动物的导航.ppt

探究式教学 课程设计案例 动物的导航 物质科学 对应《科学（7～9年级）课程标准》 第三部分 内容标准 三、物质科学 （三）电和磁 提出问题 学生对此有何想法？ 它们是依靠什么来导航？ 兴趣如何？ 重点 问题 00:27 对所提出的“动物导航 ”问题，引导学生积极思考，学生认为的动物“导航”的“工具”可能会很多，应鼓励他们大胆提出自己的猜想。例如，学生可能会猜想： 引导猜想 动物“导航”会不会是依靠超常的听力？敏锐的视觉？还是其他感官？ 等等…… 动物“导航”会不会是依靠风、太阳、月亮、地形地貌、颜色等？ 学生自己提出的猜想是否与事实相符？ 以下的活动，可以先让学生提出一些可用于“导航”问题研究的动物。然后根据各自的兴趣进行分组，分别对几种动物的“导航”问题展开研究。 他们能够提供什么材料、列举什么事实？ 他们将采取什么方法研究？ 能否提出具体的研究方案？ 引导探究（1） 例如，对“鸽子”研究小组教师可以为学生提供一段有关鸽子的影片： 通过实验研究已经发现它可以听到一些超高频、超低频的声音（如桥梁的振动），能看到天空中偏振光的图像，一些情况下似乎是利用太阳引导飞行方向。 影片内容 00:23 试验假设 学生有何想法？ 会不会依此判定 超常的听觉和视觉 就是鸽子“导航”的原因？ 可以让学生就此 展开讨论 提出赞同或反对的 意见和依据 例如：如果确定鸽子是依靠 听力、视觉导航，那么它们 在嘈杂的环境下和漆黑的夜 晚它们的飞行将会受到影响 ，甚至无法完成飞行任务。 然后在观看 新提供的影 片之后，就 它所提供的 一些事实， 学生又有何 看法？ 1 2 3 4 00:10 引导探究（2） 让学生就“除听觉和视觉之外鸽子还可以依靠什么导航？”展开讨论。提出进一步的猜想，并寻找事实依据。 会不会是依据触觉导航？ 会不会是依据环境温度导航？ 会不会是依据气压的差别导航？ 会不会是依据地磁导航？ …… 例如 引导探究（3） 这是一个简单而巧妙的实验：在鸽子的头上安装一块磁铁。放飞这样的鸽子，它分辨不清方向，不能飞回目的地。通过这一实验说明外加磁场对鸽子造成了干扰，使它不能依据磁场来正确地判断方向。 让赞同某一观点的学生设计一些可行的实验方案。 比如同意“地磁”观点的，可以组织学生进行实验设计，然后为他们提供一段对鸽子“导航”的研究影片，之后让学生做归纳： 00:18 验证结果 龙虾 也依靠地磁导航吗 它们在海底进行的迁徙活动， 其方向基本不会受到 如海底洋流、天气的阴晴、 白天和黑夜的影响， 而能够到达距离数千公里外的目的地。 它们是不是也依靠地磁来导航？ 00:35 探究拓展（1） 把龙虾置于一个可以改变磁场方向的容器里。改变磁场的方向，观察龙虾的反应。龙虾会随外加磁场方向的改变而调整自己的方向。说明龙虾的行动受到磁场的影响。 00:45 实验：龙虾 探究拓展（2） 细菌没有眼睛，但是它们能在土壤中 准确地寻找到食物和安全的住所。 给装有细菌的器皿外加一条形磁铁，细菌会迅速从住所聚集到离磁铁一端最近的水滴边沿，移动条形磁铁，细菌就会游离水滴。说明细菌的行动也受到磁场的影响。 00:31 实验：细菌 探究拓展（3） 进而提出新的问题及研究方案：这些动物的体内是否存在能与磁场发生作用的磁铁类物质？或是生物电流 ？等等。 至此，问题是否已经解决了呢？ 以上的研究是否能充分证明了这些动物是依靠“磁”来导航？ 教师应该从磁场发生作用的角度，引导学生作更深入的探讨。（提示学生：磁场对物体的作用是通过磁对磁场、磁场对电流作用产生的。怎样进一步证明磁场对上述生物产生的影响？） 探究拓展（4） 为学生提供两段影片使他们能从前人的成果中找到一些可以参考的东西 通过电子显微镜等实验仪器，从细菌体内发现了细小的有序排列的磁铁矿物质微粒。 动物的大脑提取物中也发现了细小的的磁铁矿物质微粒。 00:34 00:31 探究拓展（5） 组织学生对上面的研究作一小结，对这些动物的“导航”问题形成一个阶段性的结论。 正是由于这些生物体内存在着细小的有序排列的磁铁矿物微粒，通过这些微粒与地磁场的相互作用，它们得以在复杂的环境下完成它们各自的生存活动。 例如 分享发现 至此，问题并没有终结。鼓励学生从这一研究中，挖掘出一系列值得研究的课题，作为后续的研究。 这些晶体（磁性）是如何生成并怎样使生物能形成导航功能的。 是否不具有迁徙习性的生物就不具磁性晶体结构？ 用显微手段将细胞中的磁性晶体去除后，生物的定向机能就会丧失？ …… 例如 进一步探究