探究非生物因素对某种动物的影响

——生物与环境的关系（第二课时）

西安行知中学  赵国秀

教材分析

本节的“想一想、议一议”以大熊猫为素材，引导学生思考生物与环境的关系，接着在本节开始部分明确介绍了环境的含义。关于影响小麦生活的生态因素，教材通过图片分析了影响小麦生活的各生态因素，并让学生区分生物因素和非生物因素。对于非生物因素对生物的影响，教材先以文字的形式举出了非生物因素对生物影响的实例，接着安排了本书的第一个较完整的探究——探究光对鼠妇的影响，旨在让学生通过该活动来体验科学探究的一般过程（提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流等），重在对学生科学方法和探究能力的培养。关于生物因素对生物的影响，教材简要地以实例的形式说出了生物与生物之间捕食、竞争和合作等关系。关于生物对环境的适应和影响，教材通过“资料分析”引导学生理解生物能够适应环境，也能影响改变环境。

学情分析

     绝大大多数初一学生在动物园或电视、网络、报纸等媒体上看到过有关大熊猫的介绍，对大熊猫的生活环境较为熟悉，所以关于大熊猫的分布区域和分布区域的特点还是能够较为准确的描述出来。“环境”这一名称对于学生来讲也是非常熟悉的，但是绝大多数的学生都认为环境仅仅是指生物生活的生存空间、空气、温度、水分、土壤等影响生物生活的非生物因素。关于影响生物生活的非生物因素学生都能较为准确的说出影响熟悉生物的非生物因素，但是对于探究的一般过程、以及实验设计等内容则是完全陌生的。关于生物因素对生物的影响，学生已有很多相关的知识，因此此知识点对学生来讲应该很简单。关于生物对环境的适应和影响，其实学生也有很多的相关实例，只是有些学生并不知道这就是生物的环境的适应和影响，因此只需通过分析书上相关的实例然后让学生自己举出例子就行了。

    本教学设计是在上一节已学完影响生物生活的生态因素以及生物对环境的适应和影响的基础上设计的，学生对影响生物的生态因素已有了一定的认识，因此本节主要是对学生进行有关探究中提出问题、作出假设、实验设计、处理实验数据等方法的训练培养。

教学目标

知识与技能

1.         体验探究的一般过程，学会探究中提出问题、作出假设、处理实验数据的方法，学会在实验设计中如何确定变量、如何设置对照实验。

2.         加深对非生物因素影响生物生活的理解。

过程与方法

1.       通过探究光对鼠妇生活的影响，了解探究的一般过程，学会探究中提出问题、作出假设、处理实验数据的方法，学会在实验设计中如何确定变量、如何设置对照实验。

2.       通过探究光对鼠妇生活的影响，加深对非生物影响生物生活的理解。

情感态度与价值观

        在探究光对鼠妇生活的影响过程中，培养学生严谨的科学态度，并形成爱护实验动物的情感。

教学重点

体验探究的一般过程，学会学会探究中提出问题、作出假设、处理实验数据的方法，学会在实验设计中如何确定变量、如何设置对照实验。

教学难点

    实验设计中变量的确定、对照实验的设置。

                                            教学设计

上一节课我们学习了生物与环境的关系，请分析下列资料，找出影响鼠妇生活的因素都有哪些？这些因素属于非生物因素还是生物因素？

资料：如果你翻动花园或庭院中的花盆、砖块或石块，常常会看到一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色或黑色的小动物在爬到，这就是鼠妇，俗称潮虫。这些小动物似乎总是在阴暗的角落里生活，在光线明亮干燥的地方很少看到。

学生分析资料后回答：从资料中可看出，鼠妇的生活受到光和水分的影响，它们都属于非生物因素。

教师质疑：你怎样来证明鼠妇的生活确实受到光和水分的影响呢？

学生回答：设计实验来证明。

教师鼓励：很好，我们刚才的活动已经属于科学探究的某些重要环节了。什么是科学探究呢？科学探究的过程是怎样的？进行科学探究的方法是什么？这就是我们今天这节课要学习的内容。

下面给大家10分钟时间去阅读、小组讨论P₁₄-P₁₅的内容，回答下列问题：

1.       你们组认为探究的基本步骤有哪些？

2.       本探究的目的是什么？

3.       对比分析本探究的目的和探究的第一步提出问题，你们组认为提出问题的方法是什么？

4.       分析探究第二步作出假设，你们组认为我们应该如何作出假设？

5.       分析探究第三步制定计划，此计划中设计了几组实验？它们有何不同？有几个不同因素？此不同的因素是什么？分析本探究的目的，你们组认为在设计实验时应该如何确定此因素？

6.       本次实验设计中为何要设计一明一暗两种环境？为什么要用多只鼠妇进行实验？为什么要计算全班各组的平均值？

7.       由5和6可知，我们在设计实验时，应该注意哪些问题？

8.       分析此探究你们组能得出的结论是什么？

学生分组派代表展示讨论结果：

1.       探究的基本步骤包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

2.       本探究的目的是探究光对鼠妇生活的影响。

3.       提出问题的方法是将目的变为一个一般疑问句。

4.       作出假设就是给提出的问题一个回答，可以是肯定的，也可以是否定的。

5.       此计划中设计了两组实验，其不同点在于一个是明亮的环境另一个是阴暗的环境，不同点只有光一个条件。分析本探究目的发现，两组实验中不同的因素就是要探究的对鼠妇生活有影响的因素。

6.       本次实验设计设计一明一暗两种环境是为了进行对照，以便能更科学地说明光线对鼠妇生活的影响。用多只鼠妇进行实验是因为有时候因为其他某些原因，可能造成与真实实验结果相反的结果，为了避免其他因素对实验结果的影响。取平均值是为了让实验结果更接近于真实值。

7.       由5和6可知，我们在设计实验时应该设计两组实验，这两组实验中不同的条件就是探究目的中要探究的对生物生活的因素，其他条件完全相同，并且实验对象不能太少，实验结果应该多做几次后取平均值。

8.       分析此探究我们组得出的结论是光会对鼠妇的生活产生影响。

教师总结强调：探究的基本步骤包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。提出问题的方法是找准本探究的目的，将目的变为一般疑问句；作出假设的方法是给提出的问题一个肯定或否定的答案。在制定计划时，设置的仅探究因素不同的两组实验叫做对照实验，不同的条件叫做变量，具有最适条件的一组叫做对照组，与对照组相比仅一个变量的一组叫实验组。我们在设计实验时一定要找准变量后设计出对照实验，实验应该多做几次后取其平均值，以保证实验结果的科学性，避免偶然因素的影响。

实践探索：下面请同学以4人为一小组进行实验，并完成教材P₁₅的表格、得出结论。

巩固提升：请设计一探究探究水分对鼠妇生活的影响。

学生汇报：

提出问题：水分会影响鼠妇的生活吗？

作出假设：水会影响鼠妇的生活。

制定计划：实验装置：在铁盒内以横轴中线为界，一侧铺上湿土，一侧铺上干土，上面盖上纸板。方法步骤：1.以小组为单位进行实验，在两侧中央各放入5只鼠妇，静置2分钟。2.每分钟统计一次，共统计10，将统计的结果填写在下表中，填写前请先将表格填写完整。

实施计划：按照上述实验方案做实验。

得出结论：你们小组的结论是：水会影响鼠妇的生活。

表达和交流：向全班同学汇报你们小组的探究过程和结果。

反思：本节主要是通过问题引导学生学习探究的一般过程、探究过程中提出问题、作出假设、实验设计、处理实验数据的方法，然后学生动手亲自实验获取结果并得出结论，最后再进行巩固提升。本探究活动教学中设置的问题主要是引导学生主动去探索提出问题、作出假设、处理实验数据的方法，实验设计中变量应该如何去确定、对照组如何设置。为了提高学生获取相关知识的效率，本探究活动教学中问题的设计采用的是教师直接提问式，最后辅以学生亲自动手实验和巩固提升。从巩固提升练习结果来看，学生对于探究的一般过程、以及每一步骤都能准确的实现，初步培养了学生发现问题并提出问题、控制实验变量、设置对照实验等重要的科学方法和能力；在课后的学生反馈中也发现，这些问题给学生的学习明确了方向和目标，激发了学生探索学习的欲望。