《附录5生物科学实验的设计与实施》集体备课教案设计

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二、教学目标

（一）知识目标

1．简述实验设计“三要素”中实验对象、实验因素、实验效应的定义及各因素在实验设计和实施中的影响。

2．说出实验设计的“四原则”及各原则在实验设计中的目的和作用。

3．能从实验设计“三要素”和“四原则”角度来深度分析高中生物中的一些经典生物科学实验。

（二）能力目标

1．在分析探讨人吃抗生素后饮酒易猝死问题中学会运用专业的生物术语、培养学生交流表达能力和合作学习能力。

2．在小组交流过程中，认同并掌握实验设计“三要素”和“四原则”，能独立构建生物实验设计科学的思维模型，培养学生的科学探究能力。

（三）情感、态度和价值观目标

1．认识生物科学实验的设计原理，理解社会、科学、技术之间的关系，认同尊重生命、热爱生命，培养学生全面的生物科学素养。

2．通过吃抗生素后饮酒易猝死实验的探讨学习，培养学生乐观的生活态度和健康的生活方式，还培养学生追求真理严肃认真、实事求是的科学态度和科学精神。

三、教学难点与重点

本课时的教学内容是生物科学实验设计应考虑的三要素和应遵循的四个原则。高中生物的每一册教材中都学习了相关内容的经典成功的生物实验。对生物科学实验设计“三要素”中实验对象、实验因素、实验效应有一定的知识基础，但在具体的生物实验课题的研究中，往往对“三要素”和“四原则”难以做到全面考虑和准确运用，所以将生物科学实验设计的三要素和四个原则的运用确定为教学难点和重点。

四、教学策略

提高每个高中学生的生物科学素养是高中生物课程标准实施中的核心任务，构建生物实验设计科学的思维模型是生物科学素养的一种重要表现。本课时生物术语多、专业性强，对生物科学实验设计的三要素和四个原则的科学运用是本课时的重点与难点。为了实现专业知识大众化，化难为易，突破教学难点与重点，使学生乐于学习且易于掌握，我准备实施以下教学策略：

1．通过人吃抗生素后饮酒易猝死生物实验课题、以分组讨论、合作学习的方式引入本节课主题---生物科学实验设计的三要素和四原则，结合自己身边的生活现象引起学生的思考，可激发学生的学习兴趣。

2．通过播放小白鼠吃抗生素后饮酒的实验过程短视频引入新课，唤起学生对已学的实验设计知识的记忆，为后面专业化实验设计的三要素和四原则作铺垫，符合学生从已知到未知、从简单到复杂，从个别到普遍的认知规律；另一方面，CAI课件展示了小白鼠吃抗生素后饮酒致死现象，形象生动，贴进生活，激发学生进一步探究自己身边的科学的学习热情，明白生活处处皆科学的道理，理解社会、科学、技术之间的关系，认同尊重生命、热爱生命。

3．在学生合作交流、共同分析并完善“小白鼠吃抗生素后饮酒致死”的实验设计和实施后，采用自主学习、独立思考的方式，让学生自己来构建生物实验设计科学的思维模型，以提高自主学习能力、逻辑思维能力、知识的再创造能力以及科学思维模型构建能力，从中领悟到成功的乐趣，也由此来落实学习重点。

4．在学习了实验设计的三要素及四原则后，引导学生启动发散思维，回顾高中生物教材中的一些成功经典案例，比如恩格尔曼用水绵和好氧细菌研究光合作用就是因实验对象创新并成功获诺贝尔奖的佳作，萨克斯天竺葵实验就是对实验因素及实验效应充分考虑再科学选择的范例，著名生物学家达尔文以金丝雀虉草开展对植物向光性原因的探究就是以最简单易得的实验对象将实验设计的三要素及四原则运用得心应手的典范，这样就将专业性很强的实验设计的三要素及四原则回归到了学生非常熟悉的知识上，通过高起点低落点来实现专业知识大众化，较好的突破本课的难点，掌握重点。

5．最后以2019年高考理科综合全国一卷29题来检验学生对本节核心知识的掌握，采取策略请两位同学手端两盆绿色植物站在讲台前分别模拟干旱和脱落酸两种不同的实验因素，引导学生身临其境设计实验，科学把握和灵活运用生物科学实验设计的三要素和四原则，让高二学生在活动中体验到能够战胜高考成功喜悦，增强学习信心激发兴趣。

五、教学设计流程及设计意图

问题导入：提出人吃抗生素后饮酒易猝死的问题探讨及如何开展这个生物课题的研究实验进行课题导入，进而引出进行生物科学实验应考虑的要素。引入主题，引起思考，激发学习兴趣。

引出课题：生物科学实验设计的要素。自然过渡。

播放小白鼠吃抗生素后饮酒实验视频，引导学生回顾对照实验的设计模型。对知识进行归纳和再加工，进一步激发学习热情，并学习构建新的知识结构模型，为后面学习生物科学实验设计的三要素和四原则作铺垫。

组织学生分析问题1：“为什么不用人直接做实验”和“用小白鼠做实验材料的优势”，引导学生归纳科学选择实验对象的重要性和必要性。理解实验对象的概念，提高合作学习和交流表达能力。