必修三 第一章第二節(jié)課件

第二節(jié)生物科學的學習過程學習目標：1.列舉說出一個科學研究的事例2．了解病毒研究的歷程能力目標：1.概述科學家探究的基本過程2．學會根據(jù)實例總結科學家探究的基本過程情感目標：1.通過本節(jié)學習，激發(fā)學生學習生物科學的興趣和探究愿望課標領航2．通過學習科學家進行科學探究的事實，使學生體驗到科學探究工作的復雜性、艱巨性和嚴謹性，領悟出科學探究的基本過程，進而充分發(fā)展學生的觀察力、思維力、想像力和創(chuàng)造力等，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和科學探究能力，發(fā)展學生的個性，提高學生分析問題、解決問題的能力情景導引席卷全球的可怕的瘟疫——甲流感的病原體H1N1是一種病毒，其危害程度比上一世紀初的大流感爆發(fā)要小的多。病毒是如何被人類發(fā)現(xiàn)和征服的？科學探究的過程又是怎樣的？

核心要點突破實驗探究創(chuàng)新知能過關演練第二節(jié)基礎自主梳理基礎自主梳理一、科學家不斷研究：征服致病病毒路漫漫1．伊凡諾夫斯基的煙草實驗伊凡諾夫斯基在發(fā)現(xiàn)病毒的過程中提出的問題是“世界上是不是存在一類比_________________”；作出的假設是“該病也可能是由_______引起的”；設計實驗的變量是“對患病煙草葉片______是否過濾”；設計對照實驗的關鍵是____________，即分別用過濾后的濾液和未過濾的葉片漿液去侵染健康的煙草植株，同時注意除變量外的其余因子都應始終____________。細菌還小的生物細菌漿液控制變量保持不變2．伊凡諾夫斯基的創(chuàng)新之處伊凡諾夫斯基在多次采用常規(guī)的顯微鏡觀察未發(fā)現(xiàn)病原菌的情況下，采用了一種非常精密的過濾器(濾孔比細菌還要小)過濾患病煙草葉片漿液，目的是除去患病煙草葉片漿液中的_________。思考感悟以RNA為遺傳物質的病毒，如艾滋病病毒，很難研制出疫苗來進行預防的原因是什么？【提示】

RNA是單鏈結構，不穩(wěn)定易發(fā)生基因突變。病原菌二、科學探究的基本過程收集證據(jù)作出假設觀察驗證假設實施實驗按照設計的實驗步驟是否支持假設表格曲線圖重復實驗核心要點突破病毒的發(fā)現(xiàn)1．伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒伊凡諾夫斯基的發(fā)現(xiàn)：能引起煙草花葉病的病原體是一種濾過性病毒，簡稱病毒。其發(fā)現(xiàn)過程如下：2．伊凡諾夫斯基在“煙草的怪病”研究中是如何提出問題、作出假設、設計實驗變量和對照實驗的第一輪探索：1892年，俄國發(fā)生煙草花葉病，提出問題(病因是什么？)→作出假設(猜想病原體一定是某種細菌)→設計實驗(把患病煙草葉片磨碎，放在顯微鏡下觀察，尋找細菌)→實施實驗(顯微鏡下觀察)→分析證據(jù)(沒有找到細菌，沒有獲取到證據(jù))。第二輪探索：實驗創(chuàng)新→換一種實驗方法獲取證據(jù)(用一種非常精密的過濾器過濾患病煙草葉片的漿液，然后再去侵染煙草)→實施實驗(煙草仍患病)。第三輪探索：提出新問題(世界上是不是存在一類比細菌還小的生物呢？)→通過探索發(fā)現(xiàn)了比細菌還小的、能引起煙草花葉病的病原體(濾過性病毒)。例1(2011年新疆昌吉高二檢測)伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)病毒的過程是從研究煙草花葉病的過程中發(fā)現(xiàn)的，其實驗步驟有如下各步組成，順序正確的是(

)①假設病原體是某種細菌②假設病原體是由某種細菌釋放的毒素引起的③假設病原體是比細菌還要小的生物，可以通過過濾性的細孔④把患病葉片磨碎，顯微觀察，始終沒有觀察到病原菌⑤一代一代接種，毒素致病作用應該越來越小，但實驗結果不支持⑥實驗證明存在能通過過濾性細孔，比細菌還小，能引起煙草花葉病的病原體，并把這種致病因子叫做濾過性病毒A．①②③④⑤⑥B．①④②⑤③⑥C．①③⑤②④⑥D．①⑤②⑥③④【嘗試解答】

B【解析】

①、②、

③是三個假設，其中伊凡諾夫斯基在考察患病煙草地后，首先作出的假設是①，接著④進行觀察，沒有發(fā)現(xiàn)病原菌，說明①假設是錯誤的，重新作假設②，做實驗并沒有得到驗證(即⑤)，再作③假設，從而得出結論⑥。

跟蹤訓練為證明煙草花葉病是由病毒引起而非細菌引起的，伊凡諾夫斯基采取了什么重要舉措(

)A．使用顯微鏡觀察B．磨碎葉片，提取漿液C．使用精密的過濾器D．設計了對照實驗解析：選C。煙草花葉病是由病毒引起而非細菌引起的，伊凡諾夫斯基使用精密的過濾器過濾患病煙草葉片漿液，能夠濾過比細菌小的物質?？茖W研究的基本過程1．提出問題科學研究是從提出一個科學探究的問題開始的。科學探究的問題是指能夠通過收集證據(jù)而回答的問題。2．作出假設假設是對實驗結果的預測，是對問題作出的嘗試性解釋；假設必須以已有的知識、既往的經(jīng)驗或證據(jù)為依據(jù)；假設的真實性能夠被檢驗；假設通常采用“如果……那么……”的句式陳述。3．設計實驗(1)設計實驗的目的是驗證假設。(2)實驗設計的重要內(nèi)容是控制變量。變量是指實驗中可以變化的因子，其中人為改變的因子稱為調(diào)節(jié)變量，隨著調(diào)節(jié)變量變化而變化的因子稱為應變量。應變量是為了得到實驗數(shù)據(jù)而需要觀察或測量的指標。設置對照實驗，即除單因子變量外，其他因素保持不變的實驗組合。(3)必要時，設置平行重復的實驗。(4)確定實驗步驟要完整、有序、可操作。(5)實驗準備是實驗的起始步驟；控制變量的方法步驟是主要方面；觀察和記錄實驗數(shù)據(jù)是終結。4．實施實驗實施實驗是科學研究的重要階段之一。按照設計的實驗步驟進行實驗，并細致而客觀地收集實驗中觀察到的各種現(xiàn)象和測量到的數(shù)據(jù)。有時需要重復實驗以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。5．分析證據(jù)搜集足夠的實驗數(shù)據(jù)是科學研究的關鍵環(huán)節(jié)之一。(1)數(shù)據(jù)是實驗觀察和測量結果的統(tǒng)稱。(2)測量必須依照國際標準計量單位。(3)描述和繪圖是搜集數(shù)據(jù)的主要方法。(4)數(shù)據(jù)記錄在事先準備的表格中。6．得出結論(1)結論就是對實驗研究所得的總結。(2)進行交流評價，就是與他人交換看法、分享信息的過程。羅伯特·科赫(RobertKoch,1843～1910)是一名內(nèi)科醫(yī)生，我們今天的許多培養(yǎng)、染色、滅菌和處理細菌的技術都是他設計的。他第一次應用動物膠作為固體培養(yǎng)基，從而使分離和培養(yǎng)純種細菌成為可能。1881年，他第一個發(fā)現(xiàn)了人類結核桿菌。科赫采用一定的步驟來鑒定細菌，這個程序是用來證明一種疾病是由特定的細菌引起的，叫科赫原理。其步驟包括：①注入細菌以產(chǎn)生同原來一樣的疾病；②從許多病例中分離到同樣的細菌；③從感染的動物體得到同原來一樣的細菌；④將這種細菌進行純培養(yǎng)。以上步驟正確的順序是(

)例2A．①→④→②→③B．①→②→③→④C．②→④→①→③D．②→①→④→③【嘗試解答】

C【解析】這是一道實驗設計題，考查能否用科學的實驗思想方法對生物學事實進行簡單的驗證和分析的能力。實驗中得到目的細菌后需要進一步驗證，要培養(yǎng)該細菌，注入實驗動物中看能否產(chǎn)生同樣的疾病，獲得同樣的細菌。跟蹤訓練(2011年陜西渭南高二檢測)下面是最早發(fā)現(xiàn)抗生素——青霉素的弗萊明先生所進行的探索過程。觀察及對問題的認識：培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基中偶然生出青霉菌，在其周圍的細菌沒有生長。為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？假設：_______________________________________。進行實驗：把青霉菌放在培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，觀察這些培養(yǎng)液對細菌生長的影響。結果：培養(yǎng)液阻止了細菌的生長和繁殖。結論：青霉菌可產(chǎn)生一種阻止細菌繁殖的物質。弗萊明在持續(xù)的研究中分離出了這種物質，分析出它的特征并將之命名為青霉素。據(jù)上述探索過程，請回答下列問題：(1)作為這一實驗的假設，下列最為恰當?shù)氖?

)A．青霉菌能產(chǎn)生有利于人類的物質B．青霉菌污染了細菌生長的培養(yǎng)基C．青霉菌可能產(chǎn)生了有利于細菌繁殖的物質D．青霉菌可能產(chǎn)生了不利于細菌繁殖的物質(2)為了證明青霉素確實由青霉菌產(chǎn)生而不是培養(yǎng)液和培養(yǎng)基產(chǎn)生的，則應進一步設計________實驗，其實驗方法是：

___________________。若實驗結果為：________________________，則能充分證明青霉菌確實能產(chǎn)生可阻止細菌繁殖的物質。解析：探究的第一步觀察現(xiàn)象提出具有研究性的問題是進行科學。對于所作的假設正確性的檢驗，需通過實驗來完成，通過安排對照實驗加強實驗的可靠性。答案：(1)D

(2)對照把沒有放青霉菌的培養(yǎng)液加入培養(yǎng)基中，觀察對細菌的影響細菌正常生長實驗探究創(chuàng)新實驗設計中變量的控制為了研究陽光對大豆發(fā)芽的影響，張華同學設計了一個實驗。在①和②兩個花盆中種了大豆，并對陽光、溫度、水加以控制(見下表)。王明同學看了設計后提出了下列意見，其中正確的是(

)花盆陽光溫度水①向陽處20℃充足②暗室20℃不充足A.兩個花盆都應放在向陽處B．兩個花盆的溫度都應維持在0℃C．兩個花盆都應保持充足的水分D．兩個花盆都應放在暗室中【解析】選C。在實驗設計中，實驗組和對照組的處理，應按照“單一變量原則”，只能有一項條件不同于其他條件。研究陽光對大豆發(fā)芽的影響，陽光是變量，應控制兩個花盆都保證充足的水分，并且溫度保持適宜、一致?！緦嶒炴溄印?/p>

實驗的單一變量原則