1、第2节 生物学研究的基本方法(第2课时)第一单元第一单元 走进生命世界走进生命世界第第1 1章章 生物学生物学研究生命的科学研究生命的科学请你说一说下图涉及到哪些生物?他们的形态各有什么特点?你是通过什么方式知道的？一、观察和实验一、观察和实验-观察观察1.1.什么是观察？什么是观察？2.2.科学观察有什么要求？科学观察有什么要求？目的明确 观察全面 仔细观察 实事求是 及时记录请你阅读教材请你阅读教材P13,P13,第二段，回答下列问题：第二段，回答下列问题：观察是一种有目的、有计划的感知活动。根、茎、叶、花、根、茎、叶、花、果实、种子的特征果实、种子的特征观察比较、归纳演绎、分析综合、建模
2、独立思考、判断个人见解个人见解观察的方法观察的方法 放大镜显微镜望远镜照相机肉眼观察肉眼观察借助工具借助工具要想知道植物体内水分的运输与哪些结构有关，最简单的方法就是直接观察。水是无色的，肉眼无法直接观察到其在植物体内的是如何运输的！l 放置一段时间后，用小刀将材料纵切或横切，观察和分析各部分颜色有什么不同，得出结论（左下图所示的是百合花柄横切面，右图所示的是芹菜叶柄纵切面）l 将百合花和芹菜插入装有清水的锥形瓶里。在水中滴几滴红墨水，让水变成红色1.1.为什么腐肉会生蛆？为什么腐肉会生蛆？2.2.为什么山顶上的桃花开的迟？为什么山顶上的桃花开的迟？3.3.夏天的清晨，鱼儿为什么会夏天的清晨，
3、鱼儿为什么会“浮头浮头”？4.4.北方的苹果为什么比南方的甜？北方的苹果为什么比南方的甜？6.“6.“春蚕到死丝方尽春蚕到死丝方尽”符合科学道理吗？符合科学道理吗？5.5.俗话说俗话说“人要脸，树要皮人要脸，树要皮”，树木为什，树木为什么不能没有树皮么不能没有树皮？一、观察和实验一、观察和实验-实验实验u 如何检验某个理论是否正确？如何检验某个理论是否正确？u 如何探究生活中遇到的一些生物学问题呢如何探究生活中遇到的一些生物学问题呢？1.1.什么是实验？什么是实验？2.2.开展试验有什么要求？开展试验有什么要求？请你阅读教材请你阅读教材P13-14P13-14，回答下列问题：，回答下列问题：实
4、验是用来证实一种假设或者检验一个理论的科学活动。准确、客观地将观察到的现象和数据记录下来。及时进行科学分析，形成结论。为什么有些树木的叶子会在秋天脱落？“蜻蜓点水”、“破茧成蝶”描述的生命现象蕴含着哪些科学道理？如何开展科学探究呢？当你提出一个个这样的问题并努力寻求答案时，你已经在进行了科学探究。巴斯德是如何证明自己的观点的呢？二、二、科学探究的基本过程科学探究的基本过程分析科学家的探究过程请你阅读教材请你阅读教材P P1515，回答下列问题：，回答下列问题：1.1.一些科学家认为导致肉汤腐败的细菌是怎么发生的？一些科学家认为导致肉汤腐败的细菌是怎么发生的？2 2.巴斯德认为导致肉汤腐败的细菌
5、是怎么发生的？巴斯德认为导致肉汤腐败的细菌是怎么发生的？细菌是肉汤自身产生的（自然发生）细菌是从外界空气进入肉汤的（原本就存在）经典鹅颈瓶实验AB1.1.在在A A、B B瓶中加入等量肉汤瓶中加入等量肉汤AB2.2.加热煮沸（灭菌）加热煮沸（灭菌）B5.5.四年后，四年后，B B中肉汤仍然清澈中肉汤仍然清澈B6.6.打碎鹅颈状弯管，肉汤不久变浑浊打碎鹅颈状弯管，肉汤不久变浑浊BA3.3.放置冷却放置冷却BA4.4.观察：三天后，观察：三天后，A A中肉汤变浑浊，中肉汤变浑浊，B B中仍然清澈中仍然清澈细菌不是肉汤自身产生的细菌是从外界空气中进入肉汤的。讨论1.本实验设计的鹅颈状烧瓶有什么用处？
6、设置A瓶的作用是什么？2.科学家探究肉汤腐败的过程包括哪几个步骤？这些步骤与你在小学科学课程中开展的科学探究步骤一样吗？3.科学家的探究过程对你有什么启发？鹅颈瓶有细长弯曲的玻璃管，空气中的细菌不易进入烧瓶。A瓶作为对照组，与B瓶形成对照试验。对事件观察，发现或提出需要解决的问题；针对需要探究的问题作出假设；制定方案；实施方案；在分析事实或证据的基础上，对假设进行检验，若不符合假设，重新寻找新的证据来验证或修正假设，直到得出合理的结论；用口头或者书面报告等形式与他人进行表达和交流。这些步骤与小学开展的科学探究基本过程一样。要有好奇心、质疑心，激励自己不断探索、学习；勇于尝试不同的方法和思路；遇
7、到失败和挫折时，能反思和改进；重视团队合作和沟通，提高个人能力与素养。科学探究的六个基本过程1.提出问题2.做出假设3.制定方案4.实施方案5.表达交流6.得出结论验证或修正假设通过以上学习，我们已经知道了科学探究的基本过程。接下来，让我们像科学家一样，用科学的方法来探究水温的变化是否会对金鱼的呼吸频率产生影响。二、二、科学探究的基本过程科学探究的基本过程探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响1.提出问题：_金鱼的呼吸频率会随水温的升高而增加。2.作出假设：_水温的变化会对金鱼的呼吸频率产生影响吗？金鱼生活适宜的水温一金鱼生活适宜的水温一般是般是2020 28283.制定方案针对作出的假设，可以参
8、考以下方法制订实验方案：针对作出的假设，可以参考以下方法制订实验方案：1.用温度计测量水温，通过加人冰块（或热水）将水温调至20，作为初始温度。放人金鱼，等待几分钟，当金鱼安静后，观察金鱼在水中的呼吸状态。记录金鱼在初始温度下的呼吸频率，即每分钟呼吸的次数，可以用每分钟金鱼鳃盖开闭的次数来表示。2.用同样的方法改变水温，如将水温升高5（用温度计测量）。观察并记录金鱼的呼吸频率。3.继续第2步的操作，改变水温，观察并记录金鱼的呼吸频率。分组：全班同学分成若干小组，每组45人，小组成员之间分工协作。科学探究的原则一：控制单一变量原则1.将水温确定要研究的变量。除水温外，其余的条件都应相同，并控制在
9、适宜状态。2.根据实验方案进行实验，并重复几次。将实验获得的数据记录在表中。4.实施方案水温不要超过30或低于10，以免对金鱼造成伤害。提示：1.变量变量：实验中可以变化的因素或条件。2.无关变量无关变量：实验中除变量外，一切可能对变量产生影响而干扰实验结果的因素。（保持相同且适宜保持相同且适宜）实验步骤测量序数金鱼呼吸频率/(次/min)平均值/(次/min)初始温度下，测量金鱼的呼吸频率第一次第二次第三次水温_，测量金鱼呼吸频率第一次第二次第三次实验中尽量不要惊扰金鱼，实验结束后把金鱼放回原处。97.1396.897.297.43097.398.798.598.161035.235.538
10、.835.16科学探究的原则二：对照试验原则（对照组、实验组）科学探究的原则三：重复试验原则减小实验误差3.分析数据，尝试找出水温变化与金鱼呼吸频率之间的关系。如果将实验数据制成图表，就能更加形象直观地展示实验结果，便于分析。5.得出结论你们小组得出的结论是：_6.表达交流与全班同学交流你们小组制订的实验方案和得出的实验结论，分享实验中的收获与体会。金鱼的呼吸频率会随水温的升高而增加。讨论1.如果本次探究得出的结论与作出的假设不一致，那么下一步该怎么做？2.在实验中，测量与计数准确与否对实验结果有影响吗？怎样尽可能减小测量与计数的误差？如果通过探究活动获得的事实或证据与假设不符，就需要寻找新的
11、证据来验证或修正假说。有影响。减小测量和计数误差的方法很多，如增加测量次数、使用更精准的仪器、控制环境条件和消除人为误差等。本节总结一、观察和实验1.观察：观察是一种有目的、有计划的感知活动 要求：目的明确、仔细观察、观察全面、实事求是、及时记录 方法：肉眼观察、借助工具2.实验：用来证实一种假设或者检验一个理论的科学活动要求：准确、客观地将观察到的现象和数据记录下来。及时进行科学分析，形成结论。二、科学探究的基本过程1.提出问题2.作出假设3.制定方案4.实施方案5.得出结论控制单一变量原则探究实验三个原则：对照试验原则重复试验原则6.表达交流习题训练1.1.在科学探究过程中，提出问题后可以
12、应用已有的知识对问题的答案提出可能的设想，即（在科学探究过程中，提出问题后可以应用已有的知识对问题的答案提出可能的设想，即（）。）。A.作出假设 B.制定计划 C.实施计划 D.得出结论2.2.设计探究实验时，下列不能作为一组对照实验的是（设计探究实验时，下列不能作为一组对照实验的是（）。）。A.有光，无水 B.有光，无光 C.干燥，湿润 D.25,303.3.某同学用温度计测量水温，下列操作错误的是（某同学用温度计测量水温，下列操作错误的是（）。）。A.读数时，温度计的玻璃泡要留在水中 B.读数时，视线与温度计中液柱的下表面相平 C.将温度计的玻璃泡从水中取出后读数 D.测量水温时，温度计的
13、玻璃泡要全部浸入水中AAC4.4.下列探究蚂蚁食性的过程是科学探究下列探究蚂蚁食性的过程是科学探究“作出假设作出假设”步骤的是（步骤的是（）。）。A.蚂蚁可能爱吃甜的食物 B.蚂蚁爱吃什么食物呢 C.分析和处理数据 D.将实验结果与他人交流5.5.设计对照实验时，对照组和实验组除了研究的实验变量不同外，其他实验变量应（设计对照实验时，对照组和实验组除了研究的实验变量不同外，其他实验变量应（）。）。A.完全不相同 B.完全相同 C.部分相同 D.不做要求6.6.如果在一次做实验过程中发现得到的结果与假设不一样，你应该做的是（如果在一次做实验过程中发现得到的结果与假设不一样，你应该做的是（）。）。
14、A.修改假设，让它与结果一致B.检查过程是否有问题，重新实验C.修改实验数据，让它与假设相符D.检查过程都没有问题，相信结论是正确的ABB7.7.在实验的过程中，多次重复实验的主要原因是为了（在实验的过程中，多次重复实验的主要原因是为了（）。）。A.得到较多的数据 B.得出不同的结论 C.实验失败后重新再做 D.避免偶然现象，使结果更真实8.下列关于科学探究过程排序正确的是（）。提出问题 制定计划 作出假设 得出结论 实施实验A.B.C.D.9.9.为避免测量的误差，可以采取的方法是（为避免测量的误差，可以采取的方法是（）。）。A.测量一次，认真读数 B.多次测量，取最大值 C.多次测量，取最小值 D.多次测量，取平均值DBDABCD10.下图四种测量水温的方法正确的是()。B
