1.1.3 生物学研究的方法 新授课课件 济南版七年级上册生物(共28张PPT)

(共28张PPT)
第三节
生物学的研究方法
在现实生活中，狗猫追咬决斗一场、不欢而散的场面也司空见惯。但是，猫狗究竟为什么不和呢？前不久，以色列的基尔尼特·海依姆动物研究所所长R·门策尔博士对这个问题进行了研究，终于揭开了“猫狗不和”之迷。
为了进行实验，门策尔博士找来了一条名叫“阿比”的西班牙长毛狗和一只名叫“吉姆”的德国短毛公猫。这一猫一狗都是一岁左右。它们打生下来便各自生活在自己的同类中，彼此从未见过面。实验开始了，它们被关在同一间宽敞的实验房里。消除了陌生感并经过一段时间的适应以后，彼此都产生了“要同对方一起玩”的意向。由此海依姆得出狗猫不是冤家的结论。你会同意吗？
1、概述生物学的探究方法和科学探究的大致过程。
2、体验科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径之一。
3、了解科学探究的一般方法，增强自身的科学素养。
探究的基本过程
【分析讨论】巴斯的实验
1、提出问题：
2、作出假设：
3、制定计划：
导致肉汤变质的微生物是肉汤本身产生的，还是来自外界？
肉汤变质是微生物引起的，这些微生物来自空气
把
肉
汤
分
别
注入两个烧瓶里。A
是普通烧瓶，瓶口竖直向上；B
是瓶口拉长呈“S”形的曲颈瓶。两个烧瓶的瓶口都是敞开的。
4、实施计划：
（1）把
A、B
两个烧瓶内的肉汤分别煮沸，杀死其中可能存在的微生物。
（2）肉汤放凉后，在自然环境下观察肉汤的变化。3
天后，A
烧瓶里的肉汤中出现了微生物，肉汤浑浊变质；B
曲颈瓶里不但没有微生物，而且直到4
年后，曲颈瓶里的肉汤仍然新鲜如初，没有出现微生物。
（3）把
B
曲颈瓶的长颈打断，使瓶口能竖直接触空气，不久
,
肉汤也浑浊变质了。
5、得出结论：
6、表达交流：
【实验现象】
【结论】
实验一：A组：肉汤变质，B组：肉汤不变质。
实验二：肉汤变质
肉汤变质是微生物引起的，这些微生物来自空气
1.
巴斯德的研究是为了解决什么问题？根据提出的问题，他作出了怎样的科学假设？
2.
在巴斯德实验中，曲颈瓶的设计妙在何处？
3.
在巴斯德实验中，设置
A
瓶的作用是什么？
解析实验
实验用具
实验变量
实验现象
实验结论
对照实
验设置
A
B
直颈烧瓶
曲颈烧瓶
空气中微生物能进入
空气中微生物无法进入
变质
不变质
使肉汤变酸的微生物,来自于空气
实验变量不同，其他相同。
1、试验中对照组和实验组分别是：A---对照组，B---实验组
实验变量：微生物的有无
2、设置对照试验的目的：排除其他因素的干扰，增加实验的准确性和可信度。
3、设置单一变量的目的：排除无关变量对实验结果的影响，增加实验的可信度和说服力。
4、把A、B两个烧瓶内肉汤分别煮沸的目的：高温灭菌，杀死其中可能存在的微生物。
5、将没有变质的B烧瓶曲颈打断，放置一段时间后，观察现象：肉汤变质。
6、曲颈打断前：对照组。曲颈打断后：实验组
7、巴斯德实验成功的关键：在于他设计了曲颈瓶，改进了实验器具，以巧妙的探究方法证明了自己的假设。
对照试验
是指研究某一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验。其中的不同条件就是实验变量，认为改变的成为自变量，随自变量改变而改变的是因变量。
对照实验原则
1、对照原则：在实验中，必须设置对照组。通过对照，使实验结果更加可信。
2、单一变量原则：实验组与对照组只能有自变量这一种处理因素的不同。
3、平衡与平衡控制原则：除自变量外，其他可能对实验结果造成影响的无关变量在实验组与对照组中应完全相同，且处于最适宜的程度。
4、平行重复原则：在同样条件下重复实验，以消除偶然误差。
5、科学性原则：实验方案严密、选材合适、实验原理科学无误
实验组与对照组
实验组是指能反映实验目的的、需要研究的、接受实验变量处理的对象。而对照组是在通常状态下不进行实验变量处理的对象。
【P11
分析并讨论下列问题：】
1、使肉汤变质的微生物来自空气
2、弯曲的瓶颈能使外界的空气进入，而其中的微生物无法进入瓶内的肉汤中。
3、作对照，空气中的微生物没有受到任何阻挡而进入瓶内。
4、使肉汤变质的微生物来自于空气
1、（2019泰州）某同学为了研究“不同水质对蛙卵孵化的影响”。设计了如下表所示的实验：你认为该实验设计需要改进的地方是（　　）
A．两组的水质应相同
B．两组的水量应不同
C．两组的水温应相同
D．两组的蛙卵数应不同
2、（2018益阳）以下教材实验中设置了对照的是（
）
①种子的萌发过程产生了二氧化碳
②测定种子的发芽率
③探究光对鼠妇生活的影响
④转基因超级鼠的培育⑤探究烟草浸出液对水蚤心率的影响⑥模拟保护色的形成过程
A．②④⑥
B．
③④⑤
C．
①②⑥
D．①③⑤
组别
水质
水量
水温
蛙卵数
孵出的蝌蚪数
甲组
河水
500毫升
22℃
30个
28只
乙组
蒸馏水
500毫升
10℃
30个
9只
C
B
3、（2018武汉）如图为巴斯德的鹅颈瓶实验示意图，结论是（　　）
A.
细菌繁殖需耍漫长的时间
B.
细菌由营养丰富的肉汤产生
C.
细菌由肉汤原有的细菌产生
D.
使肉汤腐败的细菌来自空气
4、某同学探究酒精对水蚤心率的影响，实验结果如下．下列分析正确的是（　　）
A.
水蚤心率随酒精浓度升高而升高
B.
酒精浓度对水蚤心率没有影响
C.
酒精浓度太高会导致水蚤死亡
D.
水蚤心率随酒精浓度降低而降低
D
C
酒精浓度
0（清水）
0.25%
1%
10%
20%
每10秒水蚤心跳次数（平均值）
35
45
30
23
死亡
5、（2018咸宁）某生物兴趣小组探究“种子萌发的环境条件”的部分实验方案及结果如下表,从表中数据分析,导致①组的小麦种子不能萌发的主要因素是（
）
A.光照
B.温度
C.水分
D.氧气
6、（2018益阳）以下教材实验中设置了对照的是（
）
①种子的萌发过程产生了二氧化碳
②测定种子的发芽率
③探究光对鼠妇生活的影响
④转基因超级鼠的培育
⑤探究烟草浸出液对水蚤心率的影响
⑥模拟保护色的形成过程
A．②④⑥
B．
③④⑤
C．
①②⑥
D．①③⑤
B
B
7、（2018益阳）同一品种的西瓜栽种在非生物因素相同的两地，产量相差很大，为了解其原因，有人进行了如下探究，你不认同的是（
）
A．探究杂草对西瓜生长的影响
B．探究害虫对西瓜生长的影响
C．探究土壤酸碱度对西瓜生长的影响
D．探究蜜蜂对西瓜生长的影响
C
科学探究的过程
探究过程
基本要求
提出问题
①从生活、实践、学习中发现问题
②表述这些问题
作出假设
①根据已知科学知识对问题作出假设
②判断假设的可检验性
制定计划
①制定计划内
②根据制定的计划，列出所需的材料和用具
③选出控制的变量
④设计对照组
实施计划
①采用多种途径实施计划
②记录现象、数据
③评价现象、数据的可靠性
得出结论
①描述现象
②处理数据
③分析得出结论
表达交流
①撰写探究报告
②交流探究过程和结论并完善。
提出问题
作出假设
制定计划
实施计划
得出结论
表达交流
肉汤变质是由肉汤自身产生的微生物引起的，还是有空气中的微生物进入其内引起的呢？
科学探究的环节
使肉汤变质的微生物来自于空气
使肉汤变质的微生物来自于空气
1、能够提出有研究价值的问题，并作出符合科学事实的假设，是探究成功的前提；制订出恰当的科学探究计划，则是探究成功的关键。
2、探究计划包括方法和步骤，以及所需要的材料、器具等。
3、科学探究过程往往不是一次就能顺利完成的。人们需要反复探索，不断改进探究方法，如改进实验条件、材料或器具等，最终才能证明作出的假设是否成立。
4、当结论和假设相矛盾时，首先反思探究过程的科学性、严密性。其次重新考虑作出假设，重新实验得出正确结论。
1、设置单一变量的目的：消除无关变量对实验结果的影响，增加实验结果的可信度和说服力。
2、设置重复试验的目的：减少实验数据的误差和偶然性，增强实验的可信度。
3、减少实验误差的方法：①设置单一变量，②设置重复试验，③计算所用实验的平均值。
4、实验结果和预想的不一致：
①可能是假设的问题，可以重新进行假设．
②可能是制定计划时出现了问题，可以通过进一步查找相关资料来进一步探究。
③可能是在做实验的过程中出现了一些错误，可以重新进行假设．
④科学探究是严谨的，不能因为一次实验结果就否定或推翻原来的假设，要检查原实验方案是否科学，或进行重复多次实验，检验实验结果是否一致．
1、（2019绵阳）小王想证明细菌对落叶的分解作用，他设计了对照实验：甲组落叶放在无菌条件下，乙组落叶暴露在空气中。小红对他的实验方案作出了评价，其中说法错误的是（　　）
A．甲、乙两组落叶可以用不同的树叶
B．实验时应滴加蒸馏水，使树叶保持湿润
C．甲、乙两组落叶都有细菌，未形成对照关系
D．通过对剩余落叶称量，判断细菌是否分解落叶
2、（2019德州）在对蜜蜂色觉的研究中，奥地利动物学家费里施怀疑“蜜蜂是色盲”这一说法，他认为蜜蜂能分辨花卉的不同颜色。这一步骤属于科学探究基本环节的（　　）
A．提出问题
B．作出假设
C．制定计划
D．表达交流
A
B
探究的常用方法
1、观察法：
2、实验法：
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具，对客观事物进行系统地感知和描述，以发现和验证科学结论。
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料，通过有目的、有步骤的实验操作和观察，记录、分析，发现或验证科学结论。
3、测量法：
4、调查法：
利用尺子、秒表、温度计等工具，对确定对象的高度、速度、温度等进行测量，用数据对事物做出量化描述。
为达到设想的目的，制订计划，收集研究对象的相关数据，然后进行分析、综合，得出结论。实地调查是生物学常用的调查法。
包括社会调查法（访谈法、电话调查法、问卷调查法、网络调查法）、实地调查法（抽样调查方法、普查）、统计调查方法。
1、①科学探究是认知的主要途径、方法和过程，适用于自然科学和社会科学。
②认知生物的形态、行为的方法主要是观察法。
③认知生物的结构、生理的方法主要是实验法。
④认知未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。
2、要了解校园里生物的种类，应采用调查法。
要了解马和驴在外形上的相同或不同之处，应采用观察法。要了解鱼的尾鳍在游泳中的作用，如果单凭
观察难以得出结论，可采用实验法。
要了解家鸽一天内体温的变化，应采用测量法。
1（2019潍坊）为了解潍县萝卜各个品系以及栽培现状，某研究小组先后到各萝卜主产区，考察种植环境、查阅和收集相关资料、走访相关人员。其主要采用的科学研究方法是(
)
A.实验法
B.调查法
C.观察法
D.测量法
2（2019攀枝花）研究动物行为的方法主要有（　　）
A．观察法和调查法
B．实验法和调查法
C．实验法和样方法
D．观察法和实验法
3（2019绵阳）食堂工作人员对学生每天的饭菜都要随机采集，部分留样，供有关部门进行食品安全检查。其中主要运用的科学方法是（　　）
A．比较
B．抽样检测
C．作出假设
D．生物分类
B
D
B
4、（2018成都）下列动物行为的研究案例中，主要采用观察法的是（
）
A．法布尔对昆虫的研究形
B．弗里施对蜜蜂色觉的研究
C．廷伯根对银鸥幼雏求食行为的研究
D．劳伦兹对小野雁学习行为的研究
5、（2018凉山）为了了解近年来西昌市初中学生近视的情况，我们可以采用下列哪种方法（
）
A.调査法
B.观察法
C.实验法
D.比较法
6、（2018连云港）关于科学探究和普通光学显微镜使用的叙述，正确的是（
）
A.科学探究必须独立探索，不能与他们合作
B.科学探究得出的结论必须与探究假设相符
C.顺时针转动粗细准焦螺旋可使镜筒升降
D.由低倍物镜换高倍物镜时需要转动转换器
A
A
D
7、（2019潍坊）某研究员利用四组条件相同的大白鼠，探讨营养物质X和物质Y对大白鼠体重增加量的影响。对大白鼠的实验处理如下表，获取四周内的体重增加量如下图。下列分析合理的是(
)
A.甲、乙对照说明物质X对大白鼠的体重影响不大
B.甲、丙对照说明物质Y对大白鼠的体重影响较大
C.物质Y的成分一定是小分子有机物
D.物质X在四周内会使大白鼠的体重增加超过100g，而物质Y不能
组别
实验处理
甲
提供营养物质X，注射物质Y
乙
提供营养物质X，未注射物质Y
丙
未提供营养物质X，注射物质Y
丁
未提供营养物质X，未注射物质Y
D
8、（2019威海）在学校选取裸地、草地、灌丛三处不同的地点，每天早晨、中午、晚上测量其周围的空气湿度，计算平均值，结果如下表所示。下列对表中数据的分析，不合理的是（　　）
A.
同一地点，早晨的空气湿度最大
B.
同一时间，灌丛周围的空气湿度最大
C.
任一地点早晨的空气湿度，比每一地点中午的都大
D.
任一时间草地周围的空气湿度，比每一时间裸地的都大
9、（2018日照）法布尔在《昆虫记》中栩栩如生地记录了昆虫的本能及习性，他研究昆虫的方法主要是（　　）
A．观察法
B．实验法
C．调查法
D．模拟法
地点湿度（%）时间
裸地
草地
灌丛
早晨
45.6
60.7
78.9
中午
29.5
49.6
61.3
晚上
35.2
55.9
73.5
C
A
10、（2018保定）为探究酸雨是否影响种子的萌发，科研人员用小麦种子进行了模拟实验，除表中变量外其余环境条件均相同且适宜，发芽率统计结果见下表。下列说法正确的是
（　　）
A．本实验的变量是清水的多少
B．多做几组重复实验可以消除误差
C．只要不受酸雨影响，种子就可以萌发
D．实验证明酸雨不利于小麦种子的萌发
11、（2018长沙）阳春三月，樱花、桃花、梨花等竞相绽放，人们难以区分。要辨别这些花的种类，下列运用的科学方法是（
）
A.观察
B.比较
C.生物分类
D.对照实验
12、（2019泰州）科学观察与日常观察不同，以下不属于科学观察的是（　　）
A．无目的观察
B．有顺序的观察
C．有思考的观察
D．有记录的观察
组别
处理
发芽率
甲
加入模拟酸雨
30%
乙
加入等量清水
90%
D
D
A
生物学的探究方法
巴斯的实验
科学探究的基本过程
探究常用的方法
提出问题
作出假设
制定计划
实施计划
得出结论
表达交流
观察法
实验法
测量法
调查法
实验过程
实验现象
实验结论