生物必修一《生物對照實驗的一般原則》教案
生物必修一《生物對照實驗的一般原則》教案
教案是教師為順利而有效地開展教學活動，根據教學大綱 和教科書要求及學生的實際情況，以課時或課題為單位，對教學內容、教學步驟、教學方法等進行的具體設計和安排的一種實用性教學文書。下面是學習啦小編為大家整理的生物必修一《生物對照實驗的一般原則》教案，希望對大家有所幫助!
生物必修一《生物對照實驗的一般原則》教案
教學內容：
闡述對照實驗的五大原則：對照原則、單一變量原則、平行重復原則、科學性原則、平衡與平衡控制原則。
闡明自變量、因變量、無關變量等基本概念。
結合教材對實驗原則進行分析。
教學目的：幫助學生理解對照實驗的基本原則和基本概念，培養學生的科學思維，使之對生物科學實驗的方法、思路有基本認識。
教學重點：對照實驗的原則。
教學難點：對照實驗的原則。
突破策略：結合生活中的常見場景及科學慣例展開，積極促進學生的主動參與。
教學步驟：
導入：在報紙上，我們常常可以見到減肥藥的廣告：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最基本的實驗思想：對照原則——通過設置一個對照組，來使實驗結果更具說服力。
如我們所知，這類廣告通常有大量虛假信息，其實驗并無嚴格的操控，因而實驗結果不夠準確。如果是要我們來設計并完成實驗，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：對實驗組(服用藥物)和對照組(不服用藥物)的不同處理是是否服藥，這個要嚴格控制的因素我們稱為自變量，也叫實驗變量。我們要觀察的結果是減肥的效果，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，我們需要找到實驗對象。如果有兩個肥胖者，那么應對他們做怎樣的處理?(學生回答)一個服藥，一個不服藥。這兩名實驗對象，應該滿足哪些條件?
由學生討論，歸納得出結論：
體重、年齡相當，健康狀況接近，工作強度相同，飲食習慣相近等。
在實驗過程中，年齡、體質、工作強度、飲食、生活環境都可能影響到實驗結果。但卻是自變量以外的因素，我們稱之為無關變量。為保證體重變化只能由是否服藥這一自變量引起，則實驗組與對照組的無關變量應保持一致。即實驗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，在實驗中，還要注意操控無關變量。比如兩組都應有較為舒適的工作與生活環境，都應有正常的適宜的飲食等。不能使無關變量對實驗結果造成影響。就是說，若實驗對象體重減輕，不能是因為飲食不足、工作強度過大或心理郁悶引起的。除了自變量以外，其他無關變量不光要相同，還要處于最適宜的水平，這一原則叫控制與平衡控制原則。
在上述實驗中，總共只有兩個實驗對象。考慮到人體生命活動的復雜程度，這是不在合適的。舉個例子，在實驗進行中，某名實驗對象突然生病，患上了嚴重腹瀉，很短時間內體重迅速減輕。這將使前期的實驗毫無意義。因而在上述實驗中，應盡可能多地觀察較多的實驗對象，使實驗結果不是由于偶然的原因而呈現的特例。選擇較多的實驗對象，排除偶然誤差，這是實驗過程中應遵循的平行重復原則。
讓我們來看看真正的科學實驗。為了驗證一種新型藥物(不是減肥藥)的臨床效果，醫生們是這么做的：
1、選擇大量的測試對象，要求涵蓋不同年齡、不同體質、不同患病程度的人群。將實驗對象均分為兩組。這時的分組必須是隨機的。提問：為什么要隨機分組?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行實驗，以排除無關變量對實驗的影響。
3、實驗組服用藥物，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：如可以量化的癥狀緩解程度，預期壽命的延長等。
由此可見，實驗方案的確定，實驗對象的篩選、觀測指標的確認、實驗數據的處理等都必須科學、嚴謹、周密，這是實驗的另一個原則：科學性原則。
歸納：我們可以將生物科學實驗概括為：(板書)：驗證(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發生與否可發生程度。
因此，對于生物實驗也可以描述成這樣一句話：驗證(探究)某一自變量對某因變量的影響。在實驗中要遵循以下原則：
(板書)：1、對照原則：在實驗中，必須設置對照組。通過對照，使實驗結果更加可信。
2、單一變量原則：實驗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，其他可能對實驗結果造成影響的無關變量在實驗組與對照組中應完全相同，且處于最適宜的程度。
4、平行重復原則：在同樣條件下重復實驗，以消除偶然誤差。
5、科學性原則：實驗方案嚴密、選材合適、實驗原理科學無誤。
鞏固提高：閱讀“探究酶與Fe3+的催化效率”，回答以下問題：
本實驗中的自變量與因變量分別是什么?(催化劑的種類;反應速率)
實驗中除了催化劑的不同外，哪些因素可以對實驗結果造成干擾?實驗中是如何控制這些因素的?(試管的潔凈程度、反應物的量與濃度、反應環境中溫度等;使用潔凈試管、反應物的量與濃度相同、所處環境相同。)
實驗中通過什么可以檢測的指標來說明催化劑的催化能力?這體現了哪條實驗原則?(觀察氣泡逸出的速度與衛生香燃燒的程度;體現了科學性原則)
若本實驗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，通過無機催化劑的較低催化效率來說明酶的高效性。)
本實驗中有哪些操作分別體現出何種實驗原則?(分別使用不同的催化劑體現出對照原則;嚴格操控無關變量體現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、設置易于觀察的觀測指標體現出科學性原則。)
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