生物苏科版(2024)第2节 生物学研究的基本方法优秀ppt课件
展开说出观察与实验的基本概念概念和注意事项。
体验科学探究的过程,培养热爱科学的情感、实事求是的科学素养、勇于实践与创新的精神,逐步确立以爱护小动物为原则来设计探究性实验。
尝试观察、学做实验和学会科学探究。
1.领会“观察”、“实验”“科学研究”的基本概念;尝试观察和学做实验,初步学会科学探究的基本方法。2.发现问题、提出问题、作出假设、控制变量、开展实验探究的思路和方法。
观察(bservatin)和实验(experiment)是开展科学研究最基本的方法。科学家在进行科学研究时需要通过观察和实验来获得事实和证据。可以说,没有观察和实验,生物学就不可能取得重大的成就。
观察(bservatin)
实验(experiment)
请自主阅读P13-14内容,思考:1.什么是观察?2.如何进行观察?3.什么是实验?4.如何进行实验?
观察是一种有目的、有计划的感知活动。
1.什么是观察?2.如何进行观察?
科学观察首先有明确的目的,然后根据观察目的,仔细观察并记录观察对象具有什么特性 ,再通过比较、归纳、演绎、分析、综合、建模等方法,在独立思考和判断的基础上,提出自己的见解。如果需要对观察对象进行细致的观察与研究,那么通常还需要借助一些仪器设备,例如,用放大镜可以清楚的观察到天竺葵叶的背面有许多细毛。(图1-11)
活动指南:1. 取一片叶子,用肉眼直接观察叶片的形状和大小。2. 用放大镜观察叶片,结果与直接用肉眼观察有什么不同? 3. 用手在叶子背面摸一摸,用鼻子闻一闻,充分调动多种感官, 你有什么新发现?4. 尝试着用图或文字描述你的观察结果。
实验是用来证实一种假设或检验一个理论而进行的科学活动。
3.什么是实验?4.如何进行实验?
开展实验可以给研究者提供现象、数据等资料,是检验科学假设、形成科学结论的实践基础。因此,我们进行实验时,要准确、客观地将观察到的现象和数据记录下来,并及时进行科学分析,形成结论。
观察植物体内运输水分的结构
例如,想要知道植物体内的水分运输与哪些结构有关,最简单的方法就是直接观察 。由于水是无色的,因此无法用肉眼直接观察到水在植物体内是如何运输的。但我们可以设计科学的方法进行观察,通过实验证实植物体内运输水分的结构有哪些(图1-12)。
为什么有些树的叶子会在秋季脱落?
“蜻蜓点水”、“破茧成蝶”所描述的生命现象中蕴藏着哪些科学道理?当你提出一个个这样的问题并努力寻求答案时,你已经在进行科学探究(Scientific Inquiry)了。那么科学探究是如何开展的呢?我们先来体会科学家是怎样进行科学探究的。
体会科学家是怎样进行科学探究的
分析科学家的探究过程
17世纪后期,人们通过显微镜发现了细菌,但直到19世纪中期,人们仍不知道细菌是从哪里来的。当时一些科学家认为细菌是自然发生的,例如,导致肉汤腐败的细菌是肉汤自身产生的。法国科学家路易斯巴斯德通过自己设计的探究实验,为人们揭示了肉汤腐败的原因。 巴斯德认为细菌不是肉汤自生产生的,而是从外界空气中进入肉汤的,为了证明自己的假设,他设计并进行了如下实验。
科学家是如何进行科学探究的?
通过显微镜观察后发现,肉汤里出现了细菌!
我该怎样证实我的想法呢?
自主阅读P15,然后小组讨论P16的讨论题:1.本实验设计的鹅颈状烧瓶有什么用处?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?
把肉汤分别注入A、B两个烧瓶里。A瓶是普通烧瓶,空气中的细菌能够进入肉汤(图1-14)。B瓶的瓶口经高温拉制成鹅颈状,因为有弯管,空气中的细菌不易进入肉汤(图1-15)。
将烧瓶的瓶颈拉制成弯曲的鹅颈状
将肉汤分为两组,一组能够接触到空气中的细菌,一组接触不到空气中的细菌。
细菌无法通过 鹅颈进入瓶内!
普通烧瓶 接触空气,鹅颈烧瓶_______ 接触空气。(填能或不能)
把两个烧瓶中的肉汤加热煮沸,杀死瓶中的细菌等微生物,冷却后放置在自然环境中, 连续数天观察瓶中肉汤的变化。
讨论:1.为什么要将放入烧瓶的肉汤煮沸呢?
2.对比两个烧瓶有什么相同点和不同点?
单一变量原则(P19)
肉汤的种类、肉汤的量以及烧瓶的放置环境等都相同。
瓶颈不同,决定了左边的烧瓶能接触到细菌,而右边的烧瓶接触不到细菌,两个烧瓶唯一不同的就是有无细菌存在。
为什么要用两个烧瓶同时做这个实验呢?可不可以不要?
设置对照原则(P33)
观察发现,A瓶中的肉汤从第3天开始变浑浊,而B瓶中的肉汤能保持数月甚至更长时间不变浑浊,但将B瓶的鹅颈状弯管打碎,瓶中的肉汤不久也变浑浊了。
接触空气中细菌的肉汤很快就变质了!
没有接触到空气中细菌的肉汤能保持数月甚至更长时间不变浑浊。
由此,巴斯德得出实验结论,细菌不是肉汤自身产生的,而是从外界空气中进入肉汤的。
所以,细菌是从空气中进入到肉汤里,使肉汤变质的!
进行科学探究(图1-16)时,首先要提出问题,接着,针对提出的问题,在大量观察、广泛收集资料并认真分析的基础上,作出假设,然后,要制订探究方案并实施方案,通过观察、实验等途径获取多方面的事实或证据,在分析证据的基础上,对假设进行检验 。如果事实或证据与假设不符,就需要寻找新的证据来验证或修正假设,直至得出合理的结论。最后,还要用口头、书面报告等形式进行表达、交流或展示。
1、开展科学研究最基本的方法是______和______。2、科学探究的基本过程
1.(23-24七年级上·辽宁鞍山·期中)在做探究实验时,要正确使用探究器具。下列关于探究器具的使用正确的是( )A.用手试试刀片是否锋利B.用试管加热液体时,试管口要对着他人C.拎着显微镜走到其它实验台D.用酒精灯加热时,不要离开加热装置2.(2024·海南省直辖县级单位·一模)短鼻家族象群一路北上又南下牵动着大家的心,科研人员为了更好地劝返大象,使用无人机监测象群行踪。这种研究方法属于( )A.调查法B.实验法C.比较法D.观察法3.(2024·湖南衡阳·二模)“早雾晴,晚雾阴”“燕子低飞蛇过道,大雨不久就来到”等谚语是我国劳动人民在长期实践中总结出来的。这些规律的总结主要运用了( )A.调查法B.模拟法C.观察法D.实验法
4.判断是否设置了正确的对照实验
1.实验探究光照对小麦萌发的影响,将小麦种子分为等量的两组,给予适宜的温度和水分,一组放在阳光下,一组放在黑暗室中。( ) 2.实验探究水分对植物生长的影响,取一株健康的植株做实验,不供给植物水分。( )3.实验探究温度对植物生长的影响,取两株长势相同的植株,一株放置在适宜的温度下,但不浇水,一株放置寒冷的温度下,浇水。( )
对照实验的特点:设置两组进行对照,除实验变量外,这两组其他因素都相同。
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