《生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程》教學(xué)設(shè)計(jì)從容說課本節(jié)內(nèi)容主要分為：科學(xué)家不斷地實(shí)驗(yàn)——挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”和像科學(xué)家一樣的實(shí)驗(yàn)——“科學(xué)實(shí)驗(yàn)”兩部分。（1）關(guān)于科學(xué)家不斷地實(shí)驗(yàn)——挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”部分，教材主要描述了科學(xué)發(fā)展史上“自然發(fā)生說”被否定的一些重要?dú)v史片段，強(qiáng)調(diào)科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程，強(qiáng)調(diào)了探究是認(rèn)識(shí)生命世界、學(xué)習(xí)生物科學(xué)的重要方法，幫助學(xué)生深刻理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神。這一部分的教學(xué)難點(diǎn)是嘗試像科學(xué)家一樣思考。要讓學(xué)生通過體驗(yàn)科學(xué)家研究的過程，領(lǐng)悟生物科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的基本技能。學(xué)生不僅需要知道學(xué)習(xí)生物科學(xué)的正確方法，同時(shí)還要會(huì)用這些方法來思考生物學(xué)問題。教學(xué)過程中，教師可以采用“角色扮演”的方法，讓學(xué)生分別扮演支持和反對(duì)“自然發(fā)生說”的科學(xué)家，來介紹自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，然后由其他同學(xué)提出修改意見。（2）像科學(xué)家一樣的實(shí)驗(yàn)——“科學(xué)實(shí)驗(yàn)”部分，生命科學(xué)研究的一般程序：包括觀察——明確問題——收集資料——提出假說——驗(yàn)證假說——接受或摒棄假說——得出并報(bào)告結(jié)果。教材設(shè)計(jì)的主要目的是讓學(xué)習(xí)者體驗(yàn)科學(xué)研究的過程與科學(xué)的思維方法，掌握一定的科學(xué)探究能力與技能，初步形成批判性思維、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與不斷探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。其中，生命科學(xué)研究的技能可以分為基本技能與復(fù)雜技能；基本技能包括觀察、分類、推論、交流、認(rèn)識(shí)和利用空間關(guān)系、測(cè)量、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法；復(fù)雜的技能則有解釋資料、形成假說、分解和控制變量、實(shí)驗(yàn)、構(gòu)建模型、形成操作性定義。本節(jié)共設(shè)置了1個(gè)“積極思維”、1個(gè)“邊做邊學(xué)”、1個(gè)“繼續(xù)探究”、一個(gè)“評(píng)價(jià)指南”、1個(gè)“拓展視野”。教師可根據(jù)各種活動(dòng)特點(diǎn)，合理運(yùn)用教學(xué)策略，組織學(xué)生開展活動(dòng)。另外，本章有2個(gè)重要的圖群：“斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)”與“常見的幾種單細(xì)胞生物”。圖片1張：正確使用量筒。此外還有表格1張。教師可根據(jù)圖的特點(diǎn)合理展示圖片，圖文結(jié)合，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)。在這部分內(nèi)容的最后，教材設(shè)置了一個(gè)“邊做邊學(xué)”——觀察池塘水中的“生命世界”，教材設(shè)計(jì)這一部分內(nèi)容的目的主要是讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)制作臨時(shí)裝片，利用顯微鏡觀察臨時(shí)裝片的操作技能，學(xué)會(huì)收集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別與處理的能力，讓學(xué)生懂得在學(xué)習(xí)過程中如何與他人合作、與他人分享學(xué)習(xí)成果，并形成學(xué)會(huì)傾聽他人的不同觀點(diǎn)、學(xué)會(huì)堅(jiān)持自己正確的觀點(diǎn)、敢于改正被證明是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)的優(yōu)秀品質(zhì)。我們的教學(xué)設(shè)計(jì)想法是：教師可以依據(jù)本地區(qū)的實(shí)際情況，就近取材，最好能在不同的水域取不同的樣本；實(shí)驗(yàn)開始前，教師在教室中懸掛一張當(dāng)?shù)爻Ｒ姷乃锏牟蕡D，以備學(xué)生分類時(shí)作對(duì)比；在實(shí)驗(yàn)之初，對(duì)學(xué)生進(jìn)行顯微鏡操作知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí)，個(gè)別技能比較薄弱的學(xué)生，班級(jí)要組織技能培訓(xùn)；實(shí)驗(yàn)過程中，教師進(jìn)行指導(dǎo)與巡視；最后，建議學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理成圖表形式，以便于數(shù)據(jù)分析。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)思維的創(chuàng)新性與實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性之間的辯證關(guān)系，從而為高中階段的實(shí)驗(yàn)，乃至整個(gè)高中階段的生物學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)一個(gè)美好的開端。教學(xué)重點(diǎn)1．了解科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”的主要過程。2．理解研究生命科學(xué)需要正確的方法。3．嘗試像科學(xué)家一樣的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)難點(diǎn)嘗試像科學(xué)家一樣思考。學(xué)生不僅需要知道學(xué)習(xí)生物科學(xué)的正確方法，同時(shí)還要會(huì)用這些方法來思考生物學(xué)問題。教具準(zhǔn)備巴斯德曲頸瓶實(shí)驗(yàn)的投影片、取自不同水域的水體樣本、當(dāng)?shù)爻Ｒ姷乃锓诸悎D、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、試劑瓶。課時(shí)安排1課時(shí)三維目標(biāo)1．了解科學(xué)家對(duì)于“自然發(fā)生說挑戰(zhàn)”的主要過程。2．理解生命科學(xué)研究的一般過程。3．能正確使用顯微鏡，懂得如何區(qū)分不同單細(xì)胞生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。4．學(xué)會(huì)制作臨時(shí)裝片，能利用顯微鏡觀察臨時(shí)裝片，能利用計(jì)算機(jī)對(duì)所觀察到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。5．通過科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”以及觀察池塘水中的“生命世界”的學(xué)習(xí)，初步形成“動(dòng)手做科學(xué)”的能力與技能，如：觀察、分類、推論、交流、認(rèn)識(shí)和利用空間關(guān)系、測(cè)量、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法、解釋資料、形成假說、分解和控制變量、實(shí)驗(yàn)、構(gòu)建模型、形成操作性定義等。6．參與對(duì)科學(xué)家對(duì)于“自然發(fā)生說挑戰(zhàn)”的主要過程的回顧的辯論，懂得如何進(jìn)行假設(shè)、如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組（即如何控制變量因子）、如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。7．參與“觀察池塘水中的生命世界”的課題研究，初步形成課題研究意識(shí)、信息的收集與甄別的能力、批判性學(xué)習(xí)的能力、交流與交往的能力。8．認(rèn)同科學(xué)是一個(gè)發(fā)展的過程，理解探究是認(rèn)識(shí)生命世界、學(xué)習(xí)生物科學(xué)的重要方法。9．理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法，感受科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的崇高精神，持之以恒、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，不迷信權(quán)威、堅(jiān)持追求科學(xué)真理的人格魅力。10．懂得利用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，幫助自己進(jìn)行各種抉擇，并對(duì)今后的職業(yè)選擇和學(xué)習(xí)方向有更多的思考，從而過上一種健康、積極并且負(fù)責(zé)任的生活。11．樹立科學(xué)、社會(huì)、技術(shù)相統(tǒng)一的思想（STS）。12．通過小組學(xué)習(xí)過程中的合作與交往培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作意識(shí)與交往的態(tài)度。第1課時(shí)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程教學(xué)過程導(dǎo)入新課課件展示：凝視樹木交錯(cuò)的河岸，許多種類的無數(shù)植物覆蓋其上，群鳥鳴于灌木叢中；各種昆蟲飛來飛去；蚯蚓在濕土里爬過,默想一下……這些構(gòu)造精巧的類型,彼此這樣相異,并以這樣復(fù)雜的方式相互依存,而它們都是由于在我們周圍發(fā)生作用的法則產(chǎn)生出來的。這豈非有趣之事……在這個(gè)行星按照引力的既定法則繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)候,最美麗的和最奇異的類型,從如此簡(jiǎn)單的始端，過去、曾經(jīng)，而且現(xiàn)在還在進(jìn)化著，這種觀點(diǎn)是極其壯麗的。師：上述信息所談?wù)摰氖巧茖W(xué)的哪一個(gè)領(lǐng)域？生：是生物進(jìn)化方面的。師：這段文章是摘錄于一本對(duì)我們這個(gè)星球產(chǎn)生巨大影響的書，它的作者是一個(gè)對(duì)我們的社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的人。那么，你知道這本書的名字嗎？你知道這本書的作者嗎？生：這本書名叫做《物種起源》，它的作者是英國(guó)博物學(xué)家查爾斯·達(dá)爾文。師：（1）自古以來，我們一直在探索著這樣三個(gè)充滿哲理的問題：①我從哪里來？②我是誰？③我將到哪里去？（2）對(duì)于“生命從哪里來”這個(gè)問題，東、西方文明中相當(dāng)多的篇幅都是圍繞這個(gè)主題而展開的。如屈原在他的不朽名篇《天問》中，就提出了“遂古之初，何誰由之”的“天問”。（3）關(guān)于生命起源，主要的學(xué)說有：神創(chuàng)論、自然發(fā)生說、化學(xué)起源和生物進(jìn)化學(xué)說以及宇生論。（4）我們不能完全確定究竟哪種學(xué)說真實(shí)反映了地球上生命來源的真實(shí)過程。師：那么，你是否知道，目前被大多數(shù)人接受的關(guān)于生命起源的學(xué)說是哪一種？生：是化學(xué)起源和生物進(jìn)化學(xué)說。師：那么，你是否了解科學(xué)家挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”的過程呢？推進(jìn)新課板書：一、科學(xué)家不斷實(shí)驗(yàn)：挑戰(zhàn)“自然發(fā)生說”案例一：雷迪的實(shí)驗(yàn)——“腐肉生蛆，蛆是由腐肉自然發(fā)生的，還是由蒼蠅產(chǎn)生的”。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課本P6雷迪的實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容后，在一個(gè)小組內(nèi)交流自己的觀點(diǎn)。選出一個(gè)組員扮演主持人角色，其他組員按照學(xué)術(shù)觀點(diǎn)分成兩組，一方贊同“自然發(fā)生說”，我們稱之為甲方；另一方否定“自然發(fā)生說”，我們稱之為乙方。甲方腐肉生蛆，蛆是由腐肉自然發(fā)生的，這是一個(gè)生活常例。乙方蛆不是由腐肉自然發(fā)生的，我們假如不讓蒼蠅與腐肉接觸，發(fā)現(xiàn)腐肉是不會(huì)生蛆的。甲方那么，你們?nèi)绾蝸碜C明自己的觀點(diǎn)是正確的呢？乙方我們?cè)O(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)來證明：實(shí)驗(yàn)步驟：取一塊腐肉分成均等的若干份分別放入瓶子，將瓶子分成兩組，一組瓶子敞口，另一組瓶子用蓋子密閉，把兩組瓶子放置在同一個(gè)蒼蠅比較多的地方，注意控制瓶子內(nèi)的溫度等條件，一段時(shí)間后，觀察瓶子中是否產(chǎn)生了蛆。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析：我們敞口的瓶子中產(chǎn)生了蛆，而在用蓋子密閉的瓶子中未產(chǎn)生蛆，那么，這就說明蛆是由于蒼蠅接觸以后產(chǎn)生的，而非自然產(chǎn)生的。甲方我們持不同的觀點(diǎn)。因?yàn)檫@里有兩個(gè)變量：空氣和蒼蠅。在用蓋子密閉的瓶子中未產(chǎn)生蛆，可能是由于該瓶子中的空氣太少的原因造成的，而不是它未與蒼蠅接觸所造成的。乙方我們要修正我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)步驟：取一塊腐肉分成均等的若干份分別放入瓶子，將瓶子分成兩組，一組瓶子敞口，另一組瓶子用網(wǎng)蓋住瓶口，把兩條件，一段時(shí)間后，觀察瓶子中是否產(chǎn)生了蛆。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析：我們敞口的瓶子中產(chǎn)生了蛆，而在用紗網(wǎng)蓋住瓶口的瓶子中未產(chǎn)生蛆，那么，這就說明蛆是由于蒼蠅接觸以后產(chǎn)生的，而非自然產(chǎn)生的。甲方我們依舊持不同觀點(diǎn)。因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，在紗網(wǎng)蓋住瓶口的瓶子中的確未產(chǎn)生蛆，但是，敞口的瓶子中也并不是全部都產(chǎn)生了蛆。這無法說明蛆不是由腐肉自然產(chǎn)生，而是由蒼蠅接觸后產(chǎn)生的。師：甲方的觀點(diǎn)有一定的道理，這場(chǎng)科學(xué)的爭(zhēng)論很有意義。那么，蛆究竟是如何產(chǎn)生的呢？多媒體設(shè)置情景：展示蒼蠅在舔食腐肉過程中，假如把卵產(chǎn)在腐肉上，并有合適的條件，腐肉就會(huì)產(chǎn)生蛆。師生共同分析：蒼蠅接觸腐肉是導(dǎo)致腐肉生蛆的必要條件，而非充要條件。但是，蒼蠅不與腐肉接觸，腐肉一定不生蛆。案例二、三：尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)：“微生物能自然發(fā)生”；斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)——“微生物不能自然發(fā)生”。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課本P6～P7尼達(dá)姆實(shí)驗(yàn)與斯巴蘭扎尼實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容并進(jìn)行對(duì)比分析，在一個(gè)小組內(nèi)交流自己的觀點(diǎn)。選出一個(gè)組員扮演主持人角色，其他組員按照學(xué)術(shù)觀點(diǎn)分成兩組，一方贊同“自然發(fā)生說”，我們稱之為甲方；另一方否定“自然發(fā)生說”，我們稱之為乙方。乙方尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)中肉湯腐敗的原因有兩點(diǎn)：肉湯煮沸時(shí)間不長(zhǎng)，導(dǎo)致肉湯中的微生物并沒有被完全殺死；由于軟木塞可能會(huì)讓一部分微生物通過，因此肉湯腐敗的原因可能是外界環(huán)境中的微生物進(jìn)入培養(yǎng)瓶有關(guān)。甲方尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)的確不能證明微生物可以自然發(fā)生；但是，斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)也無法證明微生物不能自然發(fā)生；我們認(rèn)為，在斯巴蘭扎尼的第四組實(shí)驗(yàn)中，由于對(duì)瓶子進(jìn)行了密封，而導(dǎo)致燒瓶?jī)?nèi)沒有足夠的空氣，使得微生物的自然產(chǎn)生缺乏足夠的條件，這是導(dǎo)致在第四組實(shí)驗(yàn)中無法產(chǎn)生微生物的原因。課堂小結(jié)生物是一門理科色彩比較重的學(xué)科，生物科學(xué)的美在于其本身，我們認(rèn)為：實(shí)證是關(guān)鍵，邏輯是辯論的武器，是科學(xué)的美。在這場(chǎng)辯論中，我們的確沒有更多的證據(jù)來說服對(duì)方，那么，我們來看看巴斯德是如何來做的吧。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀課本P7巴斯德曲頸瓶實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)