生物人教版高中必修3 稳态与环境高考生物“科学方法”专题归类复习设计

word整理版 学习参考资料 高考生物“科学方法”专题归类复习设计 “科学方法”（科学研究的一般方法）作为一个专题进行划分是基于新课标高考生物考试大纲中的能力考核要求——“具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。”科学方法是能力的组成部分，方法是能力的核心。 在科学方法复习中，教师要确定好复习目标，处理好教材，把握好以下的原则：重点知识结构化——抓各模块科学方法知识的中心点，将知识以此中心组织起来，形成知识网络。基础知识系统化——打破原教材的排序结构，系统地归类基础知识。难点知识问题化——以问题解决为难点，精编一些含有难点知识的习题，让学生在解题过程中消化和理解生物科学的研究方法，从而突破难点知识。 由于此专题在高考中占有很大比例，且“科学方法”贯穿于高考生物大部分知识点，笔者结合近几年高三复习课的教学实践，对此专题基础知识进行如下归类，目的是便于学生形成系统的知识结构。 1 科学研究方法的基本思路 观察、提出问题→提出假说并作出预期判断，得出假定性的结论→设计完成实验→分析数据、得出结论 2 高考生物中考查的科学方法 依据考纲及考试说明归纳比较如下（表1）. 表1 高考生物中科学方法的内容和方法比较

比较 能力考查重点 主要分布模块

获取经验性材料的方法 观察法 考查观察能力 《分子与细胞》 实验法 考察操作技能和观察能力、科学探究能力 《分子与细胞》；《生物技术实践》

调查法 考查掌握基本调查方法的运用 《稳态与环境》 word整理版 学习参考资料 模拟法 通过研究和使用“模拟法”，培养学生的科学素养；训练学生科学的思维。

《分子与细胞》；《遗传

与进化》

资料搜集法 考查信息搜集和处理能力 所有模块

理性思维方法

逻辑思维 考查学生逻辑推理能力 《遗传与进化》 数学方法 考查对事物推导、演算和分析的能力 《稳态与环境》

模型方法 考查领悟和运用模型建构的方法 《分子与细胞》;《稳态与环境》；《生物技术实践》

系统方法 领悟系统分析在科学研究中的应用 《稳态与环境》 2.1 获取经验性材料的方法 2.1.1 实验法 分析近几年高考生物试卷中的实验题，主要考查教材中的观察类和鉴别类实验（表2、3）。试题突出的特点是重视实验回归教材。从内容上看，既有对教材实际内容的直接考查，也有对教材相关实验原理和方法的拓展考查。通过创设新的实验情境，考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。因而教材中的实验在复习时尽量让学生做一做、想一想，找回感觉，摒弃“背实验”的错误复习方法，以引导考生通过探究获得新知和接受科学方法训练。 表2 观察类实验比较

实验名称 观察方观察对显微镜 玻片标本 染色剂 生物材料 word整理版 学习参考资料 式 象

脂肪的鉴定 染色观察 脂肪 高倍 临时装片 苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液 花生种子

观察多种多样的细胞 原色观察 常见细胞形态 低倍；高倍 固定装片；临时装片 无

真菌、植物叶、

茎 人口腔上皮细胞

观察植物细胞的质壁分离和复原 原色（活体）观察 紫色大液泡 高倍 临时装片 无 洋葱表皮

观察细胞的有丝分裂 染色（固定）观察 染色体 高倍 临时装片 龙胆紫或醋酸洋红 洋葱根尖

观察细胞的减数分裂 原色（固定）观察 染色体 高倍 固定装片 无 蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 表3 鉴别类实验比较

实验名称 鉴定对象 试剂 颜色 水浴加热 生物材料 word整理版 学习参考资料 检测生物组织中多糖、还原糖、蛋白质 淀粉 碘液 蓝色 无 脱色的叶片 还原糖 斐林试剂 砖红色 需要 含糖量高的白色或近白色的植物组织

蛋白质 双缩脲试剂 紫色 无 鸡蛋清、豆浆、牛奶 DNA粗提取与鉴定 DNA 二苯胺试剂 蓝色 需要 鸡血、哺乳动物的红细胞、菜花

果酒的制作 酒精 重铬酸钾 灰绿色 无 酵母菌发酵 还可以归纳“常规实验技术比较”（光学显微镜观察，制作临时装片、切片和涂片，研磨、过滤技术，解离技术，恒温技术，纸层析技术，同位素示踪技术等）；“常规实验方法比较”（观色法，等组实验法，对比实验法，加法创意，减法创意，杂交实验法，化学分析法，分级离心法，梯度离心法，离体培养法，理论分析法，模拟实验法等）；“探究性实验与验证性实验比较”、“经典性实验比较”、“以教材知识为背景的实验题材归纳比较”、“教材中实验变量（自变量、因变量）比较”等等。 另外，设计类实验中常常提供实验器材、药品，如能明确它们的用途和使用方法，往往能从中发现实验设计的思路和方法，甚至具体的实验步骤。简单总结如下： 常用的化学试剂：NaHCO3——提供CO2; NaOH——用于吸收CO2或改变溶液的PH；NaCl——配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物细胞内液的浓度或用于提取DNA；龙胆紫或醋酸洋红——碱性染料，用于染色体染色。等等。 实验条件的控制方法：增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物；减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水；除去容器中CO2——NaOH溶液；除去叶片中原有淀粉——置于黑暗环境；除去叶片中叶绿素——酒精隔水加热；除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光；如何得到单色光——棱镜色散或彩色薄膜滤光；血液抗凝——加入柠檬酸钠；word整理版 学习参考资料 灭菌方法——微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料,灭菌方法不同：培养基用高压蒸气灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75％酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行[1]。等等。 2.1.2 调查法 调查是科学探究常用方法之一。调查类实验（实习）涉及调查方案的制定，随机取样、确定样本的大小、设计记录数据的表格、对调查结果的整理和分析、计算等（具体比较表4）。 表4 调查类实验（实习）比较

课题名称 调查对象 统计方法 计算公式（或方法） 常见考查点

调查常见的人类遗传病 人类某种遗传病 汇总法 发病率=患病人数／被调查人数×100% 方案制定；调查表的设计；遗传系谱分析与概率计算；优生学知识等。

种群密度的取样调查 植物 样方法（五点取样、等距取样） 所有样方内个体总数／样方的总面积 取样原则（随机性）；标志科学性（减少对动物的影响）；计算；样方大小的确定（依据调查对象大小） 动物 标志重捕法

初次捕获个体总数／个体总数（N）=重捕的标志个体数／再次捕获个体数

探究培养液中酵母菌种群数量的动态酵母菌 抽样检测法 计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总恒定容积中培养的酵母菌种群数量变化曲线与自然界中数量变化不同；计数前需将试管轻word整理版 学习参考资料 变化 数。 轻振荡几次；计数注意点等

土壤中动物类群丰富度的研究 线形、软体等动物 记名计算法和目测估计法 汇总，计算单位面积内物种丰富度 取样进行采集、调查的方法；群落的基本特征：土壤动物的种类繁多，营养结构复杂；少数成为优势物种；野外调查注意点。 2.1.3 模拟法 有些科学实验由于受到一些特殊因素的制约,不能或不许直接对研究对象进行实际实验。为了获得对研究对象的认识,以揭示其本质和规律,通过对替代物的实验来获取经验性材料，这种方法叫做模拟法。复习时重点掌握教材中的案例（表5），帮助学生分析模拟的过程与结论。 表5 模拟法实验比较

课题名称 实验原理 模拟方法 实验结论

模拟尿糖的检测

葡萄糖与班氏试剂在加热条件下呈现不同的颜色反应（从蓝色到砖红色），通过比色卡可确定尿糖浓度。 斐林试剂(水浴加热)或班氏试剂或尿糖试纸 用斐林试剂检测发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液，未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液。

性状分离比的模拟实验 有性杂交的亲本，在形成配子时，等位基因会发生分离；受精时，雌甲桶中的小球代表雌配子，乙桶中的小球代表雄配雌雄配子结合机会均等，形成 的后代有三种基因型分word整理版 学习参考资料 雄配子会随机结合成合子。 子。采取随机抓取、统计、分析。 别为DD：Dd：dd=1：2：1，表现 型两种，比例为3(显)：1(隐)。

通过模拟实验探究膜的透性 生物膜具有选择透过性 某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等），可以让某些物质透过，而另一些物质不能透过。 水分子可以透过，而蔗糖分子因为比较大，不能透过

模拟探究细胞表面积与体积的关系 NaOH和酚酞相遇呈紫红色 琼脂快模拟细胞，用NaOH溶液模拟被细胞吸收的物质。

细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积限制了细胞的长大。 2.2 理性思维方法 2.2.1 类比推理法 类比推理又称类比法，它是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其它属性也相同的推理。在科学研究中，类比推理是提出假说的重要途径，往往可以导致新发现、新理论。但是，应当注意的是，类比推理的结论具有或然性，可能是正确的，也可能是错误的，其证实或证伪还需要通过观察或实验。在高考复习时要带领学生复习教材中的例子（表6），以此训练学生思维，利于学生解答高考试题中的有关类比推理的试题。 表6 类比推理法案例

教材中的例浅析 教材中的例子 浅析