第2节 生物学研究的基本方法
实验法研究的示例:响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的(教材P26～P28)
阅读教材P26～P28内容,完成下面的问题。
1.实验法是现代生物学研究的重要方法。
2.示例:探究响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的。
(1)发现并提出问题:响尾蛇会不会是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的呢?
(2)收集与问题相关的信息。
(3)作出假设:响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的。
(4)设计实验方案:从一个蛇洞里拖出一只被响尾蛇袭击中毒而死的老鼠,拖一段较长的路程。将一只没有被响尾蛇袭击过的死老鼠按同样的路径拖相同路程。
(5)实施实验并记录。
(6)分析实验现象。
(7)得出结论:响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的。
3.请写出【情境思考】问题的答案。
提示:响尾蛇根据毒液的气味找到猎物。
易错点拨
对照实验的设计应遵循的原则
(1)单一变量原则:在实验过程中,往往只选择一个变量进行研究。除了已选择的变量外,其他条件应完全相同。
(2)对照原则:为验证这个变量对研究对象的影响,需要设计对照实验。
微点思考
若将被响尾蛇袭击的死老鼠装入塑料袋中拖一段较长的路程,响尾蛇还能找到这只死老鼠吗?
提示:不能。因为响尾蛇是根据毒液的气味寻找到死老鼠的,装入塑料袋内的死老鼠不能散发毒液的气味。
探究影响鼠妇分布的环境因素(教材P28～P29)
阅读教材P28～P29内容。
1.以光照对鼠妇生活的影响为例,完成下列用实验法研究的步骤:
(1)提出问题:光照会影响鼠妇的生活吗?
(2)作出假设:光照影响(或不影响)鼠妇的生活。
(3)设计实验方案。
①在铁盘上放一层湿土,以中轴为界,一侧盖上纸板,一侧盖上玻璃板。
②将10只鼠妇放在湿土的中轴上。
③用表计时,每隔1分钟统计纸板下和玻璃板下的鼠妇的数量,并记入表格。
(4)实施实验并记录。
(5)实验现象预测:纸板下的鼠妇的数量多于玻璃板下的鼠妇数量。
(6)分析实验现象。
(7)得出结论:光照会影响鼠妇的生活,鼠妇适于生活在阴暗的环境中。
2.生物学研究的方法:
除了实验法外,还有观察法、调查法、比较法、文献法等。
结合实验思考下面问题:
(1)实验步骤②中能否将1只鼠妇放在湿土的中轴上?
提示:不可以。1只鼠妇数量太少,偶然性大,导致实验结果不准确。
(2)某同学为了探究鼠妇喜欢干土还是湿土,设计了一个实验装置:以中轴为界,在解剖盘内的一侧放上湿土,另一侧放等量的干土,将10只鼠妇放在解剖盘的中轴线上,然后在解剖盘上盖一块玻璃板。静置2分钟后,开始观察统计,共统计了10次。
①为什么要在解剖盘的一侧放湿土,另一侧放等量的干土?
提示:保证变量唯一。
②该同学为什么要统计10次?
提示:多次统计,取平均值,减小误差。
③实验完毕,如果你是这位同学,你将如何处理鼠妇?
提示:把鼠妇放回适宜它生长的自然环境中。
易错点拨
区分实验组和对照组
1.对照组:所有的条件都控制在理想状态。
2.实验组:只控制研究因素,其他条件处于理想状态。
3.举例:如左侧实验中,阴暗的(盖纸板)一组为对照组,明亮的(盖玻璃板)一组为实验组。
活学巧用
探究实验的步骤
提→作→设→实、记→析→得
易错点拨
设置对照组,控制变量
(1)本实验中干土和湿土形成对照,变量是土的湿度。
(2)本实验需保证除“土的湿度”外,其他实验条件都相同。
实验法研究的示例:响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的
1.(2021·湛江质检)在做“响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的”实验时,将一只没有被蛇咬过的死老鼠用于实验的目的是
( B )
A.作为重复实验以减少误差
B.将它与被响尾蛇咬过的死老鼠形成对照
C.研究响尾蛇是习惯袭击死的还是活的老鼠
D.将被响尾蛇咬过的死老鼠作为实验组
2.在“响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的”实验法研究中,科学工作者必须收集与问题有关的信息,这样做的目的是
( D )
A.得出一个正确的结论
B.更好地提出一个问题
C.能够正确地解释实验结果
D.更好地作出合理的假设
探究影响鼠妇分布的环境因素
3.(生活链接题)新型冠状病毒疫情导致全国中小学生的课堂由线下转移到线上,某研究中心想知道人们对全国中小学教师在线教育的认可度,使用的方法是( A )
A.调查法
B.实验法
C.观察法
D.探究法
4.(2019·天津学业考)如表为小林同学探究“湿度对鼠妇分布的影响”的设计方案,其中存在不合理之处,下列改进建议正确的是
( B )
位置
鼠妇数量
光照
土壤湿度
纸盒左半侧
10只
明亮
干燥
纸盒右半侧
10只
黑暗
潮湿
A.纸盒左右各放一只鼠妇
B.纸盒左右两侧均应设置黑暗的条件
C.纸盒左右两侧均应放置干燥的土壤
D.纸盒左右两侧均应放置潮湿的土壤
5.探究“光对鼠妇生活的影响”实验,下列说法正确的是
( A )
A.光照条件是实验的变量
B.实验结论是光不会影响鼠妇的生活
C.可以用一只鼠妇完成实验
D.在一个盒子里进行,不用设置对照实验
6.(2021·成都质检)科学探究的一般过程的排列顺序是
( B )
①作出假设
②发现问题并提出问题
③收集与问题相关的信息
④制订实验计划
⑤实施实验计划并记录
⑥分析实验得出结论
A.②①③④⑤⑥
B.②③①④⑤⑥
C.②①④③⑤⑥
D.②①④⑤③⑥
7.夏天到了,晓明观察到池塘里鲫鱼的呼吸频率发生了变化,他探究了鲫鱼在不同温度水中的呼吸情况,记录数据如图所示。下列与探究无关的问题是
( C )
A.温度对鲫鱼的呼吸有影响吗?
B.鲫鱼的呼吸频率与水温有关系吗?
C.鲫鱼对不同的水温有不同的适应能力吗?
D.鲫鱼的呼吸频率会随着水温的升高而加快吗?
8.马铃薯露出地面的部分常常会变成绿色,而地下部分则不会,以下是为探究“叶绿素是否只有在光下才能合成”而进行的实验设计,符合要求的是
( B )
A.甲组置于光照高温环境,乙组置于黑暗低温环境
B.甲组置于光照环境,乙组置于黑暗环境
C.甲组用弱光照射,乙组用强光照射
D.甲组光照时间长,乙组光照时间短
9.(2020·嘉兴学业考)进行实验探究时,若要使已获得的探究结论更具有说服力,下列做法通常无效的是
( A )
A.增加自变量的数量
B.同一实验者重复实验
C.增加实验样本的数量
D.不同实验者重复实验
10.(2020·新疆学业考)一生物科学工作者为了解某一动物的行为,在森林中生活了多年,开始模拟它们的动作,后来与它们交上了朋友,此研究方法属于
( A )
A.观察法
B.实验法
C.模拟法
D.调查法
11.(核心素养提升)(2019·广安学业考)近段时间,很多同学都喜欢养蚕,由于某些地区桑树较少,部分同学就用榆树叶代替桑树叶喂养家蚕。某生物兴趣小组的同学为了探究家蚕喜欢吃桑树叶还是喜欢吃榆树叶,设计并实施了以下实验。
①在一个长方形纸盒的一侧放一片桑树叶,另一侧放一片大小基本相同的榆树叶;
②取10只家蚕放在盒子中央;
③过一段时间后,观察并记录每片树叶上取食的家蚕数目。
请根据实验分析作答:
(1)为了控制单一变量,实验中除了选取的两片树叶要大小基本一致外,还必须保证家蚕到两片树叶的距离 相等(或一致或相同或一样) 。?
(2)实验中选取桑树叶和榆树叶两种实验材料的目的是形成 对照 实验。?
(3)若观察到取食桑树叶的家蚕数量明显多于取食榆树叶的家蚕数量,且重复实验多次结果均如此,则本实验的结论是: 家蚕喜欢吃桑树叶(家蚕不喜欢吃榆树叶) 。?
法布尔出生在法国南部山区的一个小村庄里。村前小溪流水,村外山野树林,环境十分优美。
法布尔小时候,对大自然里发生的事情特别感兴趣,特别好奇。不论是水里的游鱼、空中的飞鸟、花丛中的蝴蝶……他总喜欢给自己提出一连串的问题:“鱼儿睡不睡觉?”“鸟儿长不长牙齿?”“蝴蝶为什么这样漂亮?”……这些问题,大人们也常常回答不出来。于是他时常留心观察飞禽和昆虫,自己寻找答案。
法布尔曾经趴在路边,掏出放大镜,一动不动地观察蚂蚁们的行动,将近4～5个小时。为了捕捉一只小虫,常常喘着气跟着虫子奔跑。有时候,为了不损伤虫子的腿或翅膀,他宁愿自己绊一跤。有一年冬天,他生病躺在床上。当他看到几只冻僵了的昆虫时,便把它们放进自己的怀里。昆虫慢慢地苏醒了,法布尔特别高兴。
对未知世界的探索,可以始于兴趣,但不能止于兴趣。法布尔抱着对“科学真理的挚爱”精神,去探索昆虫世界,从而发现了一个崭新的世界。
开动大脑思考:
法布尔研究昆虫主要采用了哪种科学方法?
提示:观察法。
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-第2节 生物学研究的基本方法
实验法研究的示例:响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的(教材P26～P28)
阅读教材P26～P28内容,完成下面的问题。
1.
是现代生物学研究的重要方法。
2.示例:探究响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的。
(1)发现并提出问题:响尾蛇会不会是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的呢?
(2)收集与问题相关的
。
(3)作出假设:
。
(4)设计实验方案:从一个蛇洞里拖出一只
的老鼠,拖一段较长的路程。将一只没有被响尾蛇袭击过的死老鼠按同样的路径拖相同路程。
(5)实施实验并记录。
(6)分析实验现象。
(7)得出结论:响尾蛇是根据自己毒液的
来追寻受伤的猎物的。
3.请写出【情境思考】问题的答案。
微点思考
若将被响尾蛇袭击的死老鼠装入塑料袋中拖一段较长的路程,响尾蛇还能找到这只死老鼠吗?
探究影响鼠妇分布的环境因素(教材P28～P29)
阅读教材P28～P29内容。
1.以光照对鼠妇生活的影响为例,完成下列用实验法研究的步骤:
(1)提出问题:
?
(2)作出假设:
。
(3)设计实验方案。
①在铁盘上放一层
,以中轴为界,一侧盖上
,一侧盖上
。
②将10只鼠妇放在湿土的中轴上。
③用表计时,每隔1分钟统计
下和
下的鼠妇的数量,并记入表格。
(4)实施实验并记录。
(5)实验现象预测:纸板下的鼠妇的数量
玻璃板下的鼠妇数量。
(6)分析实验现象。
(7)得出结论:
。
2.生物学研究的方法:
除了实验法外,还有观察法、
、比较法、
等。
结合实验思考下面问题:
(1)实验步骤②中能否将1只鼠妇放在湿土的中轴上?
(2)某同学为了探究鼠妇喜欢干土还是湿土,设计了一个实验装置:以中轴为界,在解剖盘内的一侧放上湿土,另一侧放等量的干土,将10只鼠妇放在解剖盘的中轴线上,然后在解剖盘上盖一块玻璃板。静置2分钟后,开始观察统计,共统计了10次。
①为什么要在解剖盘的一侧放湿土,另一侧放等量的干土?
②该同学为什么要统计10次?
③实验完毕,如果你是这位同学,你将如何处理鼠妇?
实验法研究的示例:响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的
1.(2021·湛江质检)在做“响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的”实验时,将一只没有被蛇咬过的死老鼠用于实验的目的是
(
)
A.作为重复实验以减少误差
B.将它与被响尾蛇咬过的死老鼠形成对照
C.研究响尾蛇是习惯袭击死的还是活的老鼠
D.将被响尾蛇咬过的死老鼠作为实验组
2.在“响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的”实验法研究中,科学工作者必须收集与问题有关的信息,这样做的目的是
(
)
A.得出一个正确的结论
B.更好地提出一个问题
C.能够正确地解释实验结果
D.更好地作出合理的假设
探究影响鼠妇分布的环境因素
3.(生活链接题)新型冠状病毒疫情导致全国中小学生的课堂由线下转移到线上,某研究中心想知道人们对全国中小学教师在线教育的认可度,使用的方法是(
)
A.调查法
B.实验法
C.观察法
D.探究法
4.(2019·天津学业考)如表为小林同学探究“湿度对鼠妇分布的影响”的设计方案,其中存在不合理之处,下列改进建议正确的是
(
)
位置
鼠妇数量
光照
土壤湿度
纸盒左半侧
10只
明亮
干燥
纸盒右半侧
10只
黑暗
潮湿
A.纸盒左右各放一只鼠妇
B.纸盒左右两侧均应设置黑暗的条件
C.纸盒左右两侧均应放置干燥的土壤
D.纸盒左右两侧均应放置潮湿的土壤
5.探究“光对鼠妇生活的影响”实验,下列说法正确的是
(
)
A.光照条件是实验的变量
B.实验结论是光不会影响鼠妇的生活
C.可以用一只鼠妇完成实验
D.在一个盒子里进行,不用设置对照实验
6.(2021·成都质检)科学探究的一般过程的排列顺序是
(
)
①作出假设
②发现问题并提出问题
③收集与问题相关的信息
④制订实验计划
⑤实施实验计划并记录
⑥分析实验得出结论
A.②①③④⑤⑥
B.②③①④⑤⑥
C.②①④③⑤⑥
D.②①④⑤③⑥
7.夏天到了,晓明观察到池塘里鲫鱼的呼吸频率发生了变化,他探究了鲫鱼在不同温度水中的呼吸情况,记录数据如图所示。下列与探究无关的问题是
(
)
A.温度对鲫鱼的呼吸有影响吗?
B.鲫鱼的呼吸频率与水温有关系吗?
C.鲫鱼对不同的水温有不同的适应能力吗?
D.鲫鱼的呼吸频率会随着水温的升高而加快吗?
8.马铃薯露出地面的部分常常会变成绿色,而地下部分则不会,以下是为探究“叶绿素是否只有在光下才能合成”而进行的实验设计,符合要求的是
(
)
A.甲组置于光照高温环境,乙组置于黑暗低温环境
B.甲组置于光照环境,乙组置于黑暗环境
C.甲组用弱光照射,乙组用强光照射
D.甲组光照时间长,乙组光照时间短
9.(2020·嘉兴学业考)进行实验探究时,若要使已获得的探究结论更具有说服力,下列做法通常无效的是
(
)
A.增加自变量的数量
B.同一实验者重复实验
C.增加实验样本的数量
D.不同实验者重复实验
10.(2020·新疆学业考)一生物科学工作者为了解某一动物的行为,在森林中生活了多年,开始模拟它们的动作,后来与它们交上了朋友,此研究方法属于
(
)
A.观察法
B.实验法
C.模拟法
D.调查法
11.(核心素养提升)(2019·广安学业考)近段时间,很多同学都喜欢养蚕,由于某些地区桑树较少,部分同学就用榆树叶代替桑树叶喂养家蚕。某生物兴趣小组的同学为了探究家蚕喜欢吃桑树叶还是喜欢吃榆树叶,设计并实施了以下实验。
①在一个长方形纸盒的一侧放一片桑树叶,另一侧放一片大小基本相同的榆树叶;
②取10只家蚕放在盒子中央;
③过一段时间后,观察并记录每片树叶上取食的家蚕数目。
请根据实验分析作答:
(1)为了控制单一变量,实验中除了选取的两片树叶要大小基本一致外,还必须保证家蚕到两片树叶的距离
。?
(2)实验中选取桑树叶和榆树叶两种实验材料的目的是形成
实验。?
(3)若观察到取食桑树叶的家蚕数量明显多于取食榆树叶的家蚕数量,且重复实验多次结果均如此,则本实验的结论是:
。?
法布尔出生在法国南部山区的一个小村庄里。村前小溪流水,村外山野树林,环境十分优美。
法布尔小时候,对大自然里发生的事情特别感兴趣,特别好奇。不论是水里的游鱼、空中的飞鸟、花丛中的蝴蝶……他总喜欢给自己提出一连串的问题:“鱼儿睡不睡觉?”“鸟儿长不长牙齿?”“蝴蝶为什么这样漂亮?”……这些问题,大人们也常常回答不出来。于是他时常留心观察飞禽和昆虫,自己寻找答案。
法布尔曾经趴在路边,掏出放大镜,一动不动地观察蚂蚁们的行动,将近4～5个小时。为了捕捉一只小虫,常常喘着气跟着虫子奔跑。有时候,为了不损伤虫子的腿或翅膀,他宁愿自己绊一跤。有一年冬天,他生病躺在床上。当他看到几只冻僵了的昆虫时,便把它们放进自己的怀里。昆虫慢慢地苏醒了,法布尔特别高兴。
对未知世界的探索,可以始于兴趣,但不能止于兴趣。法布尔抱着对“科学真理的挚爱”精神,去探索昆虫世界,从而发现了一个崭新的世界。
开动大脑思考:
法布尔研究昆虫主要采用了哪种科学方法?
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