生物学的基本研究方法(一) PPT

A
B
CC
D
××√ √
在“膝跳反射”中参与的身体部位及作用：
膝盖下面的韧带 ——接受刺激，——感受器
产生神经冲动
神经 —— 传导 ——传入神经
脊髓 ——处理信息 ——神经中枢
反 射
（作出判断）
弧
神经 —— 传导 ——传出神经 大腿肌肉 ——（作执出行反命应令—）—效应器
分析实例1 膝跳反射反射弧模式图
生物学的基本研究方式
生命世界的许多奥秘是通过长期不懈的科学探究揭开的。
我们学习生物学 , 不仅要学习前人已总结的科学知识 , 也要他们 研究生物学的科学方式 , 更要学习他们勇于探究、追求真理的科学精 神。
学习观察与实验
观察和实验是科学探究最基本的方式。 科学家在进行科学探究的过程中需要通过观察和实验来获得事实 和证据。
手指皮肤 传入神经 脊髓 传出神经 手臂肌肉
二、反射活动的结构基础—反射弧
传入神经 感受器
传出神经 神经中枢
效应器
传出神经
②
③
神经中枢
传入、传出神经判断方法： ④
传入神经上有“神经节” 传入神经
效应器
①
⑤
感受器
日常生活中，手如果被针扎了一上下，会马 上缩回来，但打针时，你的手有没有马上缩回来 呢？你知道原因吗？
学做实验
计量器具: 量筒 天平
学做实验
加热器具: 酒精灯 三脚架 石棉网
学做实验
通用器具: 烧杯 试管 试剂瓶 培养皿 研钵 滴管 药匙
使用常用探究器具本卷须知
1、要注意安全,不要用手触摸刀口 , 也不要碰到他人 ; 2、不要用手直接接触被称量的物体 ; 3、加热时 , 不要离开加热装置 , 加热结束后要及时、准确地

讨论
响尾蛇捕获到猎物后，它的毒牙会 迅速地将毒液注入猎物体内，并不马上 把猎物吞下，而是放猎物逃走，过一段 时间后，响尾蛇再去追获和吞食猎物， 请大家想一想，响尾蛇可能是根据什么 标记追寻猎物的呢？
收集相关信息
1、响尾蛇的视力不好,他的眼只能感受 可见光,而不能看清物体. 2、响尾蛇的眼下方有一对能感受热 的结构,可以感受较近的动物体温. 3、响尾蛇的舌能感受空气中的气味. 4、一只没有被响尾蛇咬伤的动物不 能触发响尾蛇的追踪行为.
认真阅读“病菌被找到了， 体验科学探究过程
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1、学习外语并不难，学习外语就像交朋友一样，朋友是越交越熟的，天天见面，朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事，只要持之以恒地学习，努力掌握规律，达到熟悉的境地，就能融会贯通，运用自如了。 ——高士其 3、学和行本来是有联系着的，学了必须要想，想通了就要行，要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多，只是成为一座死书库。 ——谢觉哉 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。—— 贝尔纳 6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。 ——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。—— 列宁 9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。—— 华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。 ——苏霍姆林斯基 11、学会学习的人，是非常幸福的人。 ——米南德 12、你们要学习思考，然后再来写作。 ——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。 ——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。—— 莱杰 15、学习是劳动，是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。 ——列宁 17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。 ——毛泽东 18、只要愿意学习，就一定能够学会。 ——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。—— 列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。—— 赞科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。—— 约翰 · 贝勒斯 22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。 ——高尔基 24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。 ——别林斯基

7.系统分析法：
是明确系统的边界后，在分析系统组成要素、层次结构的基础上，分析系统各组分 间相互影响的定量关系，建立系统的数学模型，并利用计算机对系统结构优化，使 系统具有功能整合作用的问题分析方法，一般分为四个阶段：第一阶段是定性分析， 包括划分系统边界、分析层次、明确问题及研究目标；第二阶段为定量研究阶段， 包括定量研究各组分间的影响关系、建立系统数学模型；第三阶段为模型分析阶段， 是在认识系统动态规律的基础上，确定系统模型的参数，进行模型试验，优化系统 功能；第四阶段为系统结构优化阶段，是通过模型分析，优化系统结构，实行系统 调控，使系统具有系统功能整合特性，实现优化的系统功能。
6.模型法：
以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是以简化和直观的形式来显示 复杂事物或过程的手段，分为物理模型、概念模型和数学模型三类。
生物学发展过程中用到模型法的研究成果有： ①物理模型：沃森和克里克的DNA双螺旋结构 ②概念模型：达尔文自然选择学说的解释模型 ③数学模型：J型种群增长曲线Nt=N0λt
生物学发展过程中用到假说演绎法的研究成果有： ①孟德尔的豌豆杂交试验 ②摩尔根通过果蝇杂交实验证实萨顿假说：基因位于染色体上 ③DNA复制方式的提出与证实（沃森、克里克提出遗传物质自我复制假说：半保留复制，
后来的科学家以大肠杆菌作为实验材料，运用同位素标记法证实了这一假说） ④中心法则的提出与证实（美籍苏联物理学家伽莫夫提出三个碱基编码一个氨基酸的设
生物学发展过程中用到调查法的研究成果有： ①人口普查 ②种群数量调查 ③群落中物种丰富度调查 ④人类遗传病的发病率和遗传方式的调查 ⑤林德曼【美国】赛达伯格湖能量传递的特点；奥德姆【美国】佛罗里达州银泉
水域生态系统能流分析
4.假说演绎法：

2.1设置情景
列举：亚里士多德仔细观察蚂蚁的事例
结论：观察和实验是开启生命王国大门的钥匙，科学探究是探索是探索生命王国奥秘的重要途径。也是我们学习生物学的重要方法。
2.2演示实验引导学习观察的探究技能
学法指导
解决策略
解决问题
步骤1
猜想纸箱中的神秘生物
初步理解什么是观察
步骤2
分析“百草园”和“昆虫记”片段
观察的探究技能
活动三：我会用要点（练习）
◆课后练习：尝试观察其它生物
教学反思：
理解文学观察和科学观察的区别
步骤3
眼见不一定为实
知道感官会存有错觉
总结结论
什么是观察？（观察有哪些技能技巧？）
◆助学3——尝试观察
3.1步骤：尝试用肉眼和放大镜观察天竺葵的叶片
3.2方法指导：比照观察，用图或文字描绘你的观察结果。
3.3组织讨论课本P8.讨论题,师生共同评价。
◆助学4——概念图引导总结
第1章生物学—研究生命的科学
【教学目标】
（一）知识目标
1．领会观察、实验的基本概念。
2.说出观察与实验常用的器材。
（二）水平目标
1．学会生物科学的基本学习方法——观察。
（三）情感目标
1．初步养成学习生物科学的良好习惯。
【课前准备】
学会观察的相关实验准备。
【课时安排】1课时
【学习过程】
活动一我能找要点（预习）
◆分枝图引导预习，完成学案P自主学习
生物学的基本研究方法
学习观察与实验学习使用显微镜学习科学探究的基本过程
尝试观察学做实验
活动二我来探要点（助学）
助学内容
教师个性处理
◆ 助学1——问题导入

用显微镜观察玻片标本的时候，向左、 向上移动玻片标本时，图象的移动方 向是（ ） A．左，上 B．右、下 C．左、下 D．右、上
• 癌细胞
• 肿瘤细胞核红细胞
• 血细胞
课堂小结
• • • • 1、显微镜的结构和作用 ★目镜和物镜 ★反光镜和遮光器 粗准焦螺旋和细准焦螺旋
• 2.使用显微镜 • 取镜安放→ ★对光→安放玻片→ ★观察→收镜
●
• • • •
得出结论 水温的变化对金鱼的呼吸有影响 1、温度升高，金鱼的呼吸次数增加； 2、温度降低，金鱼的呼吸次数减少
• 实验结束后，将金鱼放生。
表达交流
课堂小结
• 科学探究的基本过程和方法 • 过程（五部曲）
• 方法：单一变量原则(控制变量法)
尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的 影响
• 生物所有的生命活动都与温度有密切关系。 淡水鱼类最适合在20-28℃的范围内生活。 • 那么，夏天气温升高，秋天气温降低，鱼 的生活会不会受到影响？
尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的 影响
尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的 影响
• • • • • ●提出问题： 水温的变化对金鱼的呼吸有影响吗？ ●做出假设： (1)水温的变化会影响金鱼的呼吸。 (2)水温的变化不会影响金鱼的呼吸。
• 下列图片都是哪些生物学研究技术？
细胞核移植技术
袁隆平的杂交水稻
• • • • •
树叶是什么颜色？ 青蛙是有什么发育而来的？ 刚出壳的小鸡有绒毛吗？那麻雀呢？ 天空中看到的月亮是圆的吗？ 树上的果实在什么时候成熟？
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学习观察与实验
• 亚里士多德
• （公元前384年_公元前322 年），古希腊斯塔基拉人，世 界古代史上最伟大的哲学家、 科学家和教育家之一。亚里士 多德著名的一句名言：求知是 人的本能。被学者吉剑当做网 站“心海时空”的灵魂语句。 • 他是将生物学分门别类的一第 一个人，他也是详细叙述很多 种动物生活史的第一个人。他 写出了关于生殖生物学和生活 史的第一本书。他特别注意生 物多样性现象以及动植物之间 的区别的意义。

7.得出结论
响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的。
二、实验法研究的一般步骤 设计探究实验时应注意的问题：
①必须有对照组 ②只能有一个变量 ③重复做相同的实验等等
探索实验原则
重复性原则 单一变量原则 对照实验原则
练一练1 探究温度和湿度对霉菌生长的影响
在温暖而潮湿的季节，如果食品保存不当，很快会长出白色的 霉菌（属于微生物中的真菌一类），不久会变成其他颜色。
（1）这个实验所探究的非生物因素是什么？还有哪些因素对该动物 有影响？
光照
土壤松紧程度、湿度、温度、空气
（2）如何保证实验动物出现的变化只能是由于实验要探究的因素 引起的？
除光照分明暗以外其他因素保持一致（如土壤、湿度、温度、空气等）
（3）你准备用多少只鼠妇做实验？只用1只行吗？
用1只有太多的偶然性，用多只可以避免偶然性，让实验结果更可靠。
作为对照
二、实验法研究的一般步骤
1.发现并提出问题
响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的
2.收集与问题相关的信息
收集阅读与响尾蛇有关的4个信息
3.作出假设 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的
4.设计实验方案
科学家设计2个对照实验
5.实施实验并记录 6.分析实验现象
科学家进行2个对照实验并记录 袭击过的老鼠？未被袭击的老鼠？
提出问题： 作出假设：
霉菌喜欢生活在温暖而潮湿的环境吗？ 霉菌喜欢生活在温暖而潮湿的环境。
设计实验：
①号培养皿
是否烘烤
烘烤2min
是否放入冰箱
室温放置
（20℃左右）
②号培养皿 不烘烤
③号培养皿 不烘烤
冰箱保鲜室 （4℃）
室温放置 （20℃左右）

第1章
生物学—研究(yánjiū)生命的科 学
第2节 生物学的基本研究(yánjiū)方法 1
2021/12/12
第一页，共八页。
生命世界的许多奥秘(àomì)是通过长期不懈的 科学探究揭开的。
• 我们学习生物学，不仅要学习前人已总结的 科学知识，也要他们研究(yánjiū)生物学的科学方 法，更要学习他们勇于探究、追求真理的科 学精神。
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第六页，共八页。
思考(sīkǎo)
1. 实验与观察在方法上有什么异同？ 2. 科学实验一般(yībān)包括哪几个部分？ 3. 你能举例说出科学家进行观察和实验的其
他例子吗？
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第七页，共八页。
内容 总结 (nèiróng)
第1章 生物学—研究生命的科学。第1章 生物学—研究生命的科学。生命世界的许多 奥秘是通过长期不懈的科学探究揭开的。科学家在进行科学探究的过程中需要通过观察和
No 实验来获得事实和证据。用肉眼直接观察和放大镜观察叶片有什么不同。实验可以给研究
者提供现象、数据等资料(zīliào)，是检验科学假设、形成科学理论的实践基础。了解植物 运输水分的实验的步棸和方法。你能举例说出科学家进行观察和实验的其他例子吗
Image
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第八页，共八页。
同？
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第四页，共八页。
学做实验 实验可以给研究者提供现象、数据等资料，是检验 (shíy科àn学) 假设、形成科学理论的实践(shíjiàn)基础。
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第五页，共八页。
植运输(yùnshū)水分的实验
• 阅读P9页 • 了解植物运输(yùnshū)水分的实验的步棸和方法

知识点2 用实验法研究影响生物分布的环境因素
3. 许多事实表明，____环__境_____因素也能影响生物的分布。 (运用实验法探究影响生物分布的环境因素具体内容见“实验 探究”) 4. 除了实验法以外，进行生物学研究还有许多方法，例如 __观__察__法_____、___调__查__法____、比较法、文献法等。
生物学研究的基本方法
1、说出实验法研究的一般步骤。 2、探究实验中所应遵循的原则。 3、尝试设计简单的实验并运用表格记录分析 数据。
4.归纳出实验法研究过程的一般步骤。
课前预习
知识点1 实验法研究的示例和实验法的一般步骤
1. (1)根据响尾蛇追寻猎物时的现象提出问题： ___响__尾__蛇__是__根__据__什__么__标__记__去__追__寻__中__毒__的__猎__物___的_________？ (2)根据提出的问题收集和查找资料，科学工作者推测并提 出一个假设：响尾蛇是根据__自__己__毒__液__的__气__味____来追寻受 伤的猎物的。
精巧点拨
实验设计要遵循的三大原则：
原则
内容
单一变量原则
控制其他因素不变，只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响, 如在“探究影响鼠妇分布的环境因素”实验中，一次只能选择一个变量，如光 照或者湿度
对照原则 重复原则
在实验设计中，为排除无关条件的干扰，常常要设立对照实验。通过干预或控 制研究对象,以消除或减少实验误差,鉴别实验中的处理因素与非处理因素的差 异。常见对照方法主要有①空白对照；②条件对照；③组内对照；④自身对照
课堂演练
一、选择题
知识点1 实验法研究的示例和实验法的一般步骤
1. 科学家发现某牧场的一大片牧草又矮又小，但牧场内有一小

.
自主学习
体验实验的实施过程
•实验目的：观察植物体内运输水分的部位，了解哪些结构具有 运输水分的功能。
水分在植物体 内是通过什么 渠道运输的呢？
.
自主学习
体验实验的实施过程
•实验材料和用具：一枝百合花、红墨水、锥形瓶、小刀等。
.
自主学习
体验实验的实施过程
•实验步骤： 1.将一枝百合花插入装有清水的锥形瓶中。在水中滴几滴红墨 水，让水变成红色。 2.一段时间后，观察花瓣和叶的颜色变化。 3.用小刀将材料纵切或横切，观察各部分颜色有什么不同。
.
自主学习
体验实验的实施过程
•实验现象：花瓣、花柄、叶柄和茎都有被染成红色的部分。
.
自主学习
体验实验的实施过程
实验结论：植物体内有些结构（如花柄、叶柄和茎等）具有运 输水分的功能。
.
归纳质疑
实验的一般规程
实验目的
实验材料用具
实验步骤 实验现象 实验结论
明确实验原理，确定实验目的！ 选择实验材料和用具！
•有时候观察需要借助一定的仪器设备。
.
【展 合示 作反学馈习】 探究技能——观察
2、科学观察与日常观察不同，进行科学观察应该注意 什么？
•要将全面观察与重点观察相结合。
•要按照从上到下、从前到后的顺序进行观察。
•要边观察边思考。
•要用准确的文字、照片或图表等，将观察的内容 及时记录下来。
.
合作探究
尝试观察
•取一片叶，用肉眼直接观察叶片的形状和大小。 •再用放大镜观察叶片，观察结果与直接肉眼观察的有什么不同？ •此外，用手在叶的上面和背面摸一摸，用鼻子闻一闻，你有什么 发现？ •尝试着用图或文字描述你的观察结果。

响尾蛇
实拍响尾蛇捕食老鼠，15小时耐心等待终获成功！ 超清(720P).qlv
实验法的研究示例：
1、响尾蛇的视力不好，它的眼只能感受可 见光，而不能看清物体。
2、响尾蛇的眼下有一对能感受热的结构， 可以感受到较近的动物体温。
3、响尾蛇的舌能感受空气中的气味。
4、一只没有被响尾蛇咬伤的动物不能触发 响尾蛇的追踪行为。
设计实验方案：
科学家的实验
被蛇 咬过
实验1
的死
老鼠
A
B
科学家的实验
没有
被蛇 咬过
实验2
的死
老鼠
A
B
实验实施并记录
实验现象：
实验1中：响尾蛇的头缓慢地左右移动，同时 它的舌迅速地伸缩并轻打着，然后，它跟着科学家 设计的路径爬了过去，最后追寻到了那只中毒的死 老鼠。
实验2中，响尾蛇没有去追踪这只死老鼠
4.实验应实事求是。
设计对照实验：
• 一个变量（研究什么） • 其他条件相同
作业
1、总结实验法的一般步骤 2、实验设计需要注意哪些方面？
实验法的一般步骤
发现并提出问题
得出结论
收集与问题相 关的信息
分析实验现象
做出假设
实施实验并记 录
设计实验方案
（探究影响鼠妇分布的环境因素）
二、收集与问题相关的信息
你们的假设是：
。
鼠妇喜欢黑暗的环境？
鼠妇喜欢潮湿的环境？
鼠妇害怕其它生物干扰？
四、设计实验方案
你们所探究的影响鼠妇分布的环境因素是 _____光______; 对照条件是有__光__和__无__光__。
左边 （有光）
五、实施实验并记录
（光对鼠妇生活的影响）

一侧盖上玻璃板, 另一侧盖上不透光板, 在盘内 形成__________和________两种环境, 观察鼠妇对_______的选择。 （4）实施计划: 将鼠妇放入实验装置, 两侧的中央放_______的鼠妇, 静置2分钟。每隔一分钟统计一次明亮处和阴暗处的鼠妇数目, 统计10次。 计算出全班各组________次数据的平均值, 对全班平均值进行分析得出结论。
破坏各种生物栖息地的重要因素之一。
重点、难点 分析和讨论“巴斯德实验”的过程, 概述科学探究的一般过程和研究方法。
经典实验回顾:
1.提出问题: 使肉汤变质的微生物是肉汤本身 产生的, 还是从空气中进入的呢
观点之一:
观点之二:
来自于肉汤自身。 来自于空气。
2.作出假设: 使肉汤变质的微生物来自于空 气。
A 设置对照
B
几天后变质
保持新鲜
变量: 微生物的有无
对照实验: 只有一个变量
存放4年之久 新鲜如初
长颈打断后
B 现象: 肉汤也浑浊变质了
结论: 肉汤变酸是空气中的微生物引起的
为什么4年后把曲颈瓶打破?
进行前后对照, 增强实验的说服力
存放4年之久 新鲜如初
长颈打段后
B
不久？
科学探究的过程
提出问题 作出假设 制定计划 实施计划 得出结论 表达交流
多种方法并用
一试身手: C 1、巴斯德实验中, 实验的变量是（ ）
A 烧瓶的直颈和曲颈 B 空气 C 有无微生物进入 D 温度
B 2、同学们在设计对照实验时, 应遵循的基本原则是（
）
A所有条件都相同 B除实验变量不同外, 其他条件都相同 C所有条件都不同 D除实验变量相同外, 其他条件都不同 3、在设计对照实验时, 下列不能作为一组对照的是（