1、七彩教育網 教學資源分享平臺，無需注冊、無需登錄即可下載探究案例四探究方法指導課前安排把全班學生以4個人為一組，制定探究計劃，選出組長，由他（她）來安排負責稱量、測量、安裝裝置和燃燒、記錄工作的同學。一、提出問題人體進行生理活動所需要的能量是從哪里獲得的呢？是從食物中獲得的，食物中含有能量。花生、黃豆、小麥種子是我們經常吃的食物，這些種子中確實含有能量嗎？這些種子中含有大量的脂肪和蛋白質、糖類，這些有機物是富含能量的。因此，種子中含有能量。但是不同的種子中所含的脂肪、蛋白質和糖類的數量和比例是不同的。提出問題：同重量的花生、黃豆、小麥種子中含有的能量一樣嗎？這一結論僅僅是靠推測得出的嗎？能不能

2、通過實驗來測定呢？如果讓種子燃燒，可以看到火焰，還可以感受到它釋放的熱量。如果能測量到它釋放了多少熱量，就該知道它里面含有多少能量吧。但是，熱量怎么測定呢？分別測定花生、黃豆、小麥種子的能量，再進行比較，就能得出它們能量多少的情況。二、提示可以通過測量食物燃燒放出的熱量，來測定食物中能量的多少。1毫升水每升高1，需要吸收4.2焦的熱能（焦是能量的單位）。三、制定計劃制定計劃中最重要的環節是設計一個可行的實驗方案。實驗分析有了提示的條件，你能測量種子含有多少能量了嗎？可以利用種子的燃燒，測出它能使水溫升高多少度，再算出種子中的能量。那我們怎么才能測出準確的數據呢？種子有大有小，一定要稱重才行。水

3、的量也要一定，要經過量筒測量；還有，要在加熱前測量一個溫度值，加熱之后測量一個溫度值，這樣才知道水溫升高了多少。種子燃燒的時候，會有熱能散失到空氣中的，另外，裝水的器皿也會被加熱，還有種子也不可能燒到只剩灰燼的程度呀，這樣的話，數據不就不準確了嗎？是的，科學實驗中的數據，往往存在誤差，我們要做的就是想辦法把誤差降到最低，看看有什么辦法能使我們的實驗數據更精確呢？探究案例四實驗步驟的討論和分析在設計實驗方案之前，可以參考下面的實驗裝置和實驗步驟：（1）在空易拉罐頂部的中央，剪一個比錐形瓶口略大的圓孔，圓孔周圍以及罐底部四周剪若干孔洞，以便通風。（2）取一只錐形瓶（50毫升），注入30毫升水，并放

4、入一支溫度計。（溫度計的下端要浸入水中）。（3）將裝置用試管夾固定，測量水溫。（4）分別稱出一粒干燥花生、黃豆、小麥種子的重量，將這粒種子放到火焰上燃燒。（5）將剛剛燃燒的種子盡快放到錐形底部。待這粒種子完全燃燒后，測量水溫。討論和完善計劃自己制訂出探究計劃后，通過小組討論，檢查并完善自己的計劃，想一想：實驗裝置中一定要用空易拉罐嗎？怎樣才能做到盡量減少種子燃燒中能量的丟失？好主意：（1）溫度計不能直接接觸錐形瓶底，更不能待燃燒完全后再測水溫，用橡膠塞打孔后將溫度計固定在水層中，同時錐形瓶口部加橡膠塞也可以減少熱量散失。（2）針對種子不能充分燃燒到只剩灰燼的程度，可在花生燃燒后再稱量一次，用重

5、量差來計算。鏈接：探究案例四實驗的方法步驟實驗步驟：（1）在空易拉罐頂部的中央，剪一個比錐形瓶口略大的圓孔，圓孔周圍以及罐底部四周剪若干孔洞，以便通風。（2）取一只錐形瓶（50毫升），注入30毫升水，并放入一支溫度計。（溫度計的下端要浸入水中。用橡膠塞打孔后將溫度計固定在水層中，同時錐形瓶口部加橡膠塞也可以減少熱量散失。）（3）將裝置用試管夾固定，測量水溫。（4）分別取干燥的黃豆、花生、小麥種子，稱量其重量，分別將黃豆、花生、小麥種子放到火焰上燃燒。（5）將剛剛燃燒的黃豆、花生、小麥種子盡快放到錐形底部。待黃豆、花生、小麥種子完全燃燒后，測量水溫。（6）針對黃豆、花生、小麥種子不能充分燃燒到只

6、剩灰燼的程度，可在黃豆、花生、小麥種子燃燒后再稱量一次，用重量差來計算。（7）對黃豆、花生、小麥種子的實驗結果進行比較。四、實施計劃要想測定這些食物中的能量我們需要先來學習使用這些儀器：托盤天平、酒精燈、量筒、溫度計和單孔膠塞。（教師示范，學生隨后練習操作。）重點：托盤天平配平，左物右碼，游碼的使用。量筒讀刻度時視線要平視，刻度以水面凹處為準。溫度計和單孔膠塞溫度計在插入膠塞時要旋轉插入，用力要勻；溫度計水銀球要浸入水面以下并且避免與錐形瓶壁接觸，平視讀刻度。酒精燈的正確使用及注意事項。五、得出結論數據記錄表設計：內 容儀 器數 據花生種子質量m1托盤天平_克燃燒后花生種子質量m2托盤天平_克

7、量水量筒、錐形瓶V= _毫升水溫T1溫度計T1 = _°C水溫T2溫度計T2= _°C數據處理表： 內 容 數 據 處 理水溫升高 T2-T1= _°C質量減少m2-m1= _克花生燃燒釋放的能量Q1=4.2×(T2T1)×V/ （m2-m1） (焦耳)數據記錄表設計：內 容儀 器數 據黃豆種子質量m1托盤天平_克燃燒后黃豆種子質量m2托盤天平_克量水量筒、錐形瓶V= _毫升水溫T1溫度計T1 = _°C水溫T2溫度計T2= _°C數據處理表：內 容數 據 處 理 水溫升高 T2-T1= _°C質量減少m2-m1=

8、 _克黃豆燃燒釋放的能量Q1=4.2×(T2T1)×V/ （m2-m1） (焦耳)數據記錄表設計：內 容儀 器數 據小麥種子質量m1 托盤天平_克燃燒后小麥種子質量m2托盤天平_克量水量筒、錐形瓶V= _毫升水溫T1 溫度計T1 = _°C水溫T2 溫度計T2= _°C數據處理表：內 容數據處理水溫升高 T2-T1= _°C質量減少m2-m1= _克小麥燃燒釋放的能量Q1=4.2×(T2T1)×V/ （m2-m1）(焦耳)六、表達和交流請將你的探究過程用簡潔的語言描述，寫出總結或心得，有機會與你的同學或老師進行交流，讓大家共

9、同分享你的心得和收獲。實驗后的分析：1.個探究實驗只做一次，結果可靠嗎？應當怎樣做？科學實驗中的數據，往往存在誤差，因此需要設置重復組，也就是同一個實驗在相同的條件下要重復做幾次。如果重復組的實驗數據十分相近，則說明這個實驗的結果排除了偶然因素的影響。科學實驗的數字結果，應當取各重復組的平均值。2.們測得的結果與課本中所給的結果有很大的差別，原因有哪些？學生們展開了熱烈的討論，“易拉罐吸收了一些熱量沒有算上”“錐形瓶原來是涼，現在變熱了，這些熱量也沒有算上”“串花生的鐵針也吸收了熱量”“花生燃燒放出的光也是能量”“通過錐形瓶水蒸氣放出時也帶走一部分熱量，這些熱量也沒有算上”“從酒精燈到加熱水的途中熱量也沒有收集到” 總結與反思通過這次探究活動我發現學生的觀察動手能力是很強的，研究熱情也是超乎想象的。生物學科最吸引人的地方就是他的可觀察性和可操作性。但在實際教學中由于各種限制常常難以落實，需要教師結合實際加以改進完善。鼓勵學生在看到問題時，大膽提出質疑。在探究活動進行時，充分發揚了團結協作精神，培養學生分工合作意識，體會到合作的樂趣。在探究活動結束后，各小組進行表達和交流，并分組討論產生誤差的原因、如何改進實驗裝置，對探究過程進行深刻的反思，并將結論用