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1、探究性学习浅谈探究性学习浅谈 一一.课程理念课程理念1.面向全体学生：面向全体学生：2.为每一个学生的生活、为每一个学生的生活、工作和终生学习及发展奠工作和终生学习及发展奠定基本的生物学素养的基础定基本的生物学素养的基础。2.提高生物学科素养提高生物学科素养3.人的生活工作都不可能脱离生物圈，人就是最重要人的生活工作都不可能脱离生物圈，人就是最重要的生物。生物学素养：基本的生物学知识，相应的技能和能的生物。生物学素养：基本的生物学知识，相应的技能和能力，对社会中的生物学问题的解决有浓厚兴趣并积极参与，力，对社会中的生物学问题的解决有浓厚兴趣并积极参与，用正确的价值观规范自己的态度、行为和习惯。
2、用正确的价值观规范自己的态度、行为和习惯。3.倡导探究性学习倡导探究性学习4.通过观察、实验、实习、探究了解生物学原理和概念，通过观察、实验、实习、探究了解生物学原理和概念，体会和学习科学的思维方法，科学探究活动是学习生物学体会和学习科学的思维方法，科学探究活动是学习生物学的一个主要形的一个主要形 式。式。倡导探究性学习，倡导探究性学习，促进学生学习方式的转变促进学生学习方式的转变（1 1）什么是学习方式）什么是学习方式？学习者在学习中表现出的比较稳定的学习学习者在学习中表现出的比较稳定的学习策略和学习倾向，以及在研究问题时所表策略和学习倾向，以及在研究问题时所表现出的具有个人特色的方式现出的
3、具有个人特色的方式学习方式学习方式 学习者的主体性表现上：学习者的主体性表现上：接受式接受式发现式发现式（2 2）为什么要转变学生的学习方式？）为什么要转变学生的学习方式？学生主动学习的潜能被排斥学生主动学习的潜能被排斥（3 3）如何转变学生的学习方式？）如何转变学生的学习方式？课标倡导的课标倡导的重要重要的学习方式：的学习方式：传统学习方式传统学习方式 ：被动接受式被动接受式 主主动动探究探究 合作交流合作交流 操作操作实实践践提倡主动发现式提倡主动发现式二二.探究性学习研究探究性学习研究（一）科学探究的基本理念（一）科学探究的基本理念 科学探究是指科学家用以研究自然界，并科学探究是指科学家
4、用以研究自然界，并基于研究获得的证据提出独立见解的多种途径基于研究获得的证据提出独立见解的多种途径和方法。和方法。科学家的探究：科学家的探究：通过类似于科学家的探究活动方式获取科通过类似于科学家的探究活动方式获取科学知识，学会科学的方法和技能，领悟科学思学知识，学会科学的方法和技能，领悟科学思想观念，形成科学态度和科学精神。想观念，形成科学态度和科学精神。在实验课（探究性实验）中实施探究性学习。在实验课（探究性实验）中实施探究性学习。学生的探究性学习：学生的探究性学习：（二）探究性学习理论的形成（二）探究性学习理论的形成 德可劳利的德可劳利的德可劳利的德可劳利的“儿童兴趣中心儿童兴趣中心儿童兴
5、趣中心儿童兴趣中心”杜威的杜威的杜威的杜威的“从做中学从做中学从做中学从做中学”“”“从经验中学从经验中学从经验中学从经验中学”皮亚杰的皮亚杰的皮亚杰的皮亚杰的“获得学习模式获得学习模式获得学习模式获得学习模式”布鲁纳的布鲁纳的布鲁纳的布鲁纳的“发现学习发现学习发现学习发现学习”罗杰斯的经验学习罗杰斯的经验学习罗杰斯的经验学习罗杰斯的经验学习 萨奇曼的探究训练萨奇曼的探究训练 施瓦布的诱发探究施瓦布的诱发探究施瓦布的诱发探究施瓦布的诱发探究 培根提出把科学主要是看作培根提出把科学主要是看作培根提出把科学主要是看作培根提出把科学主要是看作“探究程序或方法探究程序或方法探究程序或方法探究程序或方法
6、”卢梭提出教育应以卢梭提出教育应以卢梭提出教育应以卢梭提出教育应以“儿童为中心儿童为中心儿童为中心儿童为中心”（三）科学探究的方法（三）科学探究的方法科科学学探探究究的的方方法法科学抽象科学抽象调查调查实验实验观察观察数据的转换数据的转换数理统计方法数理统计方法测定技术与手段测定技术与手段变量分析与条件控制变量分析与条件控制操作技能操作技能测量测量记录记录关系分析关系分析归纳、概括归纳、概括建立模型建立模型问题与假说问题与假说获得事实获得事实的的 方方 法法处理资料处理资料的的 方方 法法得出结论得出结论的的 方方 法法提出问题提出问题作出假说作出假说基本环节主要方法技能手段结论结论进一步探究
7、评价、发表与交流教师或教材教师或教材提出问题提出问题教师或教材引教师或教材引导提出问题导提出问题教师或教材创教师或教材创设问题环境设问题环境学生独立提出学生独立提出探究问题探究问题提出探究问题提出探究问题表达与交流表达与交流对解释进行评对解释进行评价价对事实和证据对事实和证据进行解释进行解释收集事实证据收集事实证据给出表达的给出表达的步骤和程序步骤和程序在他人指导下在他人指导下阐述自己解释阐述自己解释独立阐述自己独立阐述自己的解释并作出的解释并作出合乎逻辑辩护合乎逻辑辩护教师给出事实教师给出事实与解释的可能与解释的可能联系联系教师引导对事教师引导对事实与作出解释实与作出解释的联系的联系独立考察
8、事实独立考察事实与作出解释的与作出解释的联系联系教师或教材教师或教材给出合理的给出合理的解释解释教师给出运用教师给出运用事实形成解释事实形成解释的途径的途径教师指导下对教师指导下对收集的事实形收集的事实形成解释成解释独立总结事实独立总结事实证据并做出解证据并做出解释释教师或教材教师或教材提供数据和提供数据和分析方法分析方法教师或教材直教师或教材直接给出数据，接给出数据，学生进行分析学生进行分析在他人的指导在他人的指导收集某些数据收集某些数据独立确定什么独立确定什么可作证据，并可作证据，并进行收集进行收集教师或教材教师或教材给出合理的给出合理的评价评价在他人深入地在他人深入地指导下阐述自指导下阐
9、述自己解释己解释（四）（四）探究性学习对教师的依赖程度探究性学习对教师的依赖程度大大 -学习者自主探究的程度学习者自主探究的程度 -小小小小 -教师和学习材料指导的程度教师和学习材料指导的程度-大大总结归纳：总结归纳：总结归纳：总结归纳：根部吸水和吸收矿质元素的关系根部吸水和吸收矿质元素的关系根部吸水和吸收矿质元素的关系根部吸水和吸收矿质元素的关系吸收部位相同；吸收部位相同；无机盐无机盐无机盐无机盐只有溶于水后呈离子状态才能被吸收；只有溶于水后呈离子状态才能被吸收；无机盐无机盐无机盐无机盐被吸收后影响到土壤溶液浓度进而影响吸水。被吸收后影响到土壤溶液浓度进而影响吸水。分分 子子渗透作用渗透作用
10、蒸腾作用蒸腾作用浓浓 度度 差差离离 子子主动运输主动运输呼吸作用产生呼吸作用产生ATP载体种类和数量，氧气，温度载体种类和数量，氧气，温度区区别别影响吸收影响吸收数量因素数量因素吸收吸收无机盐无机盐无机盐无机盐联联系系吸吸 水水形形 式式方方 式式动动 力力两个相对独立过程两个相对独立过程两个相对独立过程两个相对独立过程（五）（五）科学探究的形式科学探究的形式科学家的探究科学家的探究发现式探究发现式探究推理性探究推理性探究实验式探究实验式探究 探究性学习活动探究性学习活动观察观察调查调查资料分析资料分析探究实验探究实验模拟实验模拟实验1.发现式探究发现式探究发散思维发散思维*在学习情境中发现
11、需要探究的问题在学习情境中发现需要探究的问题*教师提供开放性的问题教师提供开放性的问题长有葡萄球菌的培养皿长有葡萄球菌的培养皿弗莱明发现青霉素弗莱明发现青霉素 为什么透亮的圈内没为什么透亮的圈内没有细菌生长？有细菌生长？2.推理性探究推理性探究*直接或间接观察现象、资料（并不一定需要实验）直接或间接观察现象、资料（并不一定需要实验）*质疑、思考、归纳、推理，得出结论质疑、思考、归纳、推理，得出结论逻辑思维逻辑思维导入：导入：探究性问题一探究性问题一探究性问题一探究性问题一 ：探究根部吸水和吸收无机盐的关系探究根部吸水和吸收无机盐的关系探究根部吸水和吸收无机盐的关系探究根部吸水和吸收无机盐的关系
12、 提供材料提供材料 1 1：分别测定某植物白天、晚分别测定某植物白天、晚上吸水量和吸收上吸水量和吸收无机盐无机盐无机盐无机盐量：量：引导学生对图进行定性和引导学生对图进行定性和定量分析定量分析 根对水分的吸收和对根对水分的吸收和对根对水分的吸收和对根对水分的吸收和对无机无机无机无机盐盐盐盐的吸收不是同一个过程的吸收不是同一个过程的吸收不是同一个过程的吸收不是同一个过程 得出：得出：得出：得出：60-50-40-30-20-10-0 -吸水量 吸收无机盐无机盐无机盐无机盐量 白天 晚上引导学生分析曲线，得出：引导学生分析曲线，得出：根对根对根对根对无机盐无机盐无机盐无机盐的吸收与有氧呼吸有关。的
13、吸收与有氧呼吸有关。的吸收与有氧呼吸有关。的吸收与有氧呼吸有关。提供材料提供材料 2 2：研究水稻根细胞液中钾离子与氧气浓度的关系如下图：研究水稻根细胞液中钾离子与氧气浓度的关系如下图：研究水稻根细胞液中钾离子与氧气浓度的关系如下图：研究水稻根细胞液中钾离子与氧气浓度的关系如下图：氧 气 浓 度1 2 3 4 5 6 7 8 9 1070 60 50 40 30 20 10 0 细胞液中钾离子量提供材料提供材料提供材料提供材料 3 3 3 3：研究番茄研究番茄研究番茄研究番茄无机盐无机盐无机盐无机盐的吸收率与温度的关系如下图：的吸收率与温度的关系如下图：的吸收率与温度的关系如下图：的吸收率与温
14、度的关系如下图：引导学生分析温度影响引导学生分析温度影响无机盐无机盐无机盐无机盐吸收的曲线，得出：吸收的曲线，得出：温度影响呼吸酶的活性，进而影响呼吸作用温度影响呼吸酶的活性，进而影响呼吸作用温度影响呼吸酶的活性，进而影响呼吸作用温度影响呼吸酶的活性，进而影响呼吸作用 10 20 35 40吸收量70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 提供材料提供材料提供材料提供材料 4 4 4 4：植物对植物对植物对植物对无机盐无机盐无机盐无机盐的吸收具有选择性。的吸收具有选择性。的吸收具有选择性。的吸收具有选择性。采用溶液培养法的数据采用溶液培养法的数据同一植物对不同种的同一植物
15、对不同种的无机盐无机盐无机盐无机盐的吸收量是不同的。的吸收量是不同的。不同植物对同一种不同植物对同一种无机盐无机盐无机盐无机盐的吸收量也不同。的吸收量也不同。提供材料提供材料提供材料提供材料 5 5 5 5：动画演示和实验演示动画演示和实验演示动画演示和实验演示动画演示和实验演示 ：根吸收根吸收无机盐无机盐无机盐无机盐过程过程：主动运输主动运输 案例案例案例案例 2 2 2 2 七上七上七上七上P126P126P126P126 甲乙两地出产同一种甜瓜，甲地的甜瓜比乙地的含糖量甲乙两地出产同一种甜瓜，甲地的甜瓜比乙地的含糖量高。经调查，在甜瓜生长季节，甲乙两地的光照条件和栽培高。经调查，在甜瓜生
16、长季节，甲乙两地的光照条件和栽培措施基本相同，而温度条件差别较大，详见下表及其转换成措施基本相同，而温度条件差别较大，详见下表及其转换成的直方图：的直方图：4030 20 10 0 甲地乙地白天夜间平均温度（平均温度（）甲地甲地 乙地乙地 白白 天天 33 33 夜 间 12 222.呼吸作用与植物体营养物质含量的关系。呼吸作用与植物体营养物质含量的关系。探究：探究：1.环境温度对呼吸作用的影响。环境温度对呼吸作用的影响。3.探究实验探究实验*经历发现问题、做出假设、辨别变量的思考；经历发现问题、做出假设、辨别变量的思考；*根据控制变量的原则设计实验、实施实验；根据控制变量的原则设计实验、实施
17、实验；*经历科学抽象、建立模型，验证、修定或推翻假说经历科学抽象、建立模型，验证、修定或推翻假说创造性思维创造性思维*在实验中经历观察现象、测量、数据整理转换等过程；在实验中经历观察现象、测量、数据整理转换等过程；（1）假说）假说(做出假设做出假设)对于自然界或生物实验中观察到的现象，依据对于自然界或生物实验中观察到的现象，依据一定的经验材料或科学原理，提出的一种推测或猜一定的经验材料或科学原理，提出的一种推测或猜想的过程。想的过程。假说的基本特征假说的基本特征*假说与实验目的的统一性假说与实验目的的统一性每一个目的（课题）的确定，都是一个假说形成的过程每一个目的（课题）的确定，都是一个假说形
18、成的过程*假说的客观性假说的客观性以客观存在的现象为出发点以客观存在的现象为出发点*假说的推测性和预见性假说的推测性和预见性带有猜测，但有一定依据和推理带有猜测，但有一定依据和推理*假说的多样性假说的多样性需要实验的证明需要实验的证明案案 例：例：探究光对鼠妇生活的影响探究光对鼠妇生活的影响生物学生物学七年级上册七年级上册 （人教版人教版P15）提出问题：提出问题：光会影响鼠妇的生活吗？光会影响鼠妇的生活吗？作出假设：作出假设：鼠妇适于生活在阴暗的环境中，光会影响鼠妇的生活。鼠妇适于生活在阴暗的环境中，光会影响鼠妇的生活。作出假设的依据是作出假设的依据是：在花盆、石块等阴暗的地方常常看在花盆、
19、石块等阴暗的地方常常看到鼠妇，而在明亮、干燥的地方看不到鼠妇。当把花盆、石到鼠妇，而在明亮、干燥的地方看不到鼠妇。当把花盆、石块搬开后，鼠妇很快就爬走了。块搬开后，鼠妇很快就爬走了。依据一定的生活经验依据一定的生活经验 提出假说的基本过程和方法提出假说的基本过程和方法 对大量实验材料的分析和整理对大量实验材料的分析和整理为假说提供客观事实的阶段为假说提供客观事实的阶段 提出基本观念提出基本观念作为假说核心的基本事实和原理作为假说核心的基本事实和原理 从基本观念推导出假说的具体内容从基本观念推导出假说的具体内容孟德尔的假说过程孟德尔的假说过程依据感性材料做出理性思考的过程依据感性材料做出理性思考
20、的过程*植物表现出的各种性状植物表现出的各种性状*各种性状在后代的表现各种性状在后代的表现*以豌豆为材料，分别观察以豌豆为材料，分别观察7 对相对性状的后代表现对相对性状的后代表现*性状有显性和隐性性状有显性和隐性*性状分离有一定的比例性状分离有一定的比例*性状由遗传因子决定性状由遗传因子决定*遗传因子是成对存在的遗传因子是成对存在的*在形成配子时，成对的在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离遗传因子彼此分离*受精时，雌雄配子结合受精时，雌雄配子结合是随机的是随机的（2）实验方案的确立）实验方案的确立（实验过程的设计）（实验过程的设计）实验材料的选择和实验手段的选择实验材料的选择和实验手段的选择
21、例：探究生物与环境的关系例：探究生物与环境的关系实实 验验 材材 料料 鼠妇鼠妇非生物因素非生物因素 光光人民教育出版社人民教育出版社（七年级上册）（七年级上册）选材：选材：手段：手段：（课程标准建议活动）北京师大出版社江苏教育出版社实实 验验 材材 料料 鼠妇鼠妇非生物因素非生物因素 光、温度、水光、温度、水选材：选材：手段：手段：提供探究指导，自然观察，自己设计实验提供探究指导，自然观察，自己设计实验实实 验验 材材 料料 霉菌、馒头霉菌、馒头非生物因素非生物因素 温度温度选材：选材：温暖潮湿温暖潮湿低温潮湿低温潮湿手段：手段：选材和手段的拓展选材和手段的拓展*观察蚯蚓的生活环境观察蚯蚓的
22、生活环境*“*“蚯蚓的家蚯蚓的家”应该具备哪些基本条件？应该具备哪些基本条件？蚯蚓、蜗牛材料：给蚯蚓建造一个温馨的家给蚯蚓建造一个温馨的家手段：*对影响蚯蚓生活的主要环境因素作出假设。对影响蚯蚓生活的主要环境因素作出假设。案例案例 生物课程标准主题之一生物课程标准主题之一“人体生命活动的能量供给人体生命活动的能量供给”的活动建的活动建议议探究不同食物的热价探究不同食物的热价材料：材料：花生种子、核桃种子花生种子、核桃种子手段：手段：1ml水升高水升高1吸收吸收4.2焦热能焦热能试管内的水定量试管内的水定量尽量减少热量散失尽量减少热量散失 变量及其控制变量及其控制 对实验反应的各环节和结果有影响
23、的因素（因对实验反应的各环节和结果有影响的因素（因子）称为变量子）称为变量【变量的类型变量的类型】根据与研究对象的关系及对其影响根据与研究对象的关系及对其影响*环境变量环境变量（温度、光照、压力、空气成分、溶液浓度、（温度、光照、压力、空气成分、溶液浓度、pH）*时空变量时空变量时间（生命周期、生物钟时间（生命周期、生物钟）空间（容量、地域、纬度、磁场、太空空间（容量、地域、纬度、磁场、太空）*仪器设备仪器设备根据变量之间的关系根据变量之间的关系自变量自变量因变量因变量根据实验的目的根据实验的目的调节变量（调节变量（人为改变的因子人为改变的因子）反应变量（反应变量（因变量因变量）无关变量、干扰
24、变量无关变量、干扰变量【实验中对变量的控制实验中对变量的控制 】对照原则对照原则调节变量的单一性调节变量的单一性排除无关变量和干扰变量排除无关变量和干扰变量 随机化原则随机化原则消除或减少实验中系统误差的影响消除或减少实验中系统误差的影响避免实验结果的偶然性避免实验结果的偶然性 重复性原则重复性原则扩大实验样本（避免样本来源不足）扩大实验样本（避免样本来源不足）再次重复实验（将结果推广到同类事物）再次重复实验（将结果推广到同类事物）消除非处理因素造成的误差消除非处理因素造成的误差案例：案例：一组对照：一组对照：多组对照：多组对照：光合作用光合作用不遮光不遮光遮遮 光光种子萌发的种子萌发的外界条
25、件外界条件 20 25 4 8条件对照：条件对照：甲状腺素饲喂蝌蚪甲状腺素饲喂蝌蚪空白对照空白对照实实 验验条件对照条件对照甲状腺抑制剂甲状腺抑制剂正常蝌蚪自身产生甲状腺素（非严格的空白）（非严格的空白）不做处理不做处理甲状腺素甲状腺素实验实验空白对照空白对照4.模拟实验探究模拟实验探究 对于不能或难于进行实际实验的研究对象，设计出其对于不能或难于进行实际实验的研究对象，设计出其“替代物替代物”，并对替代物进行实验，以获取研究对象的信息和资料。这种实，并对替代物进行实验，以获取研究对象的信息和资料。这种实验探究叫模拟实验探究。验探究叫模拟实验探究。（1）模拟实验的原理模拟实验的原理相似性原理相
26、似性原理实际存在的研究对象实际存在的研究对象研究对象的研究对象的“替代物替代物”（2）原型原型模型模型理论模型理论模型实物模型实物模型图像模型图像模型逻辑模型逻辑模型数学模型数学模型抽象性抽象性直观性直观性模拟实验探究：模拟实验探究：模型研究的结果模型研究的结果 原型原型类类 推推图像模型图像模型案例案例：（人教版人教版 七年级上册七年级上册 P109）小麦需水量与发育时期的关系小麦需水量与发育时期的关系返青期29635拔节期23876灌浆期311192抽穗期20956发育期天数需水总量（米/公顷）31200 1000 800 600 400 200 0 返青期拔节期 抽穗期灌浆期各时期每天需
27、水量各时期每天需水量 50 40 30 20 10 0返青期拔节期 抽穗期灌浆期返青期拔节期灌浆期抽穗期发育期223838.447.8每天需水量（米/公顷）3模拟实验案例：模拟实验案例：探究：细胞不能无限长大的原因探究：细胞不能无限长大的原因 边长（cm）表面积/体积表面积体积111121/24831/392741/41664（表面积（表面积/体积）体积）减小减小（北师大版北师大版 七年级上册七年级上册）1.探究细胞体积与表面积的关系探究细胞体积与表面积的关系建立实物模型建立实物模型建立数学模型建立数学模型体积增大体积增大【反比关系【反比关系】2.2.探究细胞大小与物质扩散的关系探究细胞大小与
28、物质扩散的关系质量分数为质量分数为0.1%0.1%的的NaOHNaOH溶液溶液含酚酞琼脂块含酚酞琼脂块10 分钟分钟酚酞与酚酞与NaOHNaOH相遇相遇呈紫红色呈紫红色模拟实验：未着色厚度琼脂块边长 cmNaOH扩散深度琼脂块体积 cm3321细胞大小与物质扩散的关系细胞大小与物质扩散的关系体积与表面积的数学关系体积与表面积的数学关系模模型型大小不等的细胞大小不等的细胞实物模型实物模型理论模型理论模型逻辑模型逻辑模型限制细胞生长的原因限制细胞生长的原因 不能获得足够营养不能获得足够营养琼脂块琼脂块NaOH细胞外营养物质细胞外营养物质数学模型数学模型推导推导细胞不能无限长大细胞不能无限长大（六）
29、探究性学习的功能（六）探究性学习的功能*学生通过探究的过程获得科学知识学生通过探究的过程获得科学知识获得科学概念获得科学概念*获得科学方法和能力获得科学方法和能力*形成科学的态度形成科学的态度1.改变了教学内容的呈现方式改变了教学内容的呈现方式2.改变了师生间的互动关系改变了师生间的互动关系3.改变了教师的教学方式改变了教师的教学方式4.改变了学生的学习方式改变了学生的学习方式（七）对探究性学习的思考（七）对探究性学习的思考2.提倡探究性教学不是否认过去教学中的一切提倡探究性教学不是否认过去教学中的一切 探究性学习作为一种学习策略，在过去探究性学习作为一种学习策略，在过去的教材和教学中都可以找
30、到应用的实例。的教材和教学中都可以找到应用的实例。3.探究性学习不等同于科学研究探究性学习不等同于科学研究 是一种模拟性的科学探究活动是一种模拟性的科学探究活动。1.探究性学习是既是教学思想、教学理念；探究性学习是既是教学思想、教学理念；又是又是 教学模式、方法策略教学模式、方法策略.4.探究并不是唯一的教学和学习方法探究并不是唯一的教学和学习方法5.探究性学习内容并不局限于生物学实验探究性学习内容并不局限于生物学实验*不是所有强调动手的活动都是探究，不是所有强调动手的活动都是探究，*也不是所有的探究活动都需要亲自动手。也不是所有的探究活动都需要亲自动手。学生学习过程中的认知活动学生学习过程中
31、的认知活动学生学习过程中的认知活动学生学习过程中的认知活动6.不能割裂掌握科学知识和科学探究过程不能割裂掌握科学知识和科学探究过程技能的发展技能的发展*科学家留给后人的既有科学结论，也有科学方法；科学家留给后人的既有科学结论，也有科学方法；*学生的学习既有前人研究的结果，也有科学方法。学生的学习既有前人研究的结果，也有科学方法。整个人类的整个人类的认知过程认知过程认知过程认知过程科学家的科学家的研究过程研究过程研究过程研究过程7.基础教育阶段的探究性要有一个启蒙阶段并且基础教育阶段的探究性要有一个启蒙阶段并且要螺旋式上升要螺旋式上升8.8.教师在探究性学习或活动中的地位和作用教师在探究性学习或
32、活动中的地位和作用教师在探究性学习或活动中的地位和作用教师在探究性学习或活动中的地位和作用 组织者与引导组织者与引导组织者与引导组织者与引导 与学生共同参与科学探究过程与学生共同参与科学探究过程*将学生置于探究的主体将学生置于探究的主体*为学生创设探究的情境为学生创设探究的情境（八）探究学习的制约性（八）探究学习的制约性 适合小班授课制适合小班授课制 适合以概念形成方式学习的知识适合以概念形成方式学习的知识 更注重知识形成的过程更注重知识形成的过程 需要充足的学习时间需要充足的学习时间 需要必要的实验设备和材料需要必要的实验设备和材料 要求较高的教师素质要求较高的教师素质作为新课程倡导的理念作
33、为新课程倡导的理念 教师要积极创造条件，引导探究教师要积极创造条件，引导探究初中生物初中生物探究实验探究实验案案 例例案例案例案例案例1 1 1 1：探究影响黄粉虫分布的环境因素：探究影响黄粉虫分布的环境因素：探究影响黄粉虫分布的环境因素：探究影响黄粉虫分布的环境因素（七上（七上（七上（七上P15P15，蚯蚓或金鱼），蚯蚓或金鱼），蚯蚓或金鱼），蚯蚓或金鱼）课课 时：时：1 1 课时课时目目 的的：探探究究黄黄粉粉虫虫的的生生活活环环境境需需要要哪哪些些环环境因素。境因素。材料器具：黄粉虫，面包屑，各种器皿等。材料器具：黄粉虫，面包屑，各种器皿等。方法步骤：方法步骤：(1)(1)学生分成若干组
34、，每组在课前观察黄粉虫的生活环学生分成若干组，每组在课前观察黄粉虫的生活环境。针对黄粉虫的生活环境提出问题。境。针对黄粉虫的生活环境提出问题。(2)(2)通过交流自己的观察结果，对影响黄粉虫分布的主通过交流自己的观察结果，对影响黄粉虫分布的主要环境因素作出假设。要环境因素作出假设。方法步骤：方法步骤：(6)(6)讨讨论论“环环境境中中的的阳阳光光、温温度度、水水分分等等因因素素对对黄黄粉粉虫的分布有什么影响虫的分布有什么影响”问题后，交流与撰写探究报告。问题后，交流与撰写探究报告。(3)(3)利用教师提供的器具和实验室可利用的其他器具，利用教师提供的器具和实验室可利用的其他器具，设计一个实验方
35、案用以验证自己的假设。设计一个实验方案用以验证自己的假设。(4)(4)根据自己的实验设计，进行实验。观察并记录黄根据自己的实验设计，进行实验。观察并记录黄粉虫在一定时间内的活动变化。粉虫在一定时间内的活动变化。(5)(5)各组交流实验数据。分析小组和全班的数据，讨各组交流实验数据。分析小组和全班的数据，讨论实验数据是否支持假设。论实验数据是否支持假设。案例案例2 2：给蚯蚓建造一个温馨的家给蚯蚓建造一个温馨的家课时：课时：1 1课时课时 目的：探究蚯蚓的生活环境需要哪些环境因素。目的：探究蚯蚓的生活环境需要哪些环境因素。材料量具：各种器皿等。材料量具：各种器皿等。方法步骤：方法步骤：(1)(1
36、)教教师师提提出出一一个个任任务务，“给给蚯蚯蚓蚓建建造造一一个个温温馨的家馨的家”。(2)(2)学学生生分分成成若若干干组组，每每组组观观察察蚯蚯蚓蚓的的生生活活环环境境(注注意意：不不能能破破坏坏学学校校或或社社区区的的草草坪坪和和花花坛坛等等)。针对蚯蚓的生活环境提出问题。针对蚯蚓的生活环境提出问题。(3)(3)小小组组讨讨论论和和设设计计，“蚯蚯蚓蚓的的家家”应应该该具具备备哪哪些些基基本本条条件件，对对影影响响蚯蚯蚓蚓生生活活的的主主要要环环境境因因素素作作出假设。出假设。案例案例2 2：给蚯蚓建造一个温馨的家给蚯蚓建造一个温馨的家 (4)(4)利利用用自自带带的的各各种种器器皿皿，
37、例例如如，可可乐乐瓶瓶、食食品品瓶瓶、花花盆盆等等。设设计计一一个个实实验验方方案案用用以以验验证证小小组组的的假假设。设。(5)(5)采采集集“建建设设蚯蚯蚓蚓家家”的的材材料料，例例如如，土土壤壤、树树叶叶等等。“建建造造”一一个个蚯蚯蚓蚓的的“家家”。小小组组汇汇报报和和展展示示本本小小组组的的设设计计方方案案和和建建好好的的“家家”。评评选选出出最最佳佳“蚯蚓之家蚯蚓之家”。(6)(6)课课后后根根据据小小组组的的实实验验设设计计，进进行行实实验验。观观察并记录蚯蚓的生活状况。察并记录蚯蚓的生活状况。探究活动结束后将蚯蚓放回大自然！探究活动结束后将蚯蚓放回大自然！讨讨论论：蚯蚯蚓蚓的的
38、生生活活依依赖赖一一定定的的环环境境，蚯蚯蚓蚓对对环环境有哪些影响境有哪些影响?案例案例3 3：探究酸雨对绿藻生活的影响探究酸雨对绿藻生活的影响 目目 的：的：通通过过探探究究“酸酸雨雨”对对绿绿藻藻生生活活的的影影响响，认认识识酸雨的危害。酸雨的危害。材料器具：材料器具：烧烧杯杯，池池塘塘水水，pHpH试试纸纸，以以硫硫酸酸为为材材料料配配制制的不同的不同pHpH的酸雨等。的酸雨等。方法步骤：方法步骤：(1)(1)分分小小组组讨讨论论，如如何何利利用用教教师师提提供供的的模模拟拟“酸酸雨雨”设设计计探探究究酸酸雨雨对对绿绿藻藻生生活活影影响响的的实实验验，包括设计对照实验。包括设计对照实验。
39、案例案例3 3：探究酸雨对绿藻生活的影响探究酸雨对绿藻生活的影响 (2)(2)将将相相对对浓浓度度一一样样的的绿绿藻藻培培养养在在不不同同的的“酸酸雨雨”中中，观观察察一一周周内内绿绿藻藻的的生生活活状状况况，如如绿绿藻藻细细胞的颜色变化、相对浓度变化等。胞的颜色变化、相对浓度变化等。(3)(3)分分析析、比比较较实实验验结结果果，归归纳纳实实验验数数据据和和证据。讨论酸雨对绿藻生活有何影响。证据。讨论酸雨对绿藻生活有何影响。评评析析：本本活活动动材材料料易易得得，操操作作容容易易，实实验验现现象明显。象明显。案例案例4 4：探究洗涤剂对池塘富营养化的影响：探究洗涤剂对池塘富营养化的影响 目目
40、 的的：通过模拟的方法，探究洗涤剂对池塘富营养化的影响。通过模拟的方法，探究洗涤剂对池塘富营养化的影响。背景知识背景知识：大大量量氮氮、磷磷等等物物质质进进入入水水体体，造造成成水水体体中中藻藻类类等等大大量量增增殖殖，引引起起池池塘塘生生态态平平衡衡的的破破坏坏。洗洗衣衣粉粉中中含含有有烷烷基基苯苯磺磺酸酸钠钠和和三三聚聚磷磷酸酸盐盐等等，其其中中三三聚聚磷磷酸酸盐盐等等进进入入水水体体后后促促成成了了水水体体的的富富营营养养化化，造造成成环环境境污污染染。在在实实验验室室条条件件下下，绿绿藻藻大大量量增增殖，水体变成浓绿色，液面呈污浊样，可视为富营养化。殖，水体变成浓绿色，液面呈污浊样，可
41、视为富营养化。材料器具材料器具：烧杯，洗涤剂，尿素，玻捧等。烧杯，洗涤剂，尿素，玻捧等。(1)(1)春春、夏夏、秋秋季季用用烧烧杯杯从从池池塘塘中中取取水水10001000毫毫升升，其中一定含有一定数量的藻类。其中一定含有一定数量的藻类。(2)(2)在在向向阳阳窗窗口口培培养养上上述述藻藻液液1 12 2天天，绿绿藻藻有有下下沉到烧杯底部的现象。沉到烧杯底部的现象。(3)(3)倒倒去去上上清清液液，保保留留其其中中的的绿绿藻藻。再再加加入入自自来来水至水至900900毫升，在向阳窗口继续培养。毫升，在向阳窗口继续培养。(4)(4)按上述步骤重复按上述步骤重复3 34 4次。次。方法步骤方法步骤
42、 (5)(5)用用玻玻棒棒搅搅拌拌藻藻液液，使使绿绿藻藻分分布布均均匀匀，并并立立即即平平均均分分配配至至A A、B B、C C 3 3只只烧烧杯杯中中，每每只只烧烧杯杯中中有有藻藻液液300300毫升。毫升。(6)(6)A A烧烧杯杯加加自自来来水水至至l l 000000毫毫升升，作作为为对对照照用用；B B烧烧杯杯加加自自来来水水至至10001000毫毫升升和和尿尿素素0 05 5克克；C C烧烧杯杯加加自自来来水水至至10001000毫毫升升和和尿尿素素、洗洗衣衣粉粉各各0 05 5克克；3 3只只烧烧杯杯都置于向阳窗口培养。都置于向阳窗口培养。(7)(7)培培养养期期间间经经常常用用
43、玻玻棒棒搅搅拌拌藻藻液液，并并适适量量加加自自来水以维持来水以维持10001000毫升水量。毫升水量。(8)3天后观察藻液变化情况，得出结论。天后观察藻液变化情况，得出结论。案例案例案例案例5 5 5 5：观察和探究蚂蚁的运动器官（八上）：观察和探究蚂蚁的运动器官（八上）：观察和探究蚂蚁的运动器官（八上）：观察和探究蚂蚁的运动器官（八上）目的：探究和说出蚂蚁的运动器官和运动步伐。目的：探究和说出蚂蚁的运动器官和运动步伐。材料器材：各种器皿，蚂蚁，食糖等。材料器材：各种器皿，蚂蚁，食糖等。方法步骤：方法步骤：(1)(1)4 4人人一一组组，捕捕捉捉2 23 3只只蚂蚂蚁蚁。讨讨论论和和假假设设蚂
44、蚂蚁蚁的的运运动动器官。器官。(2)(2)将将蚂蚂蚁蚁放放入入硬硬纸纸盒盒或或其其他他器器皿皿中中，器器皿皿一一端端放放置置一一些些食糖或其他食物。食糖或其他食物。(3)(3)观观察察蚂蚂蚁蚁的的运运动动方方式式和和运运动动器器官官，注注意意运运动动器器官官的的形形态结构特点。态结构特点。讨论：蚂蚁运动器官适应运动的形态结构有哪些讨论：蚂蚁运动器官适应运动的形态结构有哪些?评析：评析：评析：评析：本本本本活活活活动动动动提提提提出出出出的的的的探探探探究究究究和和和和观观观观察察察察内内内内容容容容是是是是学学学学生生生生日日日日常常常常生生生生活活活活中中中中常常常常见见见见而而而而又又又又
45、“熟视无睹熟视无睹熟视无睹熟视无睹”的问题，容易引起学生的兴趣和积极假设。的问题，容易引起学生的兴趣和积极假设。的问题，容易引起学生的兴趣和积极假设。的问题，容易引起学生的兴趣和积极假设。【教学目标】【教学目标】举例说出果实或种子与传播相适应的结构特点。举例说出果实或种子与传播相适应的结构特点。【教学准备】【教学准备】让让学学生生自自己己从从家家里里带带来来成成熟熟的的果果实实（如如豌豌豆豆、油油菜菜、凤凤仙仙花花、苍苍耳耳、槭槭、枫枫杨杨、蒲蒲公公英英、莲莲蓬蓬等等），教教师师准准备备用用于于解解剖剖的刀、剪等器具。的刀、剪等器具。【活动指导】【活动指导】(1)学学生生4人人一一组组，交交流
46、流自自己己比比较较熟熟悉悉的的某某些些植植物物的的果果实实或种子，提出有关植物果实或种子的结构适应传播的问题。或种子，提出有关植物果实或种子的结构适应传播的问题。(2)小小组组讨讨论论，针针对对其其中中2种种果果实实或或种种子子的的结结构构，提提出出这这些些果实或种子的结构适应传播的假设。果实或种子的结构适应传播的假设。(3)通通过过解解剖剖、实实验验等等方方法法，搜搜集集植植物物的的果果实实或或种种子子的的结结构适应传播的证据或资料。构适应传播的证据或资料。(4)全全班班举举行行“植植物物果果实实或或种种子子传传播播的的奥奥秘秘”交交流流会会：用用图文并茂的图文并茂的PPT汇报本组的探究结果
47、。汇报本组的探究结果。案例案例案例案例6 6：探究果实和种子适应传播的结构探究果实和种子适应传播的结构探究果实和种子适应传播的结构探究果实和种子适应传播的结构案例案例案例案例7 7 7 7：动物行为的分类游戏（八上：动物行为的分类游戏（八上：动物行为的分类游戏（八上：动物行为的分类游戏（八上P28P28P28P28）【教学目标】【教学目标】识别动物的先天性行为和后天性行为。识别动物的先天性行为和后天性行为。【教学准备】【教学准备】师生共同收集有关动物行为的图片。师生共同收集有关动物行为的图片。【活动指导】【活动指导】(1)(1)学学生生8 81010人人一一组组，观观察察自自己己带带来来的的动
48、动物物行行为为的图片。确定各种图片上动物的行为类型。的图片。确定各种图片上动物的行为类型。(2)(2)每每组组派派代代表表将将本本组组确确定定的的2020种种动动物物行行为为的的图图片带到讲台上。各组的代表成为游戏主持人。片带到讲台上。各组的代表成为游戏主持人。(3)(3)在在几几位位主主持持人人的的主主持持下下，以以小小组组为为单单位位开开展展抢答竞赛。评选优胜小组。抢答竞赛。评选优胜小组。(4)(4)讨论：动物后天性行为讨论：动物后天性行为(学习行为学习行为)的意义。的意义。案例案例案例案例8 8 8 8：探究蚯蚓在什么样的物体表面上爬得快探究蚯蚓在什么样的物体表面上爬得快探究蚯蚓在什么样
49、的物体表面上爬得快探究蚯蚓在什么样的物体表面上爬得快【教学目标】【教学目标】体体验验科科学学探探究究的的一一般般方方法法；说说出出影影响响蚯蚯蚓蚓运运动动的的因素。因素。【教学准备】【教学准备】购购买买或或上上课课前前让让兴兴趣趣小小组组的的学学生生准准备备一一定定数数量量的的蚯蚯蚓蚓，并并为为蚯蚯蚓蚓准准备备“温温馨馨的的家家”；教教师师和和学学生生共共同准备白纸、纸板、木板、玻璃板等。同准备白纸、纸板、木板、玻璃板等。【背景知识】【背景知识】蚯蚯蚓蚓生生活活在在潮潮湿湿、疏疏松松、富富含含有有机机物物的的土土境境中中，身身体体由由许许多多体体节节构构成成，体体表表湿湿润润，近近前前端端有有
50、一一个个担担大大的的指指环环，身身体体表表面面有有许许多多粗粗糙糙的的刚刚毛毛，蚯蚯蚓蚓依依靠靠肌肉和刚毛运动。肌肉和刚毛运动。【活动指导】【活动指导】(1)学生学生4人一组，用手指在蚯蚓的身上来回抚摸，感人一组，用手指在蚯蚓的身上来回抚摸，感知刚毛的存在。围绕知刚毛的存在。围绕“蚯蚓在什么样的物体表面上爬蚯蚓在什么样的物体表面上爬得快得快”的问题讨论并制定探究计划，设计实验进行探的问题讨论并制定探究计划，设计实验进行探究。究。(2)尝试探究：尝试探究：提出问题：提出问题：作出假设：作出假设：实验：分工合作，实验和搜集实验的证据。实验：分工合作，实验和搜集实验的证据。得出结论：各抒己见，分析证