苏科版七年级上册第2节 生物学的基本研究方法公开课课件ppt

这是一份苏科版七年级上册第2节 生物学的基本研究方法公开课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了学习观察与实验，探究技能，学做实验，点击视频，学习使用显微镜，图1-9显微镜的结构，显微镜的使用，超链接物理，小资料，DIY动手做等内容，欢迎下载使用。
生命世界的许多奥秘是通过长期不懈的科学探究揭开的。生物学是在不断的科学探究中，逐渐积累、更新和发展起来的。我们学习生物学，不仅要学习前人已总结的科学知识，也要学习他们研究生物学的科学方法，更要学习他们勇于探索、追求真理的科学精神。
亚里士多德是古希腊著名的哲学家。他对动物进行过许多深入细致的观察，揭示了很多当时人们还不知道的“秘密”。例如，古人把有翅的蚁和无翅的蚁划分为两类不同的动物。而亚里士多德经过仔细的观察，指出它们属于同一类动物，都是蚂蚁。
分布在中国云南省的一种蚂蚁，有翅的是雄蚁，无翅的是工蚁之后许多科学家通过实验，不仅证实了亚里士多德的观察结果，而且揭示了蚂蚁更多的秘密。
观察和实验是科学探究最基本 的方法 。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 。可以说 ， 在研究生命现象 的过程 中，没有观察和实验 ，生物学不可能取得如此重大的成 就 。因此 ，进行观察和实验是我们学习生物学的重要方法 。
尝试观察 观察是一种重要 的探究技能 。 人体有视觉 、听觉 、味觉 、嗅觉和触觉等多种感觉 。观察是运用其 中一种或几种感觉进行的。进行观察时 ，首先要根据观察目的 ，仔细看一看观察对象具有什么特征和特性 。
再根据观察到的特征和特性对 观察对象作出分析 、判断 。有时候观察需要借助一定的仪器设备 。例如 ，观察微小的物体或物体上的微小特征 ，可以用放大镜或显微镜 。
观察 科学观察与日常观察不同，进行科学观察应该注意 ：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 。观察时还 要 注意用准确的文字、照片或 图表等 ，将观察的内容及时记录下来。
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 ，观察结果与直接用 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？
1. 你的观察记录与其他同学的有哪些不同之处？请分析原因。 2. 请你简单描述如何进行科 学观察。借助放大镜观察有什么好处？
实验可以给研究者提供现象 、数据等资料 ，是检验科学假设 、形成科学理论的实践基础 。进行实验时，要注意如实地 、及时地将观察到的现象和数据记录下来 ，以便 以后进行分析 。实验时常需要使用一些器材 ，如试管 、培养皿等。
图1-7中学生物学实验常用器材
在实验中必须注意安全，要严格遵守生物学实验室安全管理规则。例如，要掌握刀、剪等利刃的正确使用方法，以防被利刃扎伤、划伤。
我们可以通过下面的一个简单实验来体验实验的实施过程我们用肉眼无法观察到水分在植物体内是通过什么渠道运输的，而通过实验，就能够了解植物体哪些结构具有运输水分的功能。例如，用红墨水将清水染红，再观察插入水中的植物体内哪些结构被染红，就能知道与水分运输有关的结构是什么。下面是实验的一般规程。
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。实验材料和用具：一枝百合花或一段芦菜、红墨水、锥形瓶、小刀等.
实验步骤:1.将一枝百合花或一段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。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。注意:不要划破手!
图1-8植物运输水分的实验
实验现象:花瓣、花柄、叶柄和茎内都有被染成红色的部分实验结论:通过实验，我们可以知道植物体内有些结构具有运输水分的功能
1.实验与观察在方法上有什么异同? 你能简单概述科学实验的一般规程包括哪几个部分吗?2.你了解有关科学家进行观察和实验的其他例子吗? 请你说出来与大家进行交流。
显微镜是生物学研究中使用的重要仪器。它能帮助人们观察肉眼无法直接观察到的微小生物体或者生物体中的微细结构。显微镜的种类很多，常用的有光学显微镜、电子显微镜等。
图1-9是中学生在生物学实验室里经常使用的一种光学显微镜。随着信息技术在生物学教学中的运用越来越广泛，许多学校的生物学实验室还配置了数码显微镜。
实验材料和用具： 显微镜、擦镜纸、纱布、植物永久切片等 取镜和安放： 一只手握住镜臂 ，另一只手托住镜座 ，将显微镜放在实验台上略偏左的位置 。
显微镜是通过透镜来放大物体的。光学显微镜至少包含两块凸透镜，每一块都能折射光线，放大图像。在显微镜下观察到的物像是倒像。
在对生物的观察和研究中常用的玻片标本有三种。1.装片: 用生物整体，或从生物体上撕下或挑取的材料制成的玻片标本2.切片: 用从生物体上切取的薄片制成的玻片标本。3.涂片:将液态的生物实验材料涂在玻片上制成的玻片标本
1.生物学实验过程中，如何规范地使用显微镜?2.你在显微镜下能观察到细胞具有什么样的形态? 回忆小学学习的科学知识，细胞具有哪些基本结构? 这些结构你都能观察到吗?
进一步探讨显微镜的作用  1. 把 写有 “A”和 “B”的透明纸放在载玻片上 ，然后放在显微镜下观察 ，怎样进行操作？观察到的物像是什么样的？把 它们写出来。
2. 用两台放大倍数不同的显微镜观察洋葱表皮细胞的装片，哪台显微镜下观 察到的细胞数更多？
电子显微镜和原子力显微镜 电子显微镜 简称电镜 ，诞生于20世纪30年代 。它利用电子束代替可见光来形成物像 ，从而提高物像的分辨率和放大倍数 ，使细胞中的微细结构图像可以清晰地呈现出来 。
普通光学显微镜只能看清长200 nm （纳米 ）的结构 （1 nm=10-6 mm ，即一百万分之一毫米 ），而电镜 能看清长0.1 nm的结构。
普通光学显微镜的放 大倍数最高不超过2000倍 ，而电镜能放大几十万倍 。 电镜主要分为透射电镜和扫描电镜两类 。透射电镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的微细结构 ，扫描电镜主要用于观察固体材料表面的结构 。
原子力显微镜 诞生于20世 纪80年代 ，是一种可用来观察固体材料表 面结构的精密仪器。它利用被测物体表面与显微镜的感应元件之间的原子力相互作用，来形成被测物体表面的三维图像 。
它是继光学显微镜 、电镜之后的第三代显微镜中的一种。它不像电镜那样需要非常严格的实验条件。原子力显微镜的分辨率可以达到0.01 nm ，可用于观察一些生物大分子，还可以用于观察活的组织。
学习科学探究的基本过程
生物学的内容不仅包括大量的科学知识，还包括科学研究的过程和方法。因此，我们学习生物学，不仅要重视生物学知识的学习，还要学会和体验生物学的研究过程，从中领会科学探究的基本过程和方法。
科学家是怎样进行科学探究的
1.科学家探究肉汤变质的过程包括哪几个步骤? 这些步骤与你在小学科学课里进行科学探究的步骤一样吗? 每一个步骤有哪些主要内容?2.为什么要将放进烧瓶的肉汤者沸? 你能说出其中的道理吗?3.你还有什么更好的方法来探究这个问题?
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的关系。我国华东地区饲养的淡水鱼类最适合在20~28C的范围内生活。但夏天气温会升高，深秋气温会降低，鱼的生活会不会受到影响呢?尝试一次科学探究，探讨水温变化对金鱼呼吸的影响。
提出问题水温发生变化，金鱼每分钟呼吸的次数是否会受到影响?作出假设金鱼生活在水中，它们每分钟呼吸的次数可能会随水温的变化而发生变化
制订计划全班同学分成几个实验小组，每组以4~5人为宜，推选一名同学为组长。制订实验方案。实验材料：金鱼、鱼网、温度计、小鱼缸(可用大烧杯或水槽代替 )、冰块或热水等
1.用温度计测量水的温度。观察金鱼在常温下的呼吸，金鱼的鳃盖和口会随着呼吸不停地开闭。记下金鱼鳃盖或口每分钟开闭的次数。2.改变水温，降低或升高5~10C (用温度计测量 ) ，将水温调节好后，再放入金鱼。待金鱼安静后，记录鳃盖或口每分钟开闭的次数。
实验中的单一变量原则变量是指实验中可以变化的因子。在一个实验中，除了要研究的变量以外，其余的变量都应相同，并控制在适宜状态
实施计划将水温确定为要研究的变量，除了水温以外，其余的条件都应保持相同并控制在适宜状态。根据上述的实验方案进行实验，并重复几次
注意:实验中要细心，尽量不惊扰金鱼，实验结束后把金鱼饲养起来。自己尝试设计一张记录表，将实验的数据记录在表格里。分析实验结果，尝试找出水温变化与金鱼呼吸次数之间的关系和规律。可以统计出全班同学实验数据的平均值，使实验结果更准确。
得出结论你们小组的实验结果与作出的假设一致吗? 结论是什么?表达交流和全班同学交流小组设计的实验方案、实验结果，以及实验中的收获与体会。
实验中，测量与计数的准确与否对实验结果有影响吗?实验过程中为什么要控制水温上升与下降的范围?
袁隆平对杂交水稻的研究1953年，袁隆平从西南农学院毕业，被分配到湖南省的一所农业学校教书。他目睹当地村民由于农作物收成不好导致生活贫困，立志要培育出高产水。在研究之初，他克服各种困难，搜集大量资料，了解国际研究杂交水稻的信息。
1960年7月，袁隆平在一块早稻田中发现有一株水稻植株特别高大，而且穗大，从而受到启发，开结实饱满。他如获至宝，经过培育，认识到这是“天然杂交稻”始开展杂交水稻研究。
1970年，他和助手在海南岛找到了一株野生的适合用于杂交的水稻，为培育杂交水稻打开了突破口。之后，以袁隆平为首的广大科研人员经过不懈努力，培育出了三个不同系列的水稻并用它们进行杂交，在1974年培育出了品质优、产量高的杂交水稻组合。
我国农业科学家们没有在成功面前止步，他们致力创新，进一步改进杂交水稻的培育方法。到2000年，实现超级杂交水稻亩产700kg的目标。2005~2011年，超级杂交水稻试验田已经稳定实现亩产900 kg以上的目标。
现在，已有20多个国家引种了杂交水稻。袁隆平被称为“杂交水稻之父”。2001年，袁隆平荣获中国首届“国家最高科学技术奖。
数码显微镜数码显微镜又叫视频显微镜，它是一种将光学显微镜与计算机技术结合而成的生物显微装置。它能将用显微镜看到的实物图像通过电子技术显现在显微镜自带的屏幕上，也能将实物图像显示在计算机的屏幕上，还可以将其保存、放大、打印等。此外，通过测量软件还能对被观察的物体进行测量
▲ ▲ 显微镜 的保护
在使用显微镜 的过程 中 ，要严格遵守操作规程 ，注意保护好显微镜 。使用时要做到 ：①轻拿轻放 ，一只手握镜臂 ，另一只手托镜座 ，不能用一只手拿 ②显微镜要直立放在实验桌靠里一些 的地方 ，不要放在桌边 ，以防跌落
③保护好镜头 ，不要用手抚摸镜 头 ，如果镜头上有灰尘 ，只能用专用的擦镜纸来擦拭 ④缓慢转动准焦螺旋 ，不要用力过 猛 ，以免损坏机件 ，使准焦螺旋调节失灵 ⑤保持载物台的干燥 、整洁 ，不要让载玻片上 的液体流到载物台上