資源簡介

第1章 生物學—研究生命的科學
第 2 節 生物學研究的基本方法
（第 3 課時）
一、教學目標
1.生命觀念：
說出科學探究的基本過程。學生能夠理解水溫變化對生物生理活動的影響， 掌握實驗設計 的基本原則，學會觀察和記錄金魚在不同水溫下的呼吸頻率，樹立生物體與環境相適應的生命 觀念。
2.科學思維：
理解并掌握觀察、實驗和科學探究的基本過程，培養學生的科學思維方法和實踐能力。
3.情感態度與價值觀：
體驗科學探究的過程，培養熱愛科學的情感、實事求是的科學素養、勇于實踐與創新的精 神，逐步確立以愛護小動物為原則來設計探究性實驗。
二、教學重點和難點
1.教學重點：
初步學會科學探究的基本方法。
2. 教學難點：
發現問題、提出問題、作出假設、控制變量、開展實驗探究的思路和方法。
三、教學設計思路
以一段生動有趣的視頻或圖片開場，展示金魚在不同水溫環境中游泳狀態的差異，引導學 生直觀感受水溫變化對金魚活動的影響，進而提出問題：“水溫的變化會如何影響金魚的呼吸 頻率呢？ ”以此激發學生的好奇心和探索欲。簡要介紹水溫作為環境因素對水生生物生存的重 要性，特別是如何影響金魚的生理機能，包括新陳代謝速率和呼吸作用。同時， 明確實驗探究 的基本步驟和注意事項，為學生后續的實驗設計打下基礎。鼓勵學生分組討論， 根據已學知識 設計實驗方案。重點引導學生確定實驗的自變量（水溫）、因變量（金魚呼吸頻率）和控制變 量（如金魚大小、水質、光照等） ，并討論如何準確測量呼吸頻率。隨后， 學生分組進行實驗， 觀察并記錄不同水溫下金魚的呼吸頻率變化。在此過程中， 教師需巡回指導，確保實驗安全有 序進行。
引導學生整理實驗數據，采用圖表或統計方法分析水溫與金魚呼吸頻率之間的關系。鼓勵 學生結合所學知識，嘗試解釋實驗現象，得出科學結論。同時， 組織學生進行小組討論和全班 分享，培養學生的表達能力和批判性思維。總結本次實驗活動的主要內容和收獲，強調水溫變 化對生物生理活動的影響以及實驗探究的重要性。同時， 引導學生思考如何將所學知識應用于 實際生活中，如合理調節魚缸水溫以保障金魚健康等。
在此基礎上進行跨學科活動，旨在通過動手實踐，讓學生學習自制水族箱并飼養金魚的全 過程。首先， 引導學生了解水族箱的基本構造與飼養金魚的基礎知識。隨后， 分組進行水族箱 的設計與制作，強調安全操作與團隊協作。制作完成后， 指導學生布置水族箱環境，選購并引 入金魚。最后， 教授水質管理、飼料投喂及疾病防治等日常養護技巧， 確保金魚健康成長。通 過此過程，培養學生的動手能力、觀察能力及責任感。最后， 鼓勵學生保持對科學的好奇心和 探索欲，為未來的學習和研究奠定基礎。
四、課時安排：1 課時
五、教學過程 【新課導入】
讓我們像科學家一樣，嘗試用科學的方法來探究水溫的變化是否對金魚的呼吸頻率產生影 響。
【新課學習】
學習目標 1：探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響
1. 情境導入：
說說看，生物（比方說金魚）的生命活動受到哪些因素的影響？金魚（圖 1-17）生活的適 宜水溫一般是 20~28℃ ,水溫的變化會對金魚的呼吸頻率產生影響嗎？
2. 自主學習：
引導學生思考如何進行科學探究： 你提出問題的是？
你作出假設的是？ 你制訂的方案是？ 你準備如何實施？ 你的結論是？
3. 小組活動：
學生先自主閱讀 P17-P19 相關內容（2-3min）；
小組討論：你能做出幾種假設？小組討論制訂實驗計劃，補全實驗材料和用具，小組成員具體 分工，寫出的實驗具體實施步驟。
教師講解科學探究的注意事項：
① 列出所需要的材料和用具。
② 本實驗中的單一變量是什么
③ 這個實驗至少需要測幾種溫度下金魚的呼吸次數,測常溫下金魚呼吸次數的目的什么
④ 如何使用溫度計？
⑤ 如何改變水溫？
⑥ 如何數金魚的呼吸次數？
教師引導學生說出實驗所需的材料和用具：金魚、漁網、溫度計、小魚缸（可用大燒杯或水槽 代替）、冰塊（或熱水）等 。
小組討論：學生分組討論，根據實驗目的設計實驗方案，包括確定自變量（水溫）、因變 量（金魚呼吸頻率）、控制變量（如金魚大小、水質、光照等）以及實驗步驟和數據記錄方法。 教師指導：教師巡視各組討論情況，給予必要的指導和建議，確保實驗設計的科學性和可行性。
實驗操作：按照實驗設計，學生分組進行實驗。首先測量并記錄初始水溫和金魚的呼吸頻 率（可通過觀察金魚鰓蓋的張合次數來估算） ，然后調整水溫至設定值（如升高或降低 5℃) , 穩定一段時間后再次測量并記錄金魚的呼吸頻率。重復以上步驟，設置多個水溫梯度 進行對比實驗。
數據記錄：學生需認真記錄實驗數據，包括水溫變化前后的金魚呼吸頻率以及實驗過程中 的其他觀察結果。
數據整理：各組學生將實驗數據進行整理，繪制成圖表或表格，以便于分析和比較。
分析討論：引導學生分析實驗數據，探討水溫變化與金魚呼吸頻率之間的關系。鼓勵學生 提出自己的見解和疑問，并進行小組討論和全班交流。
得出結論：根據實驗結果和分析討論，學生總結出水溫變化對金魚呼吸頻率的影響規律。 小組討論 P19 的討論題：
1.如果本次探究得出的結論與作出的假設不一致，那么下一步該怎么做 ？
2.在實驗中，測量與計數的準確與否對實驗結果有影響嗎？怎樣盡可能減小測量與計數的誤 差？
對本節課的學習內容進行總結，強調實驗設計的基本原則和科學探究的重要性。引導學生 反思實驗過程中的得失和改進之處，在此基礎上進行跨學科活動，提出對未來科學學習的期望
和建議。
學習目標 2： 自制水族箱，飼養金魚
1.前期準備：
首先，向學生介紹水族箱的基本構造、材質選擇、過濾系統、照明設備及水溫控制等基礎 知識。同時，講解金魚的生活習性、飼養要求和常見疾病防治方法。
材料準備：指導學生準備自制水族箱所需的材料，如透明玻璃或亞克力板、硅膠膠水、過濾泵、 加熱棒、溫度計、照明燈、底砂、裝飾物以及適合金魚生存的水質調節劑等。
2.水族箱制作：
引導學生根據空間大小和金魚數量，設計水族箱的尺寸和布局。確保水族箱有足夠的空間 供金魚游動，并考慮過濾系統和照明設備的安裝位置。在教師監護下， 學生使用硅膠膠水將玻 璃或亞克力板粘合成水族箱的框架，并安裝過濾泵、加熱棒等設備。注意密封性和穩固性， 確 保水族箱不漏水。： 在水族箱內鋪設底砂，擺放裝飾物，如石頭、水草等， 為金魚創造一個舒 適的生活環境。同時，安裝照明燈，調整光線強度和時間，模擬自然光照條件。
3.水質管理與金魚入缸：
使用水質調節劑調節水族箱內的水質，確保 PH 值、硬度、氨氮等指標適合金魚生存。同 時，開啟過濾系統，保持水質清潔。指導學生挑選健康活潑、體態勻稱的金魚。注意檢查金魚 的身體狀況，避免購買有病或受傷的個體。將選購的金魚放入裝有原缸水的塑料袋中， 漂浮在 水族箱上，讓金魚適應新環境的水溫和水質。待金魚穩定后，再將其輕輕放入水族箱中。
4. 日常養護與觀察
定期換水：根據水質情況，定期更換部分或全部水體。注意保持水溫穩定， 避免溫差過大 對金魚造成影響。
投喂飼料：定時定量投喂金魚專用飼料，避免過量投喂導致水質污染。同時， 觀察金魚的 攝食情況，及時調整投喂量。
觀察記錄：每天觀察金魚的活動狀態、體色變化及水質情況， 并記錄相關信息。一旦發現 異常情況，及時采取措施進行處理。
疾病防治：了解金魚常見疾病的防治方法，定期檢查金魚的健康狀況。一旦發現疾病癥狀， 立即隔離治療，防止病情擴散。
5.總結與分享
總結反思：組織學生總結自制水族箱飼養金魚的經驗和教訓，分享各自的成果和感受。引 導學生思考如何改進飼養方法，提高金魚的生存質量。
拓展學習：鼓勵學生進一步學習水族箱造景、金魚品種鑒賞等相關知識，提升對水族箱飼 養的興趣和熱情。同時，鼓勵學生將所學知識應用于實際生活中，為家庭或學校的水族箱飼養 提供技術支持和幫助。
【課堂總結】
科學探究的基本過程
提出問題→作出假設→制訂方案→實施方案→得出結論→表達交流 【課堂練習】
1 ．（23-24 七年級上 ·河南周口 · 階段練習）下列關于“探究水溫變化對金魚呼吸的影響 ”實 驗的相關敘述中，正確的是（A）
A ．水溫的變化范圍應該控制在 5℃至 10℃以內
B ．金魚的鰓蓋開閉 1 次，可計數為金魚呼吸 2 次
C ．實驗結論為水溫的變化對金魚的呼吸頻率沒有影響
D ．實驗組和對照組除水溫外，其他條件應適宜即可，不需要完全一致
2.（23-24 七年級上 ·廣西賀州 ·期中）對照實驗是指研究一種條件對研究對象的影響時，所 進行的除了這種條件不同之外，其它條件都相同的實驗。若探究水溫對金魚呼吸頻率的影響， 則應設置的對照實驗為（C）
A ． 自來水與河水 B ．有光照與無光照
C ．水溫度為 20℃與5℃ D ．有光照與 20℃水溫
3.（23-24 七年級上 · 江蘇無錫 · 階段練習）某興趣小組探究了“水溫變化對金魚呼吸的影 響 ”，下列選項對此實驗描述正確的是（C ）
A ．此實驗的探究變量是金魚條數
B ．測量金魚呼吸頻率時，魚口張開 1 次算呼吸 2 次
C ．實驗結論是隨著水溫的升高，在一定范圍內，金魚呼吸頻率會增加
D ．實驗結束后直接把還有生命力的金魚丟入垃圾簍
4.探究“水溫變化對金魚呼吸的影響 ”的基本過程是（C ）
A ．提出問題→作出假設→實施計劃→得出結論
B ．提出問題→得出結論→制訂計劃→作出假設→實施計劃
C ．提出問題→作出假設→制訂計劃→實施計劃→得出結論→表達交流
5.（2022 七年級上 ·全國 ·專題練習）如表為寶安區某中學小華同學為探究" 水溫變化對金魚 呼吸頻率的影響 ”的實驗設計,但不夠完善，下列對其修改正確的是（B ）
位置 金魚 光照 溫度
魚缸 1 20 條 明亮 18℃
魚缸 2 20 條 陰暗 20℃
魚缸 3 1 條 明亮 22℃
A ．魚缸 3 應放 10 條金魚
B ．3 個魚缸的光照應設置為相同 C ．溫度應設置為相同
D ．三個魚缸的金魚條數都為 1 條 【板書設計】
第1章 生物學—研究生命的科學
第 2 節 生物學研究的基本方法
（第 3 課時）
科學探究的基本過程
提出問題→作出假設→制訂方案→實施方案→得出結論→表達交流
1.探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響
2. 自制水族箱，飼養金魚

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