生物學(xué)的基本研究方法資料

生命世界的許多奧秘是通過長期不懈的科學(xué)探究揭開的。生物學(xué)是在不斷的科學(xué)探究中，逐漸積累、更新和發(fā)展起來的。如何進(jìn)行科學(xué)探究？科學(xué)探究的基本方法是什么？

第2節(jié)生物學(xué)的基本研究方法

一、學(xué)習(xí)觀察與實驗觀察和實驗是科學(xué)探究最基本的方法。觀察和實驗也是我們學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要方法。閱讀亞里士多德的經(jīng)驗（一）嘗試觀察觀察是一種重要的探究技能。人體有視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等多種感覺。觀察是運用其中一種或幾種感覺進(jìn)行的。觀察時，首先要根據(jù)觀察的目的，仔細(xì)看一看觀察對象具有什么特征和特性。再根據(jù)觀察到的特征和特性對觀察對象作出分析、斷判。有時候觀察需要借助一定的儀器設(shè)備。如放大鏡或顯微鏡。——直接觀察——間接觀察分組活動：分別用肉眼和顯微鏡觀察樹葉。1、肉眼觀察葉片的形狀大小。2、放大鏡觀察樹葉。3、兩次觀察有什么不同？4、摸一摸、聞一聞。嘗試用圖或文字描述你的觀察結(jié)果。討論交流：1、你的觀察記錄與其他同學(xué)的有哪些不同之處？請分析原因。不同學(xué)生的觀察記錄可能不同，主要表現(xiàn)在：記錄的形式不同，如文字、符號、表格、作圖等；記錄的詳略程度不同，如有的詳細(xì)，有的簡略，記錄的重點不同，如有的側(cè)重記錄實驗過程，有的側(cè)重記錄的實驗數(shù)據(jù)，有的側(cè)重記錄的現(xiàn)象等。學(xué)生可針對具體的記錄，分析各自的原因，有的是記錄的習(xí)慣不同，有的是記錄的態(tài)度不同，有的是記錄的關(guān)注點不同等。2、請你簡單描述如何進(jìn)行科學(xué)觀察。借助放大鏡觀察有什么好處？

科學(xué)觀察與日常觀察不同，進(jìn)行科學(xué)觀察應(yīng)該注意：要全面觀察與重點觀察相結(jié)合；要按照從上到下、從前到后的順序進(jìn)行觀察；要邊觀察邊思考；科學(xué)觀察是同科學(xué)理論相聯(lián)系的。觀察時還要注意用準(zhǔn)確的文字、照片或圖表等，將觀察的內(nèi)容及時記錄下來。借助放大鏡可以觀察到觀察對象的細(xì)微結(jié)構(gòu)，使觀察更精細(xì)、更清楚、更準(zhǔn)確。①要有明確的目的。②觀察時要全面、細(xì)致和實事求是，并及時記錄下來。③對于較長時間的觀察，要有計劃、有耐心。④觀察時要積極思考，多問幾個為什么。⑤在觀察的基礎(chǔ)上，還要同別人交流看法，進(jìn)行討論?？茖W(xué)觀察的要求：1、認(rèn)識常用的實驗儀器（二）學(xué)做實驗實驗材料和用具：一枝百合花或一段芹菜、紅墨水、錐形瓶、小刀等。實驗?zāi)康模河^察植物體內(nèi)運輸水分的部位，了解哪些結(jié)構(gòu)具有運輸水分的功能。1、將一枝百合花或一段芹菜插入裝有清水的錐形瓶里。在水中滴幾滴紅墨水，讓水變成紅色。注意：不要劃破手！實驗步驟：3、用小刀將材料縱切或橫切，觀察各部分顏色有什么不同。實驗現(xiàn)象：花瓣、花柄、葉柄和莖內(nèi)都有被染成紅色的部分。實驗結(jié)論：通過實驗，我們可以知道植物體內(nèi)有些具有運輸水分的功能。2、一段時間后，觀察花瓣和葉的顏色變化。2、你了解有關(guān)科學(xué)家進(jìn)行觀察和實驗的其他例子嗎？請你說出來與大家進(jìn)行交流。1、實驗與觀察在方法上有什么異同？你能簡單概述科學(xué)實驗的一般規(guī)程包括哪幾個部分嗎？討論：實驗與觀察的區(qū)別不在于是否使用儀器，實驗是充分地控制條件，有計劃地操縱部分條件，使其發(fā)生變化，并觀察、測定這種變化與結(jié)果之間的關(guān)系。與此相反，對自然狀態(tài)的現(xiàn)象進(jìn)行觀察、記錄和分析，則不是實驗而是觀察。從這個意義上，可以說實驗是能動的實驗性的觀察，而觀察只是在自然條件下的觀察；或者可以說，實驗是在嚴(yán)格控制條件下的觀察?？茖W(xué)實驗一般規(guī)程包括：明確實驗原理，確定實驗?zāi)康?，選擇實驗材料和用具，確定實驗步驟，觀察和記錄實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論等。本節(jié)的嘗試性實驗對實驗原理不作要求，因為相關(guān)知識還沒有學(xué)到?？茖W(xué)探究是人類揭開自然界的奧秘、獲取知識的重要途徑，是科學(xué)家研究生命科學(xué)常用的方法！

如果你擁有了這些儀器，你是否就能像科學(xué)家一樣探究呢？1、認(rèn)識顯微鏡的結(jié)構(gòu)二、學(xué)習(xí)使用顯微鏡目鏡鏡筒粗準(zhǔn)焦螺旋鏡臂細(xì)準(zhǔn)焦螺旋鏡座載物臺物鏡通光孔遮光器反光鏡鏡柱轉(zhuǎn)換器壓片夾（光圈）2、學(xué)習(xí)使用顯微鏡1.取鏡、安放：握—托—偏左取鏡：一手握住鏡臂，一手平托鏡座，保持鏡體直立。將顯微鏡放在實驗臺略偏左的位置。（特別要禁止單手提著顯微鏡走，防止目鏡從鏡筒中滑脫）。安放：放置桌邊時動作要輕。一般應(yīng)在身體的前面，略偏左，鏡筒向前，鏡臂向后，距桌邊7～10㎝處，以便觀察和防止掉落。安放目鏡和物鏡。請你指出使用顯微鏡操作中不規(guī)范的地方。③將遮光器較大的光圈對準(zhǔn)通光孔。睜開雙眼。用一只眼注視目鏡內(nèi)(另一只眼睜開，便于以后同時畫圖)。④轉(zhuǎn)動反光鏡（注意：避免陽光直射反光鏡），使光線通過通光孔反射到鏡筒內(nèi)。直到目鏡內(nèi)看到一個圓形的光屏，叫做視野。（光線強時，用平面鏡；光線弱時，用凹面鏡。）2.對光：升—轉(zhuǎn)—看—調(diào)①轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，使鏡筒上升約2厘米；②轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器（轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)動板，不要用手直接推物鏡），使低倍物鏡對準(zhǔn)通光孔(物鏡的前端與載物臺要保持1厘左右的距離)。區(qū)別對錯

火眼金睛：在顯微鏡下觀察物像時，眼睛與鏡筒之相關(guān)位置應(yīng)是下列哪一幅圖？ABCD3、放置切片標(biāo)本：放—壓—降①取一片植物永久切片標(biāo)本放在顯微鏡的載物臺上，使被觀察的標(biāo)本正對通光孔。②切片的兩端用壓片夾壓住。③然后從側(cè)面看著物鏡，轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋，使鏡筒慢慢下降，直至物鏡前端接近切片為止。4.觀察：看—升—調(diào)④如果是把字寫在不透明的紙上，觀察的結(jié)果是否相同？試一試：①把標(biāo)本分別向左、右、上、下移動，你看到的物像分別向什么方向移動？左右下上②在視野中看到的是什么字？③如果看到的字偏在視野的左上方，怎樣才能將它移到視野中央？左上方移動方向要與像的方向一致不同，可能看不清標(biāo)本必須為薄而透明的倒像上下左右全倒5．收鏡二、學(xué)習(xí)使用顯微鏡④、按取鏡時的拿法，將顯微鏡送回鏡箱，放回原處。①、實驗完畢，將載玻片從載物臺上取下，用紗布將顯微鏡外表擦拭干凈。②、將壓片夾轉(zhuǎn)向后方，反光鏡移動到垂直方向。③、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，使兩個物鏡位于載物臺上通光孔的兩側(cè)，呈“八”字形，將鏡筒下降。1、做生物實驗時，如何規(guī)范使用顯微鏡？要規(guī)范正確地使用顯微鏡，首先必須嚴(yán)格按照顯微鏡的操作步驟進(jìn)行。需要特別強調(diào)的內(nèi)容，請參見本章教學(xué)資源的【光學(xué)顯微鏡】部分。2、從目鏡內(nèi)看到的物像是正像還是倒像？倒像3、轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋使鏡筒下降時，為什么一定要從側(cè)面看著物鏡？以免物鏡碰壞載物臺上的載玻片，同時損壞物鏡。DIY1、把寫有和的透明紙放在載玻片上，然后放在顯微鏡觀察，怎樣進(jìn)行操作？觀察到的物像是什么樣的？把它們畫出來。2、用兩臺放大倍數(shù)不同的顯微鏡觀察洋蔥表皮細(xì)胞的裝片，哪臺顯微鏡下觀察到的細(xì)胞數(shù)更多？兩臺顯微鏡下視野的亮度會有區(qū)別嗎？（一）科學(xué)家是怎樣進(jìn)行科學(xué)探究的。二、學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本過程1、閱讀課本14頁，回答下列問題：（1）通常科學(xué)探究包括哪幾個步驟？（2）根據(jù)常識回答肉湯里的細(xì)菌是從哪里來的？（1）提出的問題是什么？（2）實驗中設(shè)計的對照實驗是什么？（3）材料中，觀察到的現(xiàn)象是什么？（4）裝入甲乙兩瓶的肉湯再次煮沸的目的是什么？思考與討論：肉湯中的細(xì)菌從哪里來？把甲瓶拉制成鵝頸樣彎曲細(xì)長的形狀，乙瓶口不作處理。肉湯變餿殺死肉湯中的細(xì)菌，排除細(xì)菌來源于食物的可能性。2、巴斯德探究肉湯變質(zhì)科學(xué)探究過程基本要求提出問題從日常生活、生產(chǎn)實際或?qū)W習(xí)中發(fā)現(xiàn)并表達(dá)與生物學(xué)相關(guān)的問題。作出假設(shè)應(yīng)用已有的知識，對問題的答案提出可能的設(shè)想，并估計假設(shè)的可檢驗性。制定計劃擬定探究計劃，列出所需的材料與用具，選出控制變量，設(shè)置實驗組與對照組。計劃必需合理、嚴(yán)密、可行。實施計劃按計劃進(jìn)行研究，并收集所得數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象等資料。得出結(jié)論分析所得數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等實驗資料，經(jīng)縝密的推理。得出科學(xué)合理的結(jié)論。表達(dá)交流撰寫探究報告，交流探究過程和結(jié)論。2、嘗試探究水溫對金魚呼吸次數(shù)的影響

信息提供：我國華東地區(qū)飼養(yǎng)的淡水魚類最適合在20-28℃的溫度范圍內(nèi)生活。

夏天氣溫會升高，深秋氣溫會降低，魚的呼吸次數(shù)會不會受到影響呢?嘗試探究水溫變化對

金魚呼吸的影響1、閱讀15-16，了解實驗步驟。嘗試探究水溫變化對金魚呼吸的影響2、分小組進(jìn)行實驗探究活動指導(dǎo)：①兩人一組，分工合作。②測出水溫，測常溫下金魚的呼吸次數(shù)。（重復(fù)三次，求平均值）③加入熱水，測出水溫，放入金魚，同樣記錄三次呼吸次數(shù)。④對比不同溫度下的呼吸次數(shù)，得出相關(guān)的實驗結(jié)論。金魚呼吸次數(shù)(次/分）平均值(次/分）常溫第一次第二次第三次加溫第一次第二次第三次

分析、交流與討論1根據(jù)你測得的數(shù)據(jù)，你能得出什么樣的結(jié)論？2你的實驗結(jié)論與作出的假設(shè)一致嗎？3為