验要求一致，避免因单位错误导致的误差。（5）记录完整数据：在实验中详细记录所有测量和计数数据，包括原始数据和计算过程，以便后续分析和验证。探究新知科学探究1.科学探究是学习生物学的重要方式，除科学探究外，我们还将开展跨学科实践活动，这是拓展视野、增强本领的重要途径。在跨学科实践活动中，除生物学的知识与方法外，我们还可能用到数学、物理、化学等学科的知识与方法，有时还要运用工程学和美学的设计方法，来研究与生物学有关的问题。2.在初中阶段学习生物学的过程中，我们将通过掌握生物学基础知识，形成基本的生命观念；初步掌握科学思维方法，具备一定的科学思维习惯和能力；初步具备科学探究和跨学科实践能力，能够解决真实情境中的生物学问题，初步确立严谨求实的科学态度；树立健康意识和社会责任感，能够强身健体和服务社会。探究新知自制水族箱，饲养金鱼 金鱼是由普通野生鲫鱼长期驯养而来的饲养而来的，在我国有着悠久的历史，在家里或教室中利用简单易得的材料制作水族箱饲养金鱼，既可以美化环境，又可以陶冶情操。 水族箱的箱体通常选用透明的玻璃或塑料来制作，在箱内放一些石块，木块和水生植物等，既美观、又可以优化水质（图1-19）。根据金鱼的生活习性，水族箱的底部可以加入沙子和砾石，另外可以根据需要购买和安装过滤器，温控器和增氧泵等设备，以确保箱内的环境适宜金鱼生存。探究新知自制水族箱，饲养金鱼1、活动目标制作水族箱并饲养金鱼，观察并记录金鱼的生活习性和生长过程。体验数学、工程学、艺术等学科，在制作水族箱和饲养金鱼中的应用。2、材料用具 金鱼、金鱼藻（或其他水生生物）、透明的玻璃缸或整理箱、河沙、木块、石块、温度计、渔网、饲料等。探究新知自制水族箱，饲养金鱼3、活动步骤（一）设计并制作水族箱以小组为单位设计制作水族箱的方案，并通过小组成员的协作完成水族箱的制作，设计时需要注意以下事项。1.利用生活中简单易得的材料，根据场地饲养金鱼的大小和数量，合理制作箱体。箱体材料透明，便于观察。2.水族箱内的水量与水箱容积的3/4为宜，不宜过多或过少。3.水族箱内的景观设计要体现科学性，实用性和艺术性。（二）饲养金鱼1.以小组为单位，通过查阅资料，了解金鱼生存所需的条件，如水温、水质、溶氧量、光照和饲料等，选择合适的材料和用具，做好饲养前的准备工作。2.在饲养金鱼的过程中加强日常管理，要定期换水，换水量一般于总水量的1/3为宜，换水温度通常不超过1.5℃，一般每天投食一次，质量要根据金鱼的大小和数量合理控制。3.观察并记录金鱼的生活习性和生长过程，撰写“金鱼生长”的观察日记或制作“金鱼生长”的微视频等。探究新知自制水族箱，饲养金鱼（三）展示交流与评价1.各小组展示设计方案和制作的水族箱，并通过饲养金鱼的观察日记和图片（视频）等资料，介绍制作水族箱和饲养经营的过程及体验，交流如何保障水族箱的水温、水质和溶氧量等饲养条件，初步体验多学科的知识与方法在解决生物学问题中的应用。2.从选择的材料制作水族箱的科学性和美观性等方面进行自评互评，提出合理化的修改建议，各小组在评价的基础上反思研究中的不足，讨论并改进水族箱的制作方案。3、活动步骤4、扩展研究 在饲养金鱼的基础上，可以选择某种热带鱼，根据其生活史食性和生活所需环境条件等进行饲养，观察并记录其生长发育和繁殖过程，比较金鱼和热带鱼的饲养过程有什么不同。课堂小结科学探究的基本过程课堂练习1．下列关于“探究水温变化对金鱼呼吸的影响”实验的相关叙述中，正确的是（   ）A．水温的变化范围应该控制在5℃至10℃以内B．金鱼的鳃盖开闭1次，可计数为金鱼呼吸2次C．实验结论为水温的变化对金鱼的呼吸频率没有影响D．实验组和对照组除水温外，其他条件应适宜即可，不需要完全一致2.对照实验是指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之外，其它条件都相同的实验。若探究水温对金鱼呼吸频率的影响，则应设置的对照实验为（　　）A．自来水与河水 B．有光照与无光照 C．水温度为20℃与5℃ D．有光照与20℃水温AC课堂练习3.（23-24七年级上·江苏无锡·阶段练习）某兴趣小组探究了“水温变化对金鱼呼吸的影响”，下列选项对此实验描述正确的是（　　）A．此实验的探究变量是金鱼条数B．测量金鱼呼吸频率时，鱼口张开1次算呼吸2次C．实验结论是随着水温的升高，在一定范围内，金鱼呼吸频率会增加D．实验结束后直接把还有生命力的金鱼丢入垃圾篓4.探究“水温变化对金鱼呼吸的影响”的基本过程是（     ）A．提出问题→作出假设→实施计划→得出结论B．提出问题→得出结论→制订计划→作出假设→实施计划C．提出问题→作出假设→制订计划→实施计划→得出结论→表达交流CC课堂练习5.如表为宝安区某中学小华同学为探究" 水温变化对金鱼呼吸频率的影响”的实验设计,但不够完善，下列对其修改正确的是（     ）A．鱼缸3应放10条金鱼B．3个鱼缸的光照应设置为相同C．温度应设置为相同D．三个鱼缸的金鱼条数都为1条B作业布置一、选择题1．淡水鱼类最适在20℃～28℃的温度范围内生活，在“探究水温变化对金鱼呼吸次数的影响”实验中，比较适合的水温变化范围是 （　　）A．5℃～10℃ B．10℃～15℃ C．15℃ ～20℃ D．20℃ ～25℃2．生物兴趣小组的同学们在生物实验室开展了“调查校园生态系统”、“探究水温变化对金鱼呼吸的影响”、“探究不同植被对空气湿度的影响”、“探究绿叶在光下产生淀粉”等实验。图选项中，完成以上实验所需实验器材的正确顺序是（　　）A．①②③④ B．①④③② C．③①④② D．④①②③作业布置二、实验探究题1.某课外兴趣小组同学在饲养金鱼时，发现金鱼不时浮上水面直接呼吸，即发生浮头现象。为探究金鱼发生浮头现象的可能原因，该小组将 18 条大小相当的金鱼，按下表给定的条件进行了实验，其中溶氧量是指水中的氧气含量。(1)按照对照实验的原则，每组的金鱼数量应该_________。(2)该实验中的变量是__________。(3)将表格数据处理时，应取平均值， 目的是_________。(4)处理数据并绘得下图，图中 X的数值为_________。(5)根据实验数据分析，在一定的溶氧量范围内，水中的溶氧量与金鱼的浮头次数的关系是_________。