科学探究-2022-2023学年科学期末复习北师大版七年级上册

第5讲 科学探究及常见的科学探究方法 思维导图 知识梳理 一、科学探究 1.科学是一门研究各种自然现象，并寻找相应答案的学问。 2.学习科学的方法有观察、实验、思考。其中观察和实验是探索自然的重要方法。 二、科学探究的基本环节 科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说，就是让我们自己去发现问题，主动去寻找答案，而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程，而不是只注重答案本身。 科学探究的过程： 表1 科学探究过程 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；③根据已知科学知识揭示矛盾 作出假设 ①根据已知科学知识对问题提出假设；②判断假设的可检验性 制订计划 ①拟订计划；②根据拟订的计划，列出所需材料和用具；③选出控制变量；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 表达和交流 ①撰写探究报告；②交流探究过程和结论并完善 三、科学探究的基本方法 1.观察法 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的感知和描述，以发现和验证科学结论。 （1）观察的类型 直接观察：用肉眼观察； 间接观察：借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具。 （2）科学观察的特点 第一，要有明确的目的。 第二，要掌握正确的观察方法，即从宏观到微观、从整体到局部。 第三，观察时要全面，细致和实事求是。 第四，及时做好观察记录。 2.调查法 调查是科学探究常用的方法之一，是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导，通过访谈、问卷、测验等手段，有计划地、广泛地了解和掌握相关资料，在此基础上进行分析、综合，得出结论。 科学调查的步骤：明确调查的目的和调查对象→制订合理有序的调查方案→实施实验调查方案→如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。 生物调查活动的注意事项：调查是一项科学工作，对于所看到的生物，不管你是否喜欢它，都要认真观察，如实记录；不要损伤植物和伤害动物，不要破坏其生活环境；注意安全，集体行动。 3.实验法 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。 4.测量法 规律总结： （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。 四、调查的基本方法 调查的基本方法包括抽样调查和普查。选择普查还是抽样调查要根据所要考查对象的特征灵活选用。一般来说，对于具有破坏性的调查，无法进行普查或者普查的意义、价值不大时，应选择抽样调查。对于精确度要求高的、事关重大的调查往往选用普查。因此，普查法获得的数据更准确。当调查对象特别多时常采用抽样调查法。 五、科学探究几种常见的方法 1.控制变量法 所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。运用控制变量法要遵守单因子变量原则和对照性原则。所谓变量是指可操纵的特定因素或条件，它包括实验变量、反应变量、无关变量和额外变量。实验变量又称自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件，反应变量又称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。 （1）单因子变量原则 该原则可使实验中复杂的关系简单化，使实验结果更准确。它要求：一是确保“单因子变量”的实验观察，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观察一个反应变量。二是确保“单因子变量”的操作规范，即在实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。 （2）对照性原则 该原则是实验设计最常用的原则，其目的在于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。实验时设对照组和实验组。 对照组：已经确定其结果的事物，称为对照组，作为比较的标准。实验组：未知的，需要研究的事物，称为实验组。 对照的方法通常有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照，如实验观察植物细胞的质壁分离和复原是自身对照，验证