生物七年级上册
第1单元 走进生命世界
第1章 生物学——研究生命的科学
第1节 生物与生物学
教学目标:
1、知识目标
概述生物学的概念;举例说出生物的基本特征,并在此基础上说出什么是生物;说出生物、生物学与生活、生产的关系;说出生物学的发展前景。
2、能力目标
初步练习图文分析,能在小学学习的科学知识水平及平时通过报刊、电视、网络所了解的知识的基础上,结合生活、生产实际,分析归纳生物的基本特征,以及生物和生物学在人类生活、生产、医疗卫生等领域的应用。
3、情感态度价值观目标
激发学生学习生物学的兴趣,初步养成关注周围的生物及关注生活、生产、社会中生物学的良好习惯,初步体会生物学对社会和个人的价值。
教学重点:认识生物的基本特征,理解具有这些基本特征的物体才是生物,了解生物学的研究内容以及生物学的应用价值,激发学生学习生物学的兴趣。
教学难点:生命科学的研究与应用。
教学辅助:多媒体课件。
课时安排:2课时。
教学设计:
自我介绍;明确学习生物学的要求,制定课堂纪律规则及评价条例。
导入:
观察生命现象
同学们,你们有没有观察过身边的一草一木,鱼虫鸟兽等等,都有它们自己的生活方式、活动规律。比如,家养宠物需要每天给它喂食;家里的盆栽有的需要天天浇水,有的则不需要。你能举出其他例子吗?
你们所说的„„,其实就是生物。而为什么一粒小小的种子就可以萌发长成参天大树?为什么许多动物可以快速奔跑,而大多数植物却“原地不动”?为什么到了冬天一些动物要冬眠?为什么秋天一些植物的叶子会变黄、变红?为什么种瓜得瓜、种豆得豆?„ „(由学生提问)这些是我们生物学要研究的,生物世界真的是绚丽多彩,奥妙无穷,让我们一起走进生命科学。
(叶中含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素,平时叶绿素含量较多,到了秋天,天变冷,旧的叶绿素已被分解,新的叶绿素由于天气寒冷无法形成,于是就呈现出叶黄素和胡萝卜素所具有的黄色。有些树叶变红,如枫树、槭树、黄栌等,是因为它们的叶中含有较多的花青素,在旧的叶绿素解体后,显现出了花青素的颜色。)
提问:1、(拿起学生的文具盒),这个文具盒是不是生物呢?(不是生物)
2、你是生物吗?(是)
提问:生物与非生物有什么区别?或者说生物具备哪些特征?
新课讲授:
一、认识生物的基本特征
思考:熊猫与玩具熊猫有什么不同之处?
观察几种生命现象:书P3,图1-3。
讨论:1、图1-3表现了生物的哪些特征?这些特征是不同生物所共有的吗?
2、科学家研制的机器人可以通过电脑控制,模仿人完成一些工作,甚至能和人下棋。机器人是生物吗?说出你的理由。
总结:生物由细胞有序构成,需要摄入营养物质,进行呼吸与排泄,具有生长发育、繁殖与遗传变异现象,能适应一定的环境,也能影响环境。(会动的、会思考的、会生长、会繁衍的、会呼吸的是生物。)概括来讲,有生命的就是生物。
【图片】蝴蝶、鞋、兔、鼓、水壶、青蛙、汉堡、鸟。辨一辨:哪些是生物?哪些不是生物?
我们生活的环境中还有一些肉眼看不见的细小的生物,比如细菌、病毒等,它们也是生物。
二、了解生物学研究的主要内容
提问:什么是生物学?生物学研究的是什么呢?(生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。)
1、衣食住行离不开生物
我们之所以要研究生物学是因为生物与我们人类的生活息息相关。没有了生物,我们人肯定活不下去了,为什么这么说呢?我们可以先从人类最基本的生存需要讲起(提示从衣、食、住、行、药、科研等方面加以考虑)。
我们的衣食住行都离不开生物,而且生物在生产和生活中给了我们许多启迪。
2、仿生学的应用
(连连看)课本上提供6幅图片,我们能否把他们联系起来,看看哪两个是有关系的?
国家体育馆与鸟巢的外形相似;直升机与蜻蜓拍打翅膀制造气流来使自己上升的原理是一样的,并且可以在空中停留不动;潜水艇的外壳的材料是和海豚的皮肤类似,海豚的皮肤柔软有弹性,可消除水流混乱的现象,对水的阻力都很小。你们还知道其他一些例子吗?
蝉的保护色与迷彩服都是为了保护自己,蝙蝠的回声定位与雷达,乌龟的龟壳与薄壳建筑(悉尼歌剧院),北京车站大厅是仿蛋壳、龟壳的薄壳结构,人造器官,萤火虫与冷光,鸟与飞机,潜水艇与鱼鳔等,还有一些体育运动,如蛙泳、蝶泳,袋鼠与蹲踞式起跑等。
生活在海洋中的腔肠动物,如海蜇、水母等,有一套预测风暴的报警装置――钙质平衡石,人们模仿这些装置,设计制造的风暴预警仪器,能提前15小时预报风暴,并能指示方向。
人们模拟苍蝇的翅及其运动模式,制造出微型飞行器,可用于灾难救援、电子侦察等。 模拟蟑螂的运动方式制造出的机械蟑螂,有望在太空探索或排除地雷方面起重要作用。 这些模仿生物而发明制造的技术叫仿生学。除了仿生学,生物学还有很多其它技术。
3、现代生物学的发展
(说一说)你知道哪些现代生物学方面的发展?有哪些高端的技术?
【图片】展示,细胞核移植、转基因食品、袁隆平与杂交水稻、果园养鸡和试管婴儿。 (自由链接)比比谁的生物知识丰富?或者你对哪个生物技术感兴趣?
①细胞核移植与克隆羊多莉
克隆说的通俗易懂点,就是复制生命。生物学上又称为细胞核移植技术。我们人都是由父母双方生下来的,羊也不例外。可是多莉羊的出生牵涉到三头羊,而且是三头母羊,没有公羊。除了克隆羊,还有克隆牛、克隆猴、克隆猪、克隆鼠等等。有没有克隆人啊?这个克隆人行为是违背科学道德的,违背社会伦理的(复制跟你一模一样的人,你愿意吗?),国
际上是禁止的。
除了克隆人,这个克隆技术的应用前景还是很广阔的。拯救濒危动物,生产转基因动物,克隆器官,拯救人的生命等等。
②转基因技术
转基因技术运用得比较多的是转基因食品。转基因食品,就是利用高端生物技术,将需要的基因转移到大批目标生物中去,从而培育出来的具备新特征的食品种类。转基因食品具有抗虫、抗病、抗除草剂还有口感好、高营养、易消化等特点。
(想一想)哪些食品是转基因食品?(食用油有的就是用转基因大豆制成的)
迄今为止,世界上已有转基因生物120种左右,最主要的是玉米、棉花、大豆和油菜籽。
【图文】转基因番茄、南瓜、甜椒、太空黄瓜、太空葫芦。
(议一议)转基因食品安全吗?
转基因食品是通过人工创造出来的,不是天然存在的,是否安全目前还不能下定论。能食用的转基因食品只是对人尚不存在危险,以后有没有危险就不知道了。现在有强调不用转基因大豆做的食用油。
③袁隆平与杂交水稻
上世纪80年代美国有科学家发出疑问:21世纪谁来养活中国?你们知道现在一亩水稻产量有多少吗?900千克/亩。而解放前一亩水稻产量才141千克,相差6.3倍多,为什么水稻产量会提高那么多?(袁隆平杂交水稻)
袁隆平爷爷的水稻杂交技术已在亚洲、非洲、美洲得到广泛应用和推广,因而被称为“世界杂交水稻之父”。如果没有他,世界上会有更多的人饿肚子。国际上把杂交水稻称作继中国四大发明之后的第五大发明,被誉为“第二次绿色革命”。
④果园养鸡(生态农业)
现在环境污染问题很严重,农村环境因为农业的发展也日益恶劣。除草也用除草剂,杀虫用杀虫剂。化肥、除草剂、杀虫剂都会污染环境。以前农民通过烧来处理秸秆,造成空气污染
现在都提倡绿色,绿色食品、绿色奥运、所以这个农业也要提倡绿色呢。绿色农业说得专业一点就是生态农业,把农业生产过程中的废弃物变废为宝,比如农作物的秸秆、树叶以及面料厂和肉类加工厂的下脚料,作为牲畜的饲料,牲畜的粪便和废弃杂物送入沼气池制取沼气,沼气可用于发电和做燃料,沼气池里的残渣经过处理,又可做饲料或肥料,这样循环利用,既带来很大的经济效益,又控制了废弃物对环境的污染。所以生态农业就是一种充分利用自然资源,尽量不排或少排废物的良性农业生产循环体系,来取得较好的综合性生产效益。这个生态农业帮助农民提高了收入,提高了生活水平。
⑤试管婴儿
1978年7月25日,世界上第一个试管婴儿路易丝·布郎在英国的奥尔德海姆出生。中国大陆第一个试管婴儿郑萌珠在1988年3月10日诞生。
提问:试管婴儿怎么出生的?
人都是由受精卵发育来的,我们正常人都是卵细胞在体内受精的,而试管婴儿受精是在体外进行的,受精成功后再把受精卵移植到妈妈体内。这为不孕不育夫妇带来了福音。
适当补充:太湖蓝藻爆发、沙尘暴、酸雨、温室效应;人类基因组计划、DNA 侦破技术、亲子鉴定、人工智能、基因芯片;艾滋病、癌症等相关生物学知识。
三、生命科学发展前景
人类凭借自己的智慧,解开了一个个生命之谜,但人类对生命的奥秘还“知之甚少”,
还面临着许多难题。例如:地球之外存在生命吗?人的青春可以永驻吗?什么时候能够战胜艾滋病,攻克癌症?人类社会还面临着人口增长、环境污染、资源匮乏、疾病危害发及生态平衡被破坏等问题和挑战,这些问题的解决很大程度上依赖于生命科学。
(自由论坛)如果你是一位科学家,你将为人类解决哪些问题?
同学们的想法都非常得好。希望你们好好学习,将来把这些想法愿望变成真!同学们,生命科学关系着你、我、他,关系着人类的生存和发展,关系着我们的未来。让我们一起走进生命科学的殿堂,了解更多的生物知识!
总结:
1、学了本节课你有什么收获和启发?
2、你所知道的生物中,有哪些神奇的故事?
板书设计
第1节 生物与生物学
一、认识生物的基本特征
二、生物学研究的主要内容
1、衣食住行
2、仿生学
3、现代生物学发展
仿生学相关资料
①长颈鹿和抗荷服
长颈鹿是目前世界上最高的动物,其大脑和心脏的距离约3米,完全是靠高达160-260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按分析,当长颈鹿低头饮水时,大脑的位置低于心脏,大量的血液会涌上大脑,使血压更加增高。但是,世界上没有一只长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破裂等疾病而死。原来,是裹在长颈鹿身上的一层厚皮紧紧箍住了血管,限制了血压,飞机设计师和航空生物学家依照这一原理,设计出一种新颖的“抗荷服”,从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。这种“抗荷服”内有一装置,当飞机加速时可压缩空气,还能对血管产生相应的压力。
②蜻蜓翅膀带来的发明
⑴蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。
⑵人们仿效蜻蜓的翅痣在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
③乌贼和鱼雷诱饵
乌贼体内有囊状物能分泌黑色液体,遇到危险时便释放出这种黑色液体,诱骗攻击者上当。潜艇设计者们仿效设计成鱼雷诱饵。现在鱼雷诱饵酷似一艘袖珍潜艇,既可按潜艇的航向航行,航速不变;也可模拟噪音、螺旋桨节拍、声信号和多普勒音调变化等。正是它这种惟妙惟肖的表演,令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辨。
④青蛙和电子蛙眼
青蛙的眼睛对小飞虫非常敏感,当小飞虫在它头上飞时,它会盯住不放。于是,人们模仿蛙眼的结构原理制成了“电子蛙眼”,可用来识别飞行中的飞机和导弹,也可用来预防飞机相撞。
⑤雷达与蝙蝠
科学家根据蝙蝠发出超声波探测目标的“回波原理”发明了雷达,用以及时探测飞机的方向和距离。
⑥荧光灯和萤火虫
萤火虫所发出的光是化学光,它通过一定反应将化学能几乎百分之百地转成了光能。根据萤火虫发光原理制造了由电能转变成光能的荧光灯。
⑦龟壳的背和建筑
龟壳的背甲呈拱形, 跨度大, 虽然只有2mm 厚, 使用铁锤敲砸也难破坏。建筑学家模仿它设计的薄壳建筑有许多优点:用料少, 跨度大, 坚固耐用。
⑧响尾蛇导弹和蛇
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。
⑨蝴蝶与卫星控温系统
科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定。
⑩苍蝇与蝇眼照相机
苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360度范围内的物体。此据,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照相机。
苍蝇的后翅退化成一对平衡棒,是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能。
苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分。
⑾蜘蛛丝和高强度纤维
生物学家对蜘蛛丝的研究发现,其强度相当于同等直径的钢丝的5倍。受此启示,英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。利用纺织技术把这种纤维加以纺织或者做成复合材料,可以用作防弹衣、防弹车、坦克装甲车等的结构材料。
⑿鲸鱼和潜艇的“鲸背效应”
当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下,但若在冰下发射导弹,则必须破冰上浮,这就碰到了力学上的难题。潜艇专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰吸一次气中得到启迪,在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面,作了加强材料力度和外形仿鲸背处理,果然取得了破冰时的“鲸背效应”。
第2节 生物学的基本研究方法
教学目标
1、知识目标
领会“观察”、“实验”、“科学探究”的基本概念;观察与实验常用的器材;说出显微镜的结构名称;说出使用显微镜的正确操作步骤和操作要领。
2、能力目标
尝试观察和学做实验;尝试运用显微镜进行观察;体验实验的一般规程和科学探究的一般过程,学会从现实生活中发现问题、提出问题、开展实验探究。
3、情感态度与价值观目标
体验科学探究的基本过程,逐步培养热爱科学的情感、实事求是的科学态度、勇于实验与创新的精神,注意以爱护小动物为原则来设计有关探究性实验。
教学重点:领会“观察”、“实验”、“科学探究”的基本概念,尝试观察和学做实验,初步学会使用显微镜,初步学会科学探究的基本方法。
教学难点:学习使用显微镜,发现问题、提出课题、形成假设、控制变量、开展实验探究的思路和方法。
实验器材:显微镜, 实验常用工具。
课时安排: 4课时。
第一课时
教学设计:
实验室规则和各种制度
①进入实验室不许大声喧哗、打闹,保持室内清洁;
②未经教师允许,不得动用仪器;
③保持实验室安静,实验时研讨问题应低声进行,以免影响他人实验;
④不得任意动用其它器材,未经允许不准将仪器带出实验室;
⑤损坏仪器、实验用具,必须赔偿;
⑥实验前必须学习实验室有关安全规则,并严格遵守其有关规定;
⑦实验完毕,必须把实验室整理干净,经教师检查后方可离开。
复习提问:什么是生物学?生物的基本特征?
导入
我们所知道的生物知识都是通过观察和实验获得的。观察和实验是科学探究最基本的方法。
新课讲授:
一、学习观察与实验
提问:你观察过蚂蚁吗?蚂蚁有翅膀吗?介绍亚里士多德仔细观察蚂蚁的事例。 通过观察,有翅蚂蚁和无翅蚂蚁是同一种动物。
1、尝试观察
观察是一种重要的探究技能。一般观察需用眼睛看,用耳朵听,用手摸,用鼻子闻,有时还需借助放大镜或显微镜来观察。
试一试:取一片广玉兰叶子。用肉眼直接观察叶片的形状和大小,再用放大镜观察。用手在叶的上面和背面摸一摸,用鼻子闻一闻。
讨论:(1)你的观察记录与其他同学的有哪些不同之处?请分析原因。
(2)请你简单描述如何进行科学观察。借助放大镜观察有什么好处?
2、学做实验
除了放大镜外,做实验还需要其他的工具。我们来认识一些常用的实验器材。(学生参考图1-7及实物,师演示几种常用的器具及安全事项)
有关生物实验器材的用途及注意事项:
①酒精灯:用于加热
注意事项:要用火柴点燃,禁止用燃着的酒精灯去点另一酒精灯;熄灭时,要用灯帽盖灭, 不能用嘴吹。
②试管夹:用于夹持试管
注意事项:应夹在距试管口1/3处;要手握长柄,不能把拇指握在短柄处,以免试管脱落。 ③滴瓶:用于存放少量液体药品,其特点是取用方便。
注意事项:滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用;滴管不能平放或倒立,以防止液体流入胶头。 ④胶头滴管:用于吸取或滴加少量液体。
注意事项:吸液时,液体不能吸入胶头;使用时,不能横拿或倒拿,防止液体进入胶头内;滴加液体时,管口不能伸入容器内接触容器壁,一定要把滴管竖直放在容器口的正上方。 ⑤烧杯:用于存放及加热液体
注意事项:加热时烧杯外壁要擦干;加热时要用石棉网间接加热。
⑥试管:用于存放及加热物体
注意事项:可直接加热,加热前外壁必须擦干;用试管夹夹持,固定在距试管口1/3处。注意使试管受热均匀,以防爆裂。
⑦量筒:常用于量取一定体积的液体
注意事项:应根据量取液体的多少,选用大小适当的量筒;读数时,应将量筒放置平稳,并使视线与凹液面最低处保持水平。
⑧盖玻片和载玻片:用于制作临时玻片标本。
注意事项:盖玻片很薄、易碎,应做到轻取、轻放。
科学探究不光要观察,更要实验,我们通过一个简单实验来体验实验的实施过程。 试一试:观察植物体内运输水分的部位,了解哪些结构具有运输水分的功能。
实验步骤见书P9。
讨论:你能简单概述科学实验的一般规程包括哪几个部分?
二、学习使用显微镜
除了以上这些常用仪器外,还有一种仪器非常重要,也是生物学研究中经常使用的,这就是显微镜。
最早的显微镜是由一位荷兰眼镜商在1600年前后制造的,它的结构简单,放大的倍数不高,只有10-30倍,可以观察一些小昆虫,如跳蚤等,因而有人称它为“跳蚤镜”。这种显微镜是用光线照明的,属于光学显微镜。半个多世纪后,英国物理学家罗伯特·虎克研制出能够放大140倍的光学显微镜,并用它来观察软木薄片,发现了细胞。20世纪50年代,电子显微镜诞生了,其放大倍数比光学显微镜高许多,可以达到几十万倍。显微镜不仅应用于生物学领域,在医学、物理学、化学等其他领域的应用也很广泛,已经成为人们了解微观世界不可缺少的工具。现在的光学显微镜最大放大倍数是2000倍,电镜最大放大倍数是300万倍。我们初中生最常用的就是光学显微镜,现在我们就来认识光镜的结构。
认识显微镜的结构
1. 师简介显微镜后,引导学生对照教材图1-9(或者挂图),观察显微镜的结构和各个部件
的名称,并分别介绍以下各个部件的作用。
镜座 、 镜柱 、 镜臂、
载物台、 镜筒、 转换器、
粗准焦螺旋、 细准焦螺旋、 反光镜
目镜和物镜、 遮光器、
2. 学生默读课本第10页,巩固显微镜的各个部件及其作用的知识。
3. 师指示显微镜,让学生回答其结构及作用。
4. 请学生上台当小老师,指示显微镜,让学生回答其结构及作用。
5. 每组请一位同学上台,另外一组同学轮流报显微镜结构名称,上台的同学要准确指出并说出其作用,否则扣分。
7. 总结:观察肉眼无法看见的微小生物体或者生物体中的微细结构常用显微镜。
8. 布置作业:课后复习显微镜的结构及其作用。
板书设计
第2节 生物学的基本研究方法(1)
一、实验室规则和各种制度
二、观察与实验
三、认识显微镜的结构
第二课时
教学设计:
导入:
复习显微镜部件名称。
上节课我们认识了实验常用的器材,也认识了显微镜的构造及其作用。现在就来复习一下,看同学们记忆怎样。
同学们第一次接触显微镜,是不是迫不及待想使用显微镜?接下来我们就来重点学习如何正确使用显微镜,同学们一定要认真的学习,如果显微镜的操作掌握不好的话,那么以后实验课用显微镜观察时,你们就不能借助显微镜把微观世界看清楚了。
新课讲授:
学习使用显微镜
1. 教师边讲边演示显微镜的操作。
⑪ 取镜和安放
右手握镜臂,左手托住镜座,将显微镜放在实验台中央。
注意事项:不能用一只手拿;避免把显微镜放在实验桌边缘,以防跌落。
学生同桌两人轮流练习。
(2)收镜
① 实验完毕,将载玻片从载物台上取下,用纱布将显微镜外表擦拭干净。
② 将压片夹转向后方,反光镜移动到垂直方向。
③ 转动转换器,把两个物镜偏到两旁,将镜筒下降。
① 按取镜时的拿法,将显微镜送回镜箱,放回原处。
(3)对光
① 转动转换器,使低倍物镜正对通光孔。(牢记“先用低倍镜,后用高倍镜,能用低倍镜
就不用高倍镜”的原则)
② 转动遮光器的选一个较大的光圈对准通光孔。
③ 用凹面镜对准光源。(应先用平面镜,若视野太暗再换凹面镜,以免强光刺激眼睛) ④ 左眼注视目镜(右眼睁开,便于画图),并转动反光镜,直到目镜内看到一个圆形的光
屏——视野。
学生同桌两人轮流练习,教师巡回指导。
2.各组同时比赛对光、各组第一名横向比赛。
3.学生对光第一名者与老师比赛对光。
第三课时
教学设计: 复习:
1、学生看书复习取镜、安放、对光步骤。 2、一位学生上台演示,其他学生找碴。 3、单、双组学生轮流练习对光。
新课讲授:
学习使用显微镜
1. 学生看书:观察步骤。 2.教师边讲边演示。 观察:“先降后升”
① 把要观察的玻片标本放在载物台上,使要观察的标本正对通光孔。玻片两端用压片夹压
住。 ② 从侧面看着物镜,转动粗准焦螺旋,使镜筒慢慢下降,直到接近玻片为止。(注意:应
缓慢转动粗准焦螺旋,不能用力过猛,以免损坏机件,使粗准焦螺旋调节失灵) ③ 左眼在目镜上观察,反向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到能看清物像为止。 ④ 物像不够清晰时,可略微转动细准焦螺旋,使物像清晰。 注意事项:
② 保持载物台干燥、整洁,不能让载玻片上的液体流到载物台上。 ③ 保护好镜头,不能用手抚摸镜头。若镜头上有灰尘,只能用专用的擦镜纸来擦拭。 3. 学生操作,教师巡回指导(也可请操作熟悉正确的学生当小老师,与教师一起巡回指导)。 4. 请一学生上讲台演示操作,其他同学“找碴”。
5.限定时间,同桌两人轮流观察,一人观察时,另一人在旁监督,有错误操作及时纠正。 6.各组同时比赛对光、观察。
7. 提问:
① 做生物实验时,如何规范地使用显微镜?(应严格按照显微镜的操作步骤进行,并注意保护显微镜,信息库 P 26)
② 转换遮光器,变换不同的光圈,观察视野明亮程度的变化?(大的光圈使视野更亮) 转换反光镜,比较用平面镜和凹面镜观察时,视野明亮程度的变化?(用凹面镜视野更亮)
③ 转动粗准焦螺旋使镜筒下降时,为什么一定要从侧面看着物镜?(防止物镜下降过度, 碰到载物台上的玻片标本而造成玻片破碎或损伤物镜) ④ 视野中看到的物象是正的还是倒的?(倒的)
⑤ 把标本分别向左、右、上、下移动,你看到的物像分别向什么方向移动?(右、左、下、
上)
⑥ 在视野中看到的是什么字?如果标本是“上、A 、B 、d 、”,视野中看到的是什么字?如果看到的字偏在视野的左上方,怎样才能将它移到视野中央?(左上方) ⑦ 如果是把字写在不透明的纸上,观察的结果是否相同?(不同)
有一组的“上”字标本是不透明的,那么再给透明的“上”字标本进行观察。
8. 显微镜的还原、整理。在舞台擦拭干净,盖上防尘布,目镜放到镜盒中,两个物镜朝前,镜筒下降到最低,遮光器打到光圈最小,反光镜垂直,镜臂竖直,放入镜箱,锁好,桌面擦干净。(“一竖一降两旁两后”) 9. 总结。
10. 作业:课后复习显微镜的操作步骤。
板书设计
第2节 生物学的基本研究方法(3)
显微镜的操作步骤 试一试:
① 做生物实验时,如何规范地使用显微镜?
② 转换遮光器,变换不同的光圈,观察视野明亮程度的变化?
转换反光镜,比较用平面镜和凹面镜观察时,视野明亮程度的变化? ③ 转动粗准焦螺旋使镜筒下降时,为什么一定要从侧面看着物镜?
④ 视野中看到的物象是正的还是倒的?
⑤ 把标本分别向左、右、上、下移动,你看到的物像分别向什么方向移动?
⑥在视野中看到的是什么字?如果标本是“上、A 、B 、d 、”,视野中看到的是什么字?如果看到的字偏在视野的左上方,怎样才能将它移到视野中央?如果是把字写在不透明的纸上,观察的结果是否相同?
第四课时
教学设计: 导入:
上节课我们学习了如何正确使用显微镜,这样是为了更好地观察生物,研究生物。显微镜是进行科学探究常用的工具之一,科学探究还必须要有科学的探究方法。如同我们要做一道混合运算题,那你就要学会并掌握基本的加减乘除的法则,以及如何进行混和运算的基本方法和流程。我们在真正展开探究前,还需要学一些科学探究的基本方法!
新课讲授:
学习科学探究的基本过程 一、科学家是怎样进行科学探究的
科学家进行科学探究最主要是他们都非常善于思考善于观察,在生活和生产中,会遇到许多令人迷惑的现象、问题,如果你们留心观察,说不定将来也会成为科学家。下面陈老师就来看看谁有成为科学家的潜质!
提问:
1、你在苹果树下,苹果砸在你头上,你会怎么想?(苹果为什么会掉下来?) 牛顿就是想苹果为什么会掉下来,后来他发现了地心引力。
2、夏天,吃剩下来的一碗肉汤没有放进冰箱,第二天,肉汤会怎么样啊?(馊了,变质) 3、面对这发馊、变质的肉汤你有什么想法,怎么处理?(倒掉;肉汤为什么会变质。) 4、肉汤为什么会变质?(肉汤里有细菌。)
5、细菌哪里来的呢?(细菌是从空气中跑到肉汤里去的;肉汤里会自动生出细菌来。)
那到底细菌是怎么来的呢?我们不妨来跟随一位科学家走进实验室,看看他是如何进行探究的。
学生阅读课本P14。
【flash 】巴斯德鹅颈瓶实验。
这是法国科学家巴斯德,他发现了一个现象。装在敞口瓶里的肉汤,没过多久就变质了。 巴斯德经过观察发现,肉汤里出现了细菌。于是他就有了这样的疑问,这些细菌是从哪里来的呢?巴斯德作出了这样一个假设:这些细菌是从空气中跑到肉汤里去的。同时也有人提出了反对意见,认为肉汤里会自动生出细菌来。巴斯德为了证实自己的想法,大胆的制定了一个计划。他把肉汤分别装入两个圆底烧瓶内,将其中一个烧瓶的瓶颈用高温拉制成了鹅颈状弯曲。我们称它为鹅颈瓶。接着,把这两个烧瓶加热煮沸,静置数天。他发现,装在开口的烧瓶内的肉汤很快就变质了,而鹅颈瓶内的肉汤在很长时间内(4年)都没有变质。巴斯德因此得出结论,是细菌从空气中进入肉汤,从而使肉汤变质的。原来,细菌无法通过鹅颈瓶的弯曲部分进入瓶内,所以肉汤没有变质。为了进一步证实自己的结论,巴斯德在四年后,打破了鹅颈瓶。果然不出所料,里面的肉汤很快就变质了!
我们了解了巴斯德如何展开探究过程之后,请大家思考以下几个问题: 1、巴斯德探究肉汤变质的过程包括那几个步骤?
2、为什么要将放进烧瓶的肉汤煮沸?和细菌有关吗? 3、为什么要用两个烧瓶同时做这个实验呢? 4、你还有什么更好的方法来探究这个问题呢? 学生讨论。
回答:1、巴斯德开展科学探究的过程,大致包括五个步骤:他们是提出问题,作出假设,制定计划,实施实验,得出结论。提出问题前要先观察,得出结论后还有再验证。但要注意的是,这五个步骤在真正展开时,并非是固定不变的。因为,有时我们的假设并不一定正确,
就需要我们重新提出假设,进行新的实验。
2、巴斯德把放进烧瓶的肉汤煮沸,是为了杀灭瓶中可能有的细菌,避免干扰。
3、实验中使用两个烧瓶是为了设置对照组,鹅颈瓶中的肉汤起到了对照作用。为了使实验更有说服力,实验中一定要设置对照组。
了解了科学探究的基本方法后,我们要运用这个方法进行探究活动,对象是金鱼。
二、尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
中国的金鱼是闻名于世的观赏鱼,它们体型丰满,性情温婉,是幸福、吉祥、和平与友谊的象征。金鱼的生命活动,受到很多环境因素和生物因素的影响。请家里养过金鱼的学生说一说养金鱼要注意什么?
金鱼的生命活动受到许多外界因素的影响,如空气,温度,食物、水环境等很多因素。其中,温度就是一个很重要的因素。我国华东地区饲养的淡水鱼类最适合生存的水温,是在20-28℃范围内。也许你会问,夏天气温会升高,冬天气温会降低,鱼不可能一直生活在最适合的温度范围内,那么他们的生活会不会受到影响呢?
1. 学生阅读课文中的探究计划。 2. 讨论:
① 探究中提出的是什么问题?(水温发生变化,金鱼的呼吸次数是否受影响?)
② 作出了怎样的假设?你是否还有其它的假设?(金鱼的呼吸次数可能会随水温的变化而发生变化。其它假设:金鱼的呼吸次数不受水温的变化的影响)
③ 本实验的变量是什么?(水温)
④ 金鱼是怎么呼吸的?(口和鳃盖的一张一闭)
⑤ 小组讨论:如何设计实验组和对照组?如何控制实验变量?如何改变水温?(哪一组实验方案最好,我们就请他们上来做这个实验)
其中1号实验为对照组,2号和3号实验为实验组。
⑥ 为什么要在同一温度下重复多次测试金鱼的呼吸次数?
回答要点:减少偶然因素对实验造成的影响,以增加实验结果的准确性。 ⑦ 在实验过程中还应注意哪些事项?
回答要点:尽量避免干扰金鱼,待金鱼安静后再记录鳃盖每分钟开闭的次数;统计实验数据的平均值。
3. 分组做实验,每组的实验温度不同。 4. 得出结论,讨论交流。
5. 小结:水温的变化对金鱼的呼吸次数有影响,随水温的升高金鱼的呼吸次数会增加。 6.经过大家的探究,我们把这个实验顺利完成了,这金鱼怎么处理阿?(饲养或放生) 通过这次探究,你们对科学探究有什么认识吗?(要有明确的目标、要有探究的过程、
要有探究的结果等)
7. 布置作业:P18学到了什么;同步练习第一章。
板书设计
第2节 生物学的基本研究方法(4)
一、科学探究过程
提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达、交流 二、尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
生物七年级上册
第1单元 走进生命世界
第1章 生物学——研究生命的科学
第1节 生物与生物学
教学目标:
1、知识目标
概述生物学的概念;举例说出生物的基本特征,并在此基础上说出什么是生物;说出生物、生物学与生活、生产的关系;说出生物学的发展前景。
2、能力目标
初步练习图文分析,能在小学学习的科学知识水平及平时通过报刊、电视、网络所了解的知识的基础上,结合生活、生产实际,分析归纳生物的基本特征,以及生物和生物学在人类生活、生产、医疗卫生等领域的应用。
3、情感态度价值观目标
激发学生学习生物学的兴趣,初步养成关注周围的生物及关注生活、生产、社会中生物学的良好习惯,初步体会生物学对社会和个人的价值。
教学重点:认识生物的基本特征,理解具有这些基本特征的物体才是生物,了解生物学的研究内容以及生物学的应用价值,激发学生学习生物学的兴趣。
教学难点:生命科学的研究与应用。
教学辅助:多媒体课件。
课时安排:2课时。
教学设计:
自我介绍;明确学习生物学的要求,制定课堂纪律规则及评价条例。
导入:
观察生命现象
同学们,你们有没有观察过身边的一草一木,鱼虫鸟兽等等,都有它们自己的生活方式、活动规律。比如,家养宠物需要每天给它喂食;家里的盆栽有的需要天天浇水,有的则不需要。你能举出其他例子吗?
你们所说的„„,其实就是生物。而为什么一粒小小的种子就可以萌发长成参天大树?为什么许多动物可以快速奔跑,而大多数植物却“原地不动”?为什么到了冬天一些动物要冬眠?为什么秋天一些植物的叶子会变黄、变红?为什么种瓜得瓜、种豆得豆?„ „(由学生提问)这些是我们生物学要研究的,生物世界真的是绚丽多彩,奥妙无穷,让我们一起走进生命科学。
(叶中含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素,平时叶绿素含量较多,到了秋天,天变冷,旧的叶绿素已被分解,新的叶绿素由于天气寒冷无法形成,于是就呈现出叶黄素和胡萝卜素所具有的黄色。有些树叶变红,如枫树、槭树、黄栌等,是因为它们的叶中含有较多的花青素,在旧的叶绿素解体后,显现出了花青素的颜色。)
提问:1、(拿起学生的文具盒),这个文具盒是不是生物呢?(不是生物)
2、你是生物吗?(是)
提问:生物与非生物有什么区别?或者说生物具备哪些特征?
新课讲授:
一、认识生物的基本特征
思考:熊猫与玩具熊猫有什么不同之处?
观察几种生命现象:书P3,图1-3。
讨论:1、图1-3表现了生物的哪些特征?这些特征是不同生物所共有的吗?
2、科学家研制的机器人可以通过电脑控制,模仿人完成一些工作,甚至能和人下棋。机器人是生物吗?说出你的理由。
总结:生物由细胞有序构成,需要摄入营养物质,进行呼吸与排泄,具有生长发育、繁殖与遗传变异现象,能适应一定的环境,也能影响环境。(会动的、会思考的、会生长、会繁衍的、会呼吸的是生物。)概括来讲,有生命的就是生物。
【图片】蝴蝶、鞋、兔、鼓、水壶、青蛙、汉堡、鸟。辨一辨:哪些是生物?哪些不是生物?
我们生活的环境中还有一些肉眼看不见的细小的生物,比如细菌、病毒等,它们也是生物。
二、了解生物学研究的主要内容
提问:什么是生物学?生物学研究的是什么呢?(生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。)
1、衣食住行离不开生物
我们之所以要研究生物学是因为生物与我们人类的生活息息相关。没有了生物,我们人肯定活不下去了,为什么这么说呢?我们可以先从人类最基本的生存需要讲起(提示从衣、食、住、行、药、科研等方面加以考虑)。
我们的衣食住行都离不开生物,而且生物在生产和生活中给了我们许多启迪。
2、仿生学的应用
(连连看)课本上提供6幅图片,我们能否把他们联系起来,看看哪两个是有关系的?
国家体育馆与鸟巢的外形相似;直升机与蜻蜓拍打翅膀制造气流来使自己上升的原理是一样的,并且可以在空中停留不动;潜水艇的外壳的材料是和海豚的皮肤类似,海豚的皮肤柔软有弹性,可消除水流混乱的现象,对水的阻力都很小。你们还知道其他一些例子吗?
蝉的保护色与迷彩服都是为了保护自己,蝙蝠的回声定位与雷达,乌龟的龟壳与薄壳建筑(悉尼歌剧院),北京车站大厅是仿蛋壳、龟壳的薄壳结构,人造器官,萤火虫与冷光,鸟与飞机,潜水艇与鱼鳔等,还有一些体育运动,如蛙泳、蝶泳,袋鼠与蹲踞式起跑等。
生活在海洋中的腔肠动物,如海蜇、水母等,有一套预测风暴的报警装置――钙质平衡石,人们模仿这些装置,设计制造的风暴预警仪器,能提前15小时预报风暴,并能指示方向。
人们模拟苍蝇的翅及其运动模式,制造出微型飞行器,可用于灾难救援、电子侦察等。 模拟蟑螂的运动方式制造出的机械蟑螂,有望在太空探索或排除地雷方面起重要作用。 这些模仿生物而发明制造的技术叫仿生学。除了仿生学,生物学还有很多其它技术。
3、现代生物学的发展
(说一说)你知道哪些现代生物学方面的发展?有哪些高端的技术?
【图片】展示,细胞核移植、转基因食品、袁隆平与杂交水稻、果园养鸡和试管婴儿。 (自由链接)比比谁的生物知识丰富?或者你对哪个生物技术感兴趣?
①细胞核移植与克隆羊多莉
克隆说的通俗易懂点,就是复制生命。生物学上又称为细胞核移植技术。我们人都是由父母双方生下来的,羊也不例外。可是多莉羊的出生牵涉到三头羊,而且是三头母羊,没有公羊。除了克隆羊,还有克隆牛、克隆猴、克隆猪、克隆鼠等等。有没有克隆人啊?这个克隆人行为是违背科学道德的,违背社会伦理的(复制跟你一模一样的人,你愿意吗?),国
际上是禁止的。
除了克隆人,这个克隆技术的应用前景还是很广阔的。拯救濒危动物,生产转基因动物,克隆器官,拯救人的生命等等。
②转基因技术
转基因技术运用得比较多的是转基因食品。转基因食品,就是利用高端生物技术,将需要的基因转移到大批目标生物中去,从而培育出来的具备新特征的食品种类。转基因食品具有抗虫、抗病、抗除草剂还有口感好、高营养、易消化等特点。
(想一想)哪些食品是转基因食品?(食用油有的就是用转基因大豆制成的)
迄今为止,世界上已有转基因生物120种左右,最主要的是玉米、棉花、大豆和油菜籽。
【图文】转基因番茄、南瓜、甜椒、太空黄瓜、太空葫芦。
(议一议)转基因食品安全吗?
转基因食品是通过人工创造出来的,不是天然存在的,是否安全目前还不能下定论。能食用的转基因食品只是对人尚不存在危险,以后有没有危险就不知道了。现在有强调不用转基因大豆做的食用油。
③袁隆平与杂交水稻
上世纪80年代美国有科学家发出疑问:21世纪谁来养活中国?你们知道现在一亩水稻产量有多少吗?900千克/亩。而解放前一亩水稻产量才141千克,相差6.3倍多,为什么水稻产量会提高那么多?(袁隆平杂交水稻)
袁隆平爷爷的水稻杂交技术已在亚洲、非洲、美洲得到广泛应用和推广,因而被称为“世界杂交水稻之父”。如果没有他,世界上会有更多的人饿肚子。国际上把杂交水稻称作继中国四大发明之后的第五大发明,被誉为“第二次绿色革命”。
④果园养鸡(生态农业)
现在环境污染问题很严重,农村环境因为农业的发展也日益恶劣。除草也用除草剂,杀虫用杀虫剂。化肥、除草剂、杀虫剂都会污染环境。以前农民通过烧来处理秸秆,造成空气污染
现在都提倡绿色,绿色食品、绿色奥运、所以这个农业也要提倡绿色呢。绿色农业说得专业一点就是生态农业,把农业生产过程中的废弃物变废为宝,比如农作物的秸秆、树叶以及面料厂和肉类加工厂的下脚料,作为牲畜的饲料,牲畜的粪便和废弃杂物送入沼气池制取沼气,沼气可用于发电和做燃料,沼气池里的残渣经过处理,又可做饲料或肥料,这样循环利用,既带来很大的经济效益,又控制了废弃物对环境的污染。所以生态农业就是一种充分利用自然资源,尽量不排或少排废物的良性农业生产循环体系,来取得较好的综合性生产效益。这个生态农业帮助农民提高了收入,提高了生活水平。
⑤试管婴儿
1978年7月25日,世界上第一个试管婴儿路易丝·布郎在英国的奥尔德海姆出生。中国大陆第一个试管婴儿郑萌珠在1988年3月10日诞生。
提问:试管婴儿怎么出生的?
人都是由受精卵发育来的,我们正常人都是卵细胞在体内受精的,而试管婴儿受精是在体外进行的,受精成功后再把受精卵移植到妈妈体内。这为不孕不育夫妇带来了福音。
适当补充:太湖蓝藻爆发、沙尘暴、酸雨、温室效应;人类基因组计划、DNA 侦破技术、亲子鉴定、人工智能、基因芯片;艾滋病、癌症等相关生物学知识。
三、生命科学发展前景
人类凭借自己的智慧,解开了一个个生命之谜,但人类对生命的奥秘还“知之甚少”,
还面临着许多难题。例如:地球之外存在生命吗?人的青春可以永驻吗?什么时候能够战胜艾滋病,攻克癌症?人类社会还面临着人口增长、环境污染、资源匮乏、疾病危害发及生态平衡被破坏等问题和挑战,这些问题的解决很大程度上依赖于生命科学。
(自由论坛)如果你是一位科学家,你将为人类解决哪些问题?
同学们的想法都非常得好。希望你们好好学习,将来把这些想法愿望变成真!同学们,生命科学关系着你、我、他,关系着人类的生存和发展,关系着我们的未来。让我们一起走进生命科学的殿堂,了解更多的生物知识!
总结:
1、学了本节课你有什么收获和启发?
2、你所知道的生物中,有哪些神奇的故事?
板书设计
第1节 生物与生物学
一、认识生物的基本特征
二、生物学研究的主要内容
1、衣食住行
2、仿生学
3、现代生物学发展
仿生学相关资料
①长颈鹿和抗荷服
长颈鹿是目前世界上最高的动物,其大脑和心脏的距离约3米,完全是靠高达160-260毫米汞柱的血压把血液送到大脑的。按分析,当长颈鹿低头饮水时,大脑的位置低于心脏,大量的血液会涌上大脑,使血压更加增高。但是,世界上没有一只长颈鹿会在饮水时得脑充血或血管破裂等疾病而死。原来,是裹在长颈鹿身上的一层厚皮紧紧箍住了血管,限制了血压,飞机设计师和航空生物学家依照这一原理,设计出一种新颖的“抗荷服”,从而解决了超高速歼击机驾驶员在突然加速爬升时因脑部缺血而引起的痛苦。这种“抗荷服”内有一装置,当飞机加速时可压缩空气,还能对血管产生相应的压力。
②蜻蜓翅膀带来的发明
⑴蜻蜓通过翅膀振动可产生不同于周围大气的局部不稳定气流,并利用气流产生的涡流来使自己上升。蜻蜓能在很小的推力下翱翔,不但可向前飞行,还能向后和左右两侧飞行。科学家据此结构基础研制成功了直升飞机。
⑵人们仿效蜻蜓的翅痣在飞机的两翼加上了平衡重锤,解决了因高速飞行而引起振动这个令人棘手的问题。
③乌贼和鱼雷诱饵
乌贼体内有囊状物能分泌黑色液体,遇到危险时便释放出这种黑色液体,诱骗攻击者上当。潜艇设计者们仿效设计成鱼雷诱饵。现在鱼雷诱饵酷似一艘袖珍潜艇,既可按潜艇的航向航行,航速不变;也可模拟噪音、螺旋桨节拍、声信号和多普勒音调变化等。正是它这种惟妙惟肖的表演,令敌潜艇或攻击中的鱼雷真假难辨。
④青蛙和电子蛙眼
青蛙的眼睛对小飞虫非常敏感,当小飞虫在它头上飞时,它会盯住不放。于是,人们模仿蛙眼的结构原理制成了“电子蛙眼”,可用来识别飞行中的飞机和导弹,也可用来预防飞机相撞。
⑤雷达与蝙蝠
科学家根据蝙蝠发出超声波探测目标的“回波原理”发明了雷达,用以及时探测飞机的方向和距离。
⑥荧光灯和萤火虫
萤火虫所发出的光是化学光,它通过一定反应将化学能几乎百分之百地转成了光能。根据萤火虫发光原理制造了由电能转变成光能的荧光灯。
⑦龟壳的背和建筑
龟壳的背甲呈拱形, 跨度大, 虽然只有2mm 厚, 使用铁锤敲砸也难破坏。建筑学家模仿它设计的薄壳建筑有许多优点:用料少, 跨度大, 坚固耐用。
⑧响尾蛇导弹和蛇
响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。
⑨蝴蝶与卫星控温系统
科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发,将人造卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式,在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝,随温度变化可调节窗的开合,从而保持了人造卫星内部温度的恒定。
⑩苍蝇与蝇眼照相机
苍蝇的复眼包含4000个可独立成像的单眼,能看清几乎360度范围内的物体。此据,人们制成了由1329块小透镜组成的一次可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照相机。
苍蝇的后翅退化成一对平衡棒,是保持苍蝇身体平衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪,大大改进了飞机的飞行性能。
苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对数十种气味进行快速分析且可立即作出反应。科学家根据苍蝇嗅觉器官的结构,把各种化学反应转变成电脉冲的方式,制成了十分灵敏的小型气体分析仪,目前已广泛应用于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分。
⑾蜘蛛丝和高强度纤维
生物学家对蜘蛛丝的研究发现,其强度相当于同等直径的钢丝的5倍。受此启示,英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。利用纺织技术把这种纤维加以纺织或者做成复合材料,可以用作防弹衣、防弹车、坦克装甲车等的结构材料。
⑿鲸鱼和潜艇的“鲸背效应”
当代核潜艇能长时间潜航于冰海之下,但若在冰下发射导弹,则必须破冰上浮,这就碰到了力学上的难题。潜艇专家从鲸鱼每隔10分钟必须破冰吸一次气中得到启迪,在潜艇顶部突起的指挥台围壳和上层建筑方面,作了加强材料力度和外形仿鲸背处理,果然取得了破冰时的“鲸背效应”。
第2节 生物学的基本研究方法
教学目标
1、知识目标
领会“观察”、“实验”、“科学探究”的基本概念;观察与实验常用的器材;说出显微镜的结构名称;说出使用显微镜的正确操作步骤和操作要领。
2、能力目标
尝试观察和学做实验;尝试运用显微镜进行观察;体验实验的一般规程和科学探究的一般过程,学会从现实生活中发现问题、提出问题、开展实验探究。
3、情感态度与价值观目标
体验科学探究的基本过程,逐步培养热爱科学的情感、实事求是的科学态度、勇于实验与创新的精神,注意以爱护小动物为原则来设计有关探究性实验。
教学重点:领会“观察”、“实验”、“科学探究”的基本概念,尝试观察和学做实验,初步学会使用显微镜,初步学会科学探究的基本方法。
教学难点:学习使用显微镜,发现问题、提出课题、形成假设、控制变量、开展实验探究的思路和方法。
实验器材:显微镜, 实验常用工具。
课时安排: 4课时。
第一课时
教学设计:
实验室规则和各种制度
①进入实验室不许大声喧哗、打闹,保持室内清洁;
②未经教师允许,不得动用仪器;
③保持实验室安静,实验时研讨问题应低声进行,以免影响他人实验;
④不得任意动用其它器材,未经允许不准将仪器带出实验室;
⑤损坏仪器、实验用具,必须赔偿;
⑥实验前必须学习实验室有关安全规则,并严格遵守其有关规定;
⑦实验完毕,必须把实验室整理干净,经教师检查后方可离开。
复习提问:什么是生物学?生物的基本特征?
导入
我们所知道的生物知识都是通过观察和实验获得的。观察和实验是科学探究最基本的方法。
新课讲授:
一、学习观察与实验
提问:你观察过蚂蚁吗?蚂蚁有翅膀吗?介绍亚里士多德仔细观察蚂蚁的事例。 通过观察,有翅蚂蚁和无翅蚂蚁是同一种动物。
1、尝试观察
观察是一种重要的探究技能。一般观察需用眼睛看,用耳朵听,用手摸,用鼻子闻,有时还需借助放大镜或显微镜来观察。
试一试:取一片广玉兰叶子。用肉眼直接观察叶片的形状和大小,再用放大镜观察。用手在叶的上面和背面摸一摸,用鼻子闻一闻。
讨论:(1)你的观察记录与其他同学的有哪些不同之处?请分析原因。
(2)请你简单描述如何进行科学观察。借助放大镜观察有什么好处?
2、学做实验
除了放大镜外,做实验还需要其他的工具。我们来认识一些常用的实验器材。(学生参考图1-7及实物,师演示几种常用的器具及安全事项)
有关生物实验器材的用途及注意事项:
①酒精灯:用于加热
注意事项:要用火柴点燃,禁止用燃着的酒精灯去点另一酒精灯;熄灭时,要用灯帽盖灭, 不能用嘴吹。
②试管夹:用于夹持试管
注意事项:应夹在距试管口1/3处;要手握长柄,不能把拇指握在短柄处,以免试管脱落。 ③滴瓶:用于存放少量液体药品,其特点是取用方便。
注意事项:滴瓶上的滴管与滴瓶配套使用;滴管不能平放或倒立,以防止液体流入胶头。 ④胶头滴管:用于吸取或滴加少量液体。
注意事项:吸液时,液体不能吸入胶头;使用时,不能横拿或倒拿,防止液体进入胶头内;滴加液体时,管口不能伸入容器内接触容器壁,一定要把滴管竖直放在容器口的正上方。 ⑤烧杯:用于存放及加热液体
注意事项:加热时烧杯外壁要擦干;加热时要用石棉网间接加热。
⑥试管:用于存放及加热物体
注意事项:可直接加热,加热前外壁必须擦干;用试管夹夹持,固定在距试管口1/3处。注意使试管受热均匀,以防爆裂。
⑦量筒:常用于量取一定体积的液体
注意事项:应根据量取液体的多少,选用大小适当的量筒;读数时,应将量筒放置平稳,并使视线与凹液面最低处保持水平。
⑧盖玻片和载玻片:用于制作临时玻片标本。
注意事项:盖玻片很薄、易碎,应做到轻取、轻放。
科学探究不光要观察,更要实验,我们通过一个简单实验来体验实验的实施过程。 试一试:观察植物体内运输水分的部位,了解哪些结构具有运输水分的功能。
实验步骤见书P9。
讨论:你能简单概述科学实验的一般规程包括哪几个部分?
二、学习使用显微镜
除了以上这些常用仪器外,还有一种仪器非常重要,也是生物学研究中经常使用的,这就是显微镜。
最早的显微镜是由一位荷兰眼镜商在1600年前后制造的,它的结构简单,放大的倍数不高,只有10-30倍,可以观察一些小昆虫,如跳蚤等,因而有人称它为“跳蚤镜”。这种显微镜是用光线照明的,属于光学显微镜。半个多世纪后,英国物理学家罗伯特·虎克研制出能够放大140倍的光学显微镜,并用它来观察软木薄片,发现了细胞。20世纪50年代,电子显微镜诞生了,其放大倍数比光学显微镜高许多,可以达到几十万倍。显微镜不仅应用于生物学领域,在医学、物理学、化学等其他领域的应用也很广泛,已经成为人们了解微观世界不可缺少的工具。现在的光学显微镜最大放大倍数是2000倍,电镜最大放大倍数是300万倍。我们初中生最常用的就是光学显微镜,现在我们就来认识光镜的结构。
认识显微镜的结构
1. 师简介显微镜后,引导学生对照教材图1-9(或者挂图),观察显微镜的结构和各个部件
的名称,并分别介绍以下各个部件的作用。
镜座 、 镜柱 、 镜臂、
载物台、 镜筒、 转换器、
粗准焦螺旋、 细准焦螺旋、 反光镜
目镜和物镜、 遮光器、
2. 学生默读课本第10页,巩固显微镜的各个部件及其作用的知识。
3. 师指示显微镜,让学生回答其结构及作用。
4. 请学生上台当小老师,指示显微镜,让学生回答其结构及作用。
5. 每组请一位同学上台,另外一组同学轮流报显微镜结构名称,上台的同学要准确指出并说出其作用,否则扣分。
7. 总结:观察肉眼无法看见的微小生物体或者生物体中的微细结构常用显微镜。
8. 布置作业:课后复习显微镜的结构及其作用。
板书设计
第2节 生物学的基本研究方法(1)
一、实验室规则和各种制度
二、观察与实验
三、认识显微镜的结构
第二课时
教学设计:
导入:
复习显微镜部件名称。
上节课我们认识了实验常用的器材,也认识了显微镜的构造及其作用。现在就来复习一下,看同学们记忆怎样。
同学们第一次接触显微镜,是不是迫不及待想使用显微镜?接下来我们就来重点学习如何正确使用显微镜,同学们一定要认真的学习,如果显微镜的操作掌握不好的话,那么以后实验课用显微镜观察时,你们就不能借助显微镜把微观世界看清楚了。
新课讲授:
学习使用显微镜
1. 教师边讲边演示显微镜的操作。
⑪ 取镜和安放
右手握镜臂,左手托住镜座,将显微镜放在实验台中央。
注意事项:不能用一只手拿;避免把显微镜放在实验桌边缘,以防跌落。
学生同桌两人轮流练习。
(2)收镜
① 实验完毕,将载玻片从载物台上取下,用纱布将显微镜外表擦拭干净。
② 将压片夹转向后方,反光镜移动到垂直方向。
③ 转动转换器,把两个物镜偏到两旁,将镜筒下降。
① 按取镜时的拿法,将显微镜送回镜箱,放回原处。
(3)对光
① 转动转换器,使低倍物镜正对通光孔。(牢记“先用低倍镜,后用高倍镜,能用低倍镜
就不用高倍镜”的原则)
② 转动遮光器的选一个较大的光圈对准通光孔。
③ 用凹面镜对准光源。(应先用平面镜,若视野太暗再换凹面镜,以免强光刺激眼睛) ④ 左眼注视目镜(右眼睁开,便于画图),并转动反光镜,直到目镜内看到一个圆形的光
屏——视野。
学生同桌两人轮流练习,教师巡回指导。
2.各组同时比赛对光、各组第一名横向比赛。
3.学生对光第一名者与老师比赛对光。
第三课时
教学设计: 复习:
1、学生看书复习取镜、安放、对光步骤。 2、一位学生上台演示,其他学生找碴。 3、单、双组学生轮流练习对光。
新课讲授:
学习使用显微镜
1. 学生看书:观察步骤。 2.教师边讲边演示。 观察:“先降后升”
① 把要观察的玻片标本放在载物台上,使要观察的标本正对通光孔。玻片两端用压片夹压
住。 ② 从侧面看着物镜,转动粗准焦螺旋,使镜筒慢慢下降,直到接近玻片为止。(注意:应
缓慢转动粗准焦螺旋,不能用力过猛,以免损坏机件,使粗准焦螺旋调节失灵) ③ 左眼在目镜上观察,反向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到能看清物像为止。 ④ 物像不够清晰时,可略微转动细准焦螺旋,使物像清晰。 注意事项:
② 保持载物台干燥、整洁,不能让载玻片上的液体流到载物台上。 ③ 保护好镜头,不能用手抚摸镜头。若镜头上有灰尘,只能用专用的擦镜纸来擦拭。 3. 学生操作,教师巡回指导(也可请操作熟悉正确的学生当小老师,与教师一起巡回指导)。 4. 请一学生上讲台演示操作,其他同学“找碴”。
5.限定时间,同桌两人轮流观察,一人观察时,另一人在旁监督,有错误操作及时纠正。 6.各组同时比赛对光、观察。
7. 提问:
① 做生物实验时,如何规范地使用显微镜?(应严格按照显微镜的操作步骤进行,并注意保护显微镜,信息库 P 26)
② 转换遮光器,变换不同的光圈,观察视野明亮程度的变化?(大的光圈使视野更亮) 转换反光镜,比较用平面镜和凹面镜观察时,视野明亮程度的变化?(用凹面镜视野更亮)
③ 转动粗准焦螺旋使镜筒下降时,为什么一定要从侧面看着物镜?(防止物镜下降过度, 碰到载物台上的玻片标本而造成玻片破碎或损伤物镜) ④ 视野中看到的物象是正的还是倒的?(倒的)
⑤ 把标本分别向左、右、上、下移动,你看到的物像分别向什么方向移动?(右、左、下、
上)
⑥ 在视野中看到的是什么字?如果标本是“上、A 、B 、d 、”,视野中看到的是什么字?如果看到的字偏在视野的左上方,怎样才能将它移到视野中央?(左上方) ⑦ 如果是把字写在不透明的纸上,观察的结果是否相同?(不同)
有一组的“上”字标本是不透明的,那么再给透明的“上”字标本进行观察。
8. 显微镜的还原、整理。在舞台擦拭干净,盖上防尘布,目镜放到镜盒中,两个物镜朝前,镜筒下降到最低,遮光器打到光圈最小,反光镜垂直,镜臂竖直,放入镜箱,锁好,桌面擦干净。(“一竖一降两旁两后”) 9. 总结。
10. 作业:课后复习显微镜的操作步骤。
板书设计
第2节 生物学的基本研究方法(3)
显微镜的操作步骤 试一试:
① 做生物实验时,如何规范地使用显微镜?
② 转换遮光器,变换不同的光圈,观察视野明亮程度的变化?
转换反光镜,比较用平面镜和凹面镜观察时,视野明亮程度的变化? ③ 转动粗准焦螺旋使镜筒下降时,为什么一定要从侧面看着物镜?
④ 视野中看到的物象是正的还是倒的?
⑤ 把标本分别向左、右、上、下移动,你看到的物像分别向什么方向移动?
⑥在视野中看到的是什么字?如果标本是“上、A 、B 、d 、”,视野中看到的是什么字?如果看到的字偏在视野的左上方,怎样才能将它移到视野中央?如果是把字写在不透明的纸上,观察的结果是否相同?
第四课时
教学设计: 导入:
上节课我们学习了如何正确使用显微镜,这样是为了更好地观察生物,研究生物。显微镜是进行科学探究常用的工具之一,科学探究还必须要有科学的探究方法。如同我们要做一道混合运算题,那你就要学会并掌握基本的加减乘除的法则,以及如何进行混和运算的基本方法和流程。我们在真正展开探究前,还需要学一些科学探究的基本方法!
新课讲授:
学习科学探究的基本过程 一、科学家是怎样进行科学探究的
科学家进行科学探究最主要是他们都非常善于思考善于观察,在生活和生产中,会遇到许多令人迷惑的现象、问题,如果你们留心观察,说不定将来也会成为科学家。下面陈老师就来看看谁有成为科学家的潜质!
提问:
1、你在苹果树下,苹果砸在你头上,你会怎么想?(苹果为什么会掉下来?) 牛顿就是想苹果为什么会掉下来,后来他发现了地心引力。
2、夏天,吃剩下来的一碗肉汤没有放进冰箱,第二天,肉汤会怎么样啊?(馊了,变质) 3、面对这发馊、变质的肉汤你有什么想法,怎么处理?(倒掉;肉汤为什么会变质。) 4、肉汤为什么会变质?(肉汤里有细菌。)
5、细菌哪里来的呢?(细菌是从空气中跑到肉汤里去的;肉汤里会自动生出细菌来。)
那到底细菌是怎么来的呢?我们不妨来跟随一位科学家走进实验室,看看他是如何进行探究的。
学生阅读课本P14。
【flash 】巴斯德鹅颈瓶实验。
这是法国科学家巴斯德,他发现了一个现象。装在敞口瓶里的肉汤,没过多久就变质了。 巴斯德经过观察发现,肉汤里出现了细菌。于是他就有了这样的疑问,这些细菌是从哪里来的呢?巴斯德作出了这样一个假设:这些细菌是从空气中跑到肉汤里去的。同时也有人提出了反对意见,认为肉汤里会自动生出细菌来。巴斯德为了证实自己的想法,大胆的制定了一个计划。他把肉汤分别装入两个圆底烧瓶内,将其中一个烧瓶的瓶颈用高温拉制成了鹅颈状弯曲。我们称它为鹅颈瓶。接着,把这两个烧瓶加热煮沸,静置数天。他发现,装在开口的烧瓶内的肉汤很快就变质了,而鹅颈瓶内的肉汤在很长时间内(4年)都没有变质。巴斯德因此得出结论,是细菌从空气中进入肉汤,从而使肉汤变质的。原来,细菌无法通过鹅颈瓶的弯曲部分进入瓶内,所以肉汤没有变质。为了进一步证实自己的结论,巴斯德在四年后,打破了鹅颈瓶。果然不出所料,里面的肉汤很快就变质了!
我们了解了巴斯德如何展开探究过程之后,请大家思考以下几个问题: 1、巴斯德探究肉汤变质的过程包括那几个步骤?
2、为什么要将放进烧瓶的肉汤煮沸?和细菌有关吗? 3、为什么要用两个烧瓶同时做这个实验呢? 4、你还有什么更好的方法来探究这个问题呢? 学生讨论。
回答:1、巴斯德开展科学探究的过程,大致包括五个步骤:他们是提出问题,作出假设,制定计划,实施实验,得出结论。提出问题前要先观察,得出结论后还有再验证。但要注意的是,这五个步骤在真正展开时,并非是固定不变的。因为,有时我们的假设并不一定正确,
就需要我们重新提出假设,进行新的实验。
2、巴斯德把放进烧瓶的肉汤煮沸,是为了杀灭瓶中可能有的细菌,避免干扰。
3、实验中使用两个烧瓶是为了设置对照组,鹅颈瓶中的肉汤起到了对照作用。为了使实验更有说服力,实验中一定要设置对照组。
了解了科学探究的基本方法后,我们要运用这个方法进行探究活动,对象是金鱼。
二、尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
中国的金鱼是闻名于世的观赏鱼,它们体型丰满,性情温婉,是幸福、吉祥、和平与友谊的象征。金鱼的生命活动,受到很多环境因素和生物因素的影响。请家里养过金鱼的学生说一说养金鱼要注意什么?
金鱼的生命活动受到许多外界因素的影响,如空气,温度,食物、水环境等很多因素。其中,温度就是一个很重要的因素。我国华东地区饲养的淡水鱼类最适合生存的水温,是在20-28℃范围内。也许你会问,夏天气温会升高,冬天气温会降低,鱼不可能一直生活在最适合的温度范围内,那么他们的生活会不会受到影响呢?
1. 学生阅读课文中的探究计划。 2. 讨论:
① 探究中提出的是什么问题?(水温发生变化,金鱼的呼吸次数是否受影响?)
② 作出了怎样的假设?你是否还有其它的假设?(金鱼的呼吸次数可能会随水温的变化而发生变化。其它假设:金鱼的呼吸次数不受水温的变化的影响)
③ 本实验的变量是什么?(水温)
④ 金鱼是怎么呼吸的?(口和鳃盖的一张一闭)
⑤ 小组讨论:如何设计实验组和对照组?如何控制实验变量?如何改变水温?(哪一组实验方案最好,我们就请他们上来做这个实验)
其中1号实验为对照组,2号和3号实验为实验组。
⑥ 为什么要在同一温度下重复多次测试金鱼的呼吸次数?
回答要点:减少偶然因素对实验造成的影响,以增加实验结果的准确性。 ⑦ 在实验过程中还应注意哪些事项?
回答要点:尽量避免干扰金鱼,待金鱼安静后再记录鳃盖每分钟开闭的次数;统计实验数据的平均值。
3. 分组做实验,每组的实验温度不同。 4. 得出结论,讨论交流。
5. 小结:水温的变化对金鱼的呼吸次数有影响,随水温的升高金鱼的呼吸次数会增加。 6.经过大家的探究,我们把这个实验顺利完成了,这金鱼怎么处理阿?(饲养或放生) 通过这次探究,你们对科学探究有什么认识吗?(要有明确的目标、要有探究的过程、
要有探究的结果等)
7. 布置作业:P18学到了什么;同步练习第一章。
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第2节 生物学的基本研究方法(4)
一、科学探究过程
提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达、交流 二、尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响