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《探究影响种子萌发的因素》实验教学案例

一、教学思路
通过实验设计和操作，学生初步形成生物实验探究的基本思路，以及认同“生物是一门建立在实验基础上的自然学科”这一观点，培养学生尊重客观规律，崇尚科学。
二、教材地位
种子萌发实验位于人教版七年级上册，第二章第一节。它是继学生探究非生物因素对某种动物的影响后，主要包括科学研究的方法，以及如何设置对照组和实验组。为今后的其他探究实验奠定一定的基本技能，也为植物的生长提供了生活经验。

三、教学目标
1. 知识与技能目标：描述种子萌发的过程，阐明种子萌发的环境条件和自身条件。
2. 过程与方法目标：初次体验科学研究的过程
3. 情感态度与价值观目标：初步形成严谨的科学态度，以及树立热爱生命的情感。

四、教学重、难点
对照试验的设计以及实验现象的分析

五、教法及学法
1. 教法：实验探究法，指导发现法，合作讨论法。
2. 学法：自主学习法，探究学习法，合作学习法。

六、课前准备
将全班同学分成十三组，每组6-7人，并选好组长。分组的原则是男、女搭配，成绩好和稍微弱的同学搭配。由组长组织好本组同学，分工，收集有关种子萌发条件的资料。并开始着手准备实验，比如：准备种子、容器等，同时做好记录，实验的时间大致在一周左右。因为初中没有专门开实验课，也没有专门的教室，所以实验在课外完成，课堂上彼此交流经验，分享实验成果。

七、教学过程
环节一：导入新课
学生活动
教师的组织和引导
教学意图

根据教师提供的诗歌，回忆种子萌发。

学生以第一称“我”是种子，阐述种子的萌发过程。
欣赏：郑愁予《雨说》中的2段
等待久了的田圃跟牧场 　
等待久了的鱼塘和小溪
当田圃冷冻了一冬禁锢着种子 　
牧场枯黄失去牛羊的踪迹 　
当鱼塘寒浅留滞着游鱼
小溪渐渐喑哑歌不成调子
雨说，我来了，我来探访四月的大地

跟着我去踩田圃的泥土将润如油膏 　
去看牧场就要抽发忍冬的新苗 　　
绕着池塘跟跳跃的鱼儿说声好
去听听溪水练习新编的洗衣谣
这两段提到了几种自然现象？那禁锢的种子如何长成了新苗呢？

诗歌情境导入，有利于培养学生的学生兴趣，激发学生求知欲和思维活动，引出课题。学生以拟人的手法，描述种子萌发，激发学生对生命历程的思考，发自内心地感叹生命的伟大，从而更加珍惜生命。

环节二：设计实验方案
学生活动
教师的组织和引导
教学意图

学生讨论，制定实验计划，并组织好本组同学分工，合作。
部分同学的实验方案如下：
方案一：
课题：种子萌发与温度的关系。
作出假设：种子萌发与环境温度有关？
实验步骤：1.取2个相同的纸杯，编号T＞，T＜
2.在纸杯中放入等温、等湿、等量的清水。
3.各放三粒绿豆种子。
4.将T＞放入温暖室内（25℃≦温度≧28℃）
将T＜放入冰箱（-2℃≦温度≧10℃）。
方案二：
课题：种子萌发与光照的关系。
作出假设：种子萌发与光照条件有关？
实验步骤：1.取2个相同大小纸杯，编号为QA、QB。
2.在纸杯中放入等温、等量、等湿的土壤。
3.各放入三粒种子，埋入深度相同。
4.将QA放在光线充足的地方。
将QB放在阴暗处。
方案三：
提出问题：种子萌发因素有哪些？
作出假设：影响种子萌发的因素有：空气、水分、温度、光照、种子是否完整？
实施计划：1.分别在六个塑料杯上，标上A、B、C、D、E、F。
2.在A杯中放一块湿润纸巾，洒上完整绿豆十粒，然后放在窗台上。
3.在B杯中放一块湿润纸巾，洒上被虫蛀过的绿豆十粒，然后放在窗台上。
4.在C杯中放一块湿润纸巾，洒上完整绿豆十粒，然后放在冰箱中。
5. 在D杯中放一块纸巾，并倒水使水面溢过纸巾，洒上完整绿豆十粒，然后放在窗户上。
6.在E杯中放一块干燥纸巾，洒上完整绿豆十粒，然后放在窗台上。
7.在F杯中放一块湿润纸巾，洒上完整绿豆十粒，然后放在橱柜中。
8.每天保持A、B、C、D、F中纸巾湿润。
9.记录并观察实验现象。
方案四：
提出问题：种子的发芽率与空气、种子大小有没有关系？
作出假设：种子的发芽率与空气、种子大小有关系。
实验步骤：1.随机准备绿豆、黑豆种子各20粒（黑豆比绿豆大）
2.将纸巾放入两个相同的容器中，容器并标号1、2。分别在1、2中加入绿豆、黑豆各10粒。
3.往1容器放入适量的水（刚好把纸巾沾湿），在2号容器中倒入较多的水，浸没种子。
4.将两个容器放入温度、空气都相同的环境下。
5.观察并记录
方案五：
提出问题：在什么样的环境条件下种子才能萌发？
作出假设：种子萌发条件有酸碱程度、光照、空气、湿度。
实验步骤：1.准备绿豆110粒，纸杯11个，标签11张，纸巾8张，醋酸，纯碱。
2.杯1中，两张纸巾，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件酸碱中和，光照、氧气充足，置于室温。
杯2,两张纸巾，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件酸碱中和，光照、氧气充足，高温（太阳下暴晒）。
杯3，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件酸碱中和，光照、氧气充足，低温（冰箱内）。
杯4，10粒种子，无水，条件酸碱中和，光照、氧气充足，置于室温。
杯5，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件弱酸，光照、氧气充足，置于室温。
杯6，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件强酸，光照、氧气充足，置于室温。
杯7，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件强碱，光照、氧气充足，置于室温。
杯8，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件弱碱，光照、氧气充足，置于室温。
杯9，10粒种子，满水（无氧），条件酸碱中和，光照充足，置于室温。
杯10，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件酸碱中和，强光、氧气充足，置于室温。
杯11，10粒种子，少量水浸湿纸巾，条件酸碱中和，无光氧气充足，置于室温。

分析课本经典实验，教师层层设问，引导学生深入思考，总结出本实验的优、缺点。问题串如下：
1. 课本实验是从哪些方面探讨影响种子萌发的因素呢？
2. 该实验中，哪些是实验组，哪些是对照组？
3. 除了上面提到的因素会影响，还有其他的因素吗？比如春天农民伯伯会把种子放在土里，难道种子一定要在土里才能发芽吗？等等 。
鼓励学生从不同角度，提出新的实验方案。同时提醒学生在设计实验的时候注意依照单一变量原则，设置对照组和实验组，体会实验的严谨性。在细节方面，比如要对分组进行标号，以防实验混乱造成的错误结果；每组种子数目不宜过少，以防偶然性的发生。

鼓励学生设计新的实验方案，培养学生的创新能力,同时初步领会对照实验的设计理念。

环节三：实施试验计划
学生活动
教师的组织和引导
教学意图

操作实验当中要注意事项：
1. 准确且及时地记录实验现象和结果。
2. 同一组的实验组和对照组，操作时应该在同时、同一地点进行。
3. 实验中遇到发现的疑问要及时记下来，可以查阅相关书籍资料，也可以向老师和其他同学求助。
4. 种子的选择要注意量的问题，不能太少；还有种类保持一致，除非是设计种子类型对种子萌发的影响之外。
5． 整个实验都要注意单一变量原则，严格按照之前设计的实验方案操作。这样才能体现实验的严谨，同时也能避免偶然性。
6. 实验应进行多次重复操作。

鼓励学生大胆实验。学生体验科学研究的过程。培养学生初步形成科学探究所需能力，增进对科学方法与过程的理解。同时培养学生分析问题，解决问题的能力。

环节四：表达交流
学生活动
教师的组织和引导
教学意图
视频1

视频2

视频3

本环节时间控制在30分钟内，以经验交流会的方式展开。小组代表发言，展示实验结果，时间控制在9分钟之内，重点说出实验过程及结论，针对实验中出现的问题，加以简单的分析。特别要说清楚，为了研究某个因素的影响，小组设计的实验组和对照组是什么？每组最好是两名同学上台，一个同学表达，另一个展示成果。

第一组从温度、水分、是否通风的角度探究种子萌发的条件（视频1）。
第二组从水分、光照、酸碱度、氧气、温度，探究种子萌发的条件（视频2）。
第三组从温度、水分、空气、种子的饱和程度、光照、土壤因素探究种子萌发条件（视频3）。
本环节中，教师担任“助手”角色，充分体现学生的主体地位。模拟学术交流，提高学生的表达能力，和科学素养。同时尊重学生的认知发展规律。

八、教学反思
本节课本着：“面向全体学生，提高生物素养，倡导探究性学习”这一理念，打造开放的教学模式。根据学生已有的经验，创设情境，激发学生创造能力。激发学生的创造力是教学设计的关键所在。
设计亮点如下：
亮点一：用诗歌导入，学生在欣赏美图的同时，又发现美妙的自然现象。激发学生的学习兴趣。利用角色扮演，“我是一颗种子”，是如何冲破困难，终于见到光明，培养学生坚强的意志品质，以及善待生命，珍爱生命。
亮点二：借助多媒体技术，展示学生的实验成果，方便全班同学一起分享实验成果。
亮点三：打破“传统教学”，借鉴“翻转式教学”理念，学生课前有充足的时间设计并完成实验，课堂主要是表达、交流、分享与提升的过程，这样能提高课堂效率。
亮点四：学生的设计实验有很多的创新点。比如：土壤对种子萌发的影响，酸碱度对种子的影响，光照对种子萌发的影响等。
亮点五：模拟学术交流，体验科学研究的工作，提高学生的生物素养，对以后的生物学习有一定帮助，同时还是培养创新能力的最佳途径之一。
亮点六：在表达交流过程中，有同学大胆质疑第二组同学的实验数据真实性。这样的精神也正是我们生物学习和探索中所需要的。尽信书，不如无书。大胆质疑，小心求证。敢于提问质疑是创新思维的起点, 是创新思维的首要构件。
由于本班人数较多，时间有限，很难让所有的组都有机会上台展示成果，课后将没有展示的成果以图片和文字的方式粘贴在教室的信息栏内，方便学生交流与思考。初中生因为知识和能力的局限，所以在表达方面和实验严谨等还存在欠缺，这是学生的以后学习生活中需要注意培养的。

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