生物必修一《生物對照實(shí)驗(yàn)的一般原則》教案
生物必修一《生物對照實(shí)驗(yàn)的一般原則》教案
教案是教師為順利而有效地開展教學(xué)活動,根據(jù)教學(xué)大綱 和教科書要求及學(xué)生的實(shí)際情況,以課時(shí)或課題為單位,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、教學(xué)方法等進(jìn)行的具體設(shè)計(jì)和安排的一種實(shí)用性教學(xué)文書。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的生物必修一《生物對照實(shí)驗(yàn)的一般原則》教案,希望對大家有所幫助!
生物必修一《生物對照實(shí)驗(yàn)的一般原則》教案
教學(xué)內(nèi)容:
闡述對照實(shí)驗(yàn)的五大原則:對照原則、單一變量原則、平行重復(fù)原則、科學(xué)性原則、平衡與平衡控制原則。
闡明自變量、因變量、無關(guān)變量等基本概念。
結(jié)合教材對實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行分析。
教學(xué)目的:幫助學(xué)生理解對照實(shí)驗(yàn)的基本原則和基本概念,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,使之對生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法、思路有基本認(rèn)識。
教學(xué)重點(diǎn):對照實(shí)驗(yàn)的原則。
教學(xué)難點(diǎn):對照實(shí)驗(yàn)的原則。
突破策略:結(jié)合生活中的常見場景及科學(xué)慣例展開,積極促進(jìn)學(xué)生的主動參與。
教學(xué)步驟:
導(dǎo)入:在報(bào)紙上,我們常??梢砸姷綔p肥藥的廣告:一張是減肥前,一張是減肥后,兩張照片有明顯的身材差異,以吸引讀者的注意力。這里兩張照片的對比就包含著一個(gè)最基本的實(shí)驗(yàn)思想:對照原則——通過設(shè)置一個(gè)對照組,來使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說服力。
如我們所知,這類廣告通常有大量虛假信息,其實(shí)驗(yàn)并無嚴(yán)格的操控,因而實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。如果是要我們來設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn),可以從哪些方面入手。
(板書):探究服用某藥物是否會減肥。
分析:對實(shí)驗(yàn)組(服用藥物)和對照組(不服用藥物)的不同處理是是否服藥,這個(gè)要嚴(yán)格控制的因素我們稱為自變量,也叫實(shí)驗(yàn)變量。我們要觀察的結(jié)果是減肥的效果,是體重的變化。我們將之稱為因變量,又叫反應(yīng)變量。
(板書):自變量:是否服藥;因變量:體重變化。
延伸:接下來,我們需要找到實(shí)驗(yàn)對象。如果有兩個(gè)肥胖者,那么應(yīng)對他們做怎樣的處理?(學(xué)生回答)一個(gè)服藥,一個(gè)不服藥。這兩名實(shí)驗(yàn)對象,應(yīng)該滿足哪些條件?
由學(xué)生討論,歸納得出結(jié)論:
體重、年齡相當(dāng),健康狀況接近,工作強(qiáng)度相同,飲食習(xí)慣相近等。
在實(shí)驗(yàn)過程中,年齡、體質(zhì)、工作強(qiáng)度、飲食、生活環(huán)境都可能影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但卻是自變量以外的因素,我們稱之為無關(guān)變量。為保證體重變化只能由是否服藥這一自變量引起,則實(shí)驗(yàn)組與對照組的無關(guān)變量應(yīng)保持一致。即實(shí)驗(yàn)組與對照組只能有一種處理因素不同:自變量不同。這一原則稱為單一變量原則。
同時(shí),在實(shí)驗(yàn)中,還要注意操控?zé)o關(guān)變量。比如兩組都應(yīng)有較為舒適的工作與生活環(huán)境,都應(yīng)有正常的適宜的飲食等。不能使無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響。就是說,若實(shí)驗(yàn)對象體重減輕,不能是因?yàn)轱嬍巢蛔?、工作?qiáng)度過大或心理郁悶引起的。除了自變量以外,其他無關(guān)變量不光要相同,還要處于最適宜的水平,這一原則叫控制與平衡控制原則。
在上述實(shí)驗(yàn)中,總共只有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對象??紤]到人體生命活動的復(fù)雜程度,這是不在合適的。舉個(gè)例子,在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,某名實(shí)驗(yàn)對象突然生病,患上了嚴(yán)重腹瀉,很短時(shí)間內(nèi)體重迅速減輕。這將使前期的實(shí)驗(yàn)毫無意義。因而在上述實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)盡可能多地觀察較多的實(shí)驗(yàn)對象,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是由于偶然的原因而呈現(xiàn)的特例。選擇較多的實(shí)驗(yàn)對象,排除偶然誤差,這是實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)遵循的平行重復(fù)原則。
讓我們來看看真正的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了驗(yàn)證一種新型藥物(不是減肥藥)的臨床效果,醫(yī)生們是這么做的:
1、選擇大量的測試對象,要求涵蓋不同年齡、不同體質(zhì)、不同患病程度的人群。將實(shí)驗(yàn)對象均分為兩組。這時(shí)的分組必須是隨機(jī)的。提問:為什么要隨機(jī)分組?答:排除人為原因造成的偶然誤差。
2、兩組在同樣適宜的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響。
3、實(shí)驗(yàn)組服用藥物,對照組服用等量的安慰劑。注意安慰劑的服用量不僅相同,還要在病人不知情的情況下進(jìn)行。提問:為什么要做這種處理?答:排除心理因素可能帶來的干擾。
4、選取合適的觀測指標(biāo):如可以量化的癥狀緩解程度,預(yù)期壽命的延長等。
由此可見,實(shí)驗(yàn)方案的確定,實(shí)驗(yàn)對象的篩選、觀測指標(biāo)的確認(rèn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等都必須科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、周密,這是實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)原則:科學(xué)性原則。
歸納:我們可以將生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)概括為:(板書):驗(yàn)證(探究)條件A對事件B的影響。其中,我們將條件A視為自變量,事件B視為因變量。
(板書):自變量:條件A的有無或自變量的適宜程度。因變量:事件B發(fā)生與否可發(fā)生程度。
因此,對于生物實(shí)驗(yàn)也可以描述成這樣一句話:驗(yàn)證(探究)某一自變量對某因變量的影響。在實(shí)驗(yàn)中要遵循以下原則:
(板書):1、對照原則:在實(shí)驗(yàn)中,必須設(shè)置對照組。通過對照,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可信。
2、單一變量原則:實(shí)驗(yàn)組與對照組只能有自變量這一種處理因素的不同。
3、平衡與平衡控制原則:除自變量外,其他可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的無關(guān)變量在實(shí)驗(yàn)組與對照組中應(yīng)完全相同,且處于最適宜的程度。
4、平行重復(fù)原則:在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn),以消除偶然誤差。
5、科學(xué)性原則:實(shí)驗(yàn)方案嚴(yán)密、選材合適、實(shí)驗(yàn)原理科學(xué)無誤。
鞏固提高:閱讀“探究酶與Fe3+的催化效率”,回答以下問題:
本實(shí)驗(yàn)中的自變量與因變量分別是什么?(催化劑的種類;反應(yīng)速率)
實(shí)驗(yàn)中除了催化劑的不同外,哪些因素可以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾?實(shí)驗(yàn)中是如何控制這些因素的?(試管的潔凈程度、反應(yīng)物的量與濃度、反應(yīng)環(huán)境中溫度等;使用潔凈試管、反應(yīng)物的量與濃度相同、所處環(huán)境相同。)
實(shí)驗(yàn)中通過什么可以檢測的指標(biāo)來說明催化劑的催化能力?這體現(xiàn)了哪條實(shí)驗(yàn)原則?(觀察氣泡逸出的速度與衛(wèi)生香燃燒的程度;體現(xiàn)了科學(xué)性原則)
若本實(shí)驗(yàn)是為了說明酶的高效性,哪一組是對照組?其目的是什么?(加入Fe3+的一組,通過無機(jī)催化劑的較低催化效率來說明酶的高效性。)
本實(shí)驗(yàn)中有哪些操作分別體現(xiàn)出何種實(shí)驗(yàn)原則?(分別使用不同的催化劑體現(xiàn)出對照原則;嚴(yán)格操控?zé)o關(guān)變量體現(xiàn)出單一變量原則及平衡與平衡控制原則;選擇新鮮的豬肝研磨液、設(shè)置易于觀察的觀測指標(biāo)體現(xiàn)出科學(xué)性原則。)
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