1.1.3生物学研究的基本方法课件2024-2025学年北师大版生物七年级上册

第3节 生物学研究的基本方法 学习目标(1分钟) 1.说出实验法的基本步骤; 2.尝试设计简单的实验并运用表格记录分析数据。 新课程标准要求： 能够用实验法科学探究影响生物分布的环境因素 第1章 认识生物和生物学 １.生物科学工作者利用＿＿、调查、分类、＿＿等方法来研究生命现象，其中，＿＿＿是现代生物学研究的重要方法。 ２．实验法研究一般包括以下几个重要步骤： ①＿__＿＿＿＿＿＿；②收集与问题相关的信息；③＿＿＿＿＿； ④设计＿＿____＿；⑤实施实验并记录；⑥分析＿_______＿＿；⑦＿__________； ３．对发现和提问的问题进行各种＿＿＿＿＿＿＿，就是假设。一个成功的假设，要能够说明相关事物之间的因果关系。 ４．实验方案中一般只设＿＿＿＿＿＿变量因素。每个变量因素应该设置＿＿＿＿＿＿＿，如果探究光对鼠妇的影响，应设计＿＿＿和＿＿＿两种条件。 自学指导 (1分钟) 阅读课本 第26到29页 学生自学：6分钟 １.生物科学工作者利用＿＿、调查、分类、＿＿等方法来研究生命现象，其中，＿＿＿是现代生物学研究的重要方法。 ２．实验法研究一般包括以下几个重要步骤： ①＿__＿＿＿＿＿＿；②收集与问题相关的信息；③＿＿＿＿＿； ④设计＿＿____＿；⑤实施实验并记录；⑥分析＿_______＿＿；⑦＿__________； ３．对发现和提问的问题进行各种＿＿＿＿＿＿＿，就是假设。一个成功的假设，要能够说明相关事物之间的因果关系。 ４．实验方案中一般只设＿＿＿＿＿＿变量因素。每个变量因素应该设置＿＿＿＿＿＿＿，如果探究光对鼠妇的影响，应设计＿＿＿和＿＿＿两种条件。 观察 实验 实验法 发现并提出问题 作出假设 实验方案 实验现象 得出结论 自学检测5分钟 尝试性解释 一个 对照 光照 黑暗 自学检测（6分钟） 探究一：实验研究法的一般步骤 研究示例:响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的？ 响尾蛇是一种毒蛇。长约2米。身体呈绿黄色，具有菱形黑褐色斑。尾端有角质环，运动时能发出声音，故称为响尾蛇。分布于北美洲。南美洲也有近似种。 响尾蛇捕获到猎物后，它的毒牙会迅速地将毒液注入猎物体内，并不马上把猎物吞下，而是放猎物逃走，过一段时间后，响尾蛇再去追获和吞食猎物。 响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的？ 1、提出问题 2、收集资料 （1）响尾蛇的视力不好，它的眼只能感受可见光，而不能看清物体。 （2）响尾蛇的眼下方有一对能感受热的结构，可以感受到较近的动物体温。 森林光线昏暗，无法靠视力 猎物已跑远 × × 响尾蛇是根据毒液的气味来追寻受伤的猎物的。 （3）响尾蛇的舌能感受空气中的气味。 （4）一只没有被响尾蛇咬伤的动物不能触发响尾蛇的追踪行为。 3、作出假设 27页 5 A B 实验1 A B 实验2 4.设计实验方案 被蛇咬过的死老鼠 没有被蛇咬过的死老鼠 5.实施实验并记录 蛇能追寻到（ ）的老鼠 蛇不能追寻到（ ）的老鼠 响尾蛇是根据毒液的气味来追寻它放走的猎物的。 有毒液 无毒液 6.分析实验现象 7.得出结论 1发现并提出问题 实验法研究步骤 2 收集与问题相关的信息 3 作出假设 4 设计实验方案 5 实施实验并记录 6 分析实验现象 7 得出结论 响尾蛇捕获到猎物后，先放猎物逃走，后去追获和吞食猎物，响尾蛇可能是根据什么标记追寻猎物的呢？ 收集阅读与响尾蛇有关的4个信息 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的 科学家设计2个对照实验 科学家进行2个对照实验，并记录实验现象 实验中两只死老鼠的唯一区别是什么？为什么要设计一只没有被响尾蛇袭击过的老鼠？ 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的 28页 探究二：探究光照对鼠妇分布的影响 光照对鼠妇分布有影响吗？ 光照对鼠妇分布有影响 指导应用（7分钟） 一、提出问题 二、收集与问题相关的信息 三、作出假设 鼠妇经常躲在阴暗潮湿的地方，如石块下，花盘底下等 28页 9 探究光照对鼠妇分布的影响 实验工具： 请利用以上工具，设计合理的实验方案 四、设计实验方案 右边 （遮光） 左边 （有光） （光对鼠妇生活的影响） 湿土 湿土 在纸盒里放一层湿润的土壤，以横轴中线为界，一侧用黑纸包好，一侧不做处理。用毛笔将鼠妇轻轻刷进实验装置，两侧中央各放5只，静置2分钟，每隔1分钟统计1次，共统计10次 思考：1.实验时，应该在小盒中给鼠妇提供哪两种不同的环境？ 光亮的环境和阴暗的环境 2.除了光照不同以外，其他条件是否保持一样？ 保持一样( ) 实验方案中一般只设一个变量因素 注意事项： （4）观察、计时、记录（次数至少10次以上） （静置时间尽量长一点） （3）盖玻璃板 （1）放湿土（均匀） （2）放鼠妇（同时） 五、实施实验并记录 时间/min 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均值 总数÷10次 明亮/只 5 3 4 5 3 3 2 1 1 0 0 2.7 阴暗/只 5 7 6 5 7 7 8 9 9 10 10 8.3 六、分析实验现象：＿＿＿的鼠妇多 七、得出实验结论： ＿＿会影响鼠妇的生活，鼠妇喜欢＿＿＿的环境 重复多次实验，取平均值，可减少误差，避免偶然性 阴暗处 光照 阴暗 13 单一变量原则 每组实验只探究一个因素 改变一个条件，其他条件相同 对照原则 要设置对照实验 对照组：模拟自然状态下各种条件 实验组：在模拟自然状态下人为改变某个变量 平行重复原则 减少误差，避免偶然性， 一般将实验设计为对照实验，它有以下原则： 目的:保持单一变量 刚刚的响尾蛇实验和鼠妇实验均属于对照实验，并且遵循了单一变量原则，请问这两个实验的变量分别是什么？ 响尾蛇的实验变量是毒液；鼠妇实验的变量是光照 鼠妇喜欢阴暗潮湿的环境，因此对鼠妇来说，在装有湿土的纸盒里，盖着纸板的一侧模拟着自然条件下的状态，所以盖着纸板的一侧为对照组，盖着玻璃的一侧为实验组。 变量是指在实验中可被操纵的特定因素或条件 小结（写在28或29页）： 对照实验的原则： （1）除变量外，其他条件保持相同 （目的：保持单一变量） （2）对照原则 对照组：模拟自然状态 实验组：自然状态下人为改变了某个变量 ★3、平行重复原则 目的：减少误差，避免偶然性 方法（1）样本数量足够（2）重复实验 ，求平均值 避免误差 1.如表为某同学探究“温度对鼠妇生活 的影响”的实验设计，但还不够完善，下列对其修改正确的是（　　） A.左右两侧鼠妇的数量可以不同 B. 左右两侧都应保持30℃ C.左右两侧可以湿度不同 D.左右两侧都应保持在阴暗环境中 D 实验中纸盒分为左右两侧两个组别， 目的是_________________ 形成对照实验 2．在生物实验设计中，为了控制变量要设计对照，下列对照组中设计不合理的是（　　） A．潮湿与干燥 B．高温与低温 C．有氧与适宜的温度 D．光亮和黑暗 3．在探究“光对鼠妇生活的影响”实验中，下列说法正确的是（ ） A、可以用一只鼠妇完成 B、光照条件是实验变量 C、只有光影响鼠妇的生活 D.在一个盒子进行，不用设置对照 C B ①实验中鼠妇不能用一只，必须是多只的原因是 _______________________________________________ ②若实验中只用一只鼠妇，则会存在的问题是 _______________________________________________ _______________________________________________ 可以减少误差，避免偶然性。 存在偶然性，误差较大。 或不能减少误差，不能避免偶然性。 为探究种子萌发的环境条件，某生物兴趣小组的同学设计了如下实验：在甲、乙、丙、丁四个培养皿内分别放等量的棉花，在棉花的上面都放入30粒外观大致相同的玉米种子，然后将它们放在不同条件下进行培养，数日后记录种子萌发的情况如表所示。 实验探究 装置 甲 乙 丙 丁 场所 黑暗中 日光下 日光下 真空培养 温度 23℃ 23℃ 23℃ 23℃ 棉花干湿状态 潮湿 干燥 潮湿 潮湿 种子萌发数量 29粒 0粒 29粒 0粒 分析并回答： （1）乙和丙能构成一组对照实验，其变量是______。 湿度 装置 甲 乙 丙 丁 场所 黑暗中 日光下 日光下 真空培养 温度 23℃ 23℃ 23℃ 23℃ 棉花干湿状态 潮湿 干燥 潮湿 潮湿 种子萌发数量 29粒 0粒 29粒 0粒 （2）上表所示的实验方案中，甲组和乙组不能形成对照的原因是_________________． （3）想要探究光照对种子萌发的影响，应用______和______两个培养皿作对照，根据种子萌发的数量可以得出的结论是________________________。 有两个实验变量 甲 丙 光照对种子萌发没有影响 溜了，溜了 探究温度对霉菌生活的影响 提出问题 作出假设 变量 设置对照 得出结论 温度对霉菌的生活有影响吗？ 低温环境 温暖环境 温度 温度对霉菌的生活有影响 温度对霉菌的生活有影响，温暖环境适合霉菌生长。 当堂训练（10分钟） 某学习小组在探究光对鼠妇的影响实验中，实验装置如图所示，图中鼠妇数量为刚放入时的状态，请根据所学知识回答下列问题： （1）该探究实验中所设置的变量是_____． （2）A装置与B装置组成_____实验，其中实验组是_____装置． 透明玻璃 不透明黑色纸板 不透明纸盒 纸盒中线 鼠妇 光 对照 A （3）待实验装置中的鼠妇平静后，每隔1分钟对实验装置A和B的鼠妇进行计数．经10分钟的计数后．计算出装置A和B中鼠妇数量的_____值为实验结果． （4）根据实验装置图中所选用的鼠妇情况．鼠妇的大小不一样，这样的实验材料合理吗？如果不合理应该如何改正？_____． 透明玻璃 不透明黑色纸板 不透明纸盒 纸盒中线 鼠妇 平均 不合理，应该选择大小一样的鼠妇 单一变量原则 对照原则 平行重复原则 2.微生物学家弗莱明在研究葡萄球菌的过程中，在培养葡萄球菌的培养基上发现了一块青霉菌造成的霉斑，在这块霉斑上竟没有细菌的踪迹。他随即进一步研究发现青霉菌分泌的一种物质能抑制细菌的生长，这就是现在用的青霉素。 （1）假如你是当时的弗莱明，会提出什么问题？ ______________________________________ （2）作出的假设是： ______________________________________ （3）实验现象：经过一系列实验发现，青霉菌分泌的一种物质能抑制细菌的生长。这种物质是青霉素。 （4）实验的结论是： ______________________________________ 青霉菌或青霉菌的分泌物会杀死细菌吗？ 青霉菌或青霉菌的分泌物会杀死细菌。 青霉菌或青霉菌的分泌物能够杀死细菌。 方法 将馒头置于塑料袋中,结扎袋口, 将实验装置放在温暖环境里。 条件 温暖潮湿 温暖干燥 低温潮湿 实验 预测 实验 结果 活动：探究温度和湿度对霉菌生活的影响 指导应用：6分钟 馒头发霉 馒头不发霉 馒头不发霉 温暖潮湿 低温潮湿 (５－７天后) 方法 将馒头置于塑料袋中,结扎袋口, 将实验装置放在温暖环境里。 条件 温暖潮湿 温暖干燥 低温潮湿 实验 预测 实验 结果 活动：探究温度和湿度对霉菌生活的影响 馒头发霉 馒头不发霉 馒头不发霉 馒头发霉 馒头不发霉 馒头不发霉 讨论： 2、湿度对霉菌的生长有什么影响？ 1、实验开始时面包片为什么要在空气中暴露30分钟？ 答：使面包可以接触空气中霉菌 答：适宜的湿度有利于霉菌的生长，干燥环境不利于霉菌的生长。 2、该实验说明了什么问题？ 1、根据你的日常观察和经验，你认为选用哪种食品容易长出霉菌？ 答：面包、馒头等湿润、营养物质丰富的食品。 答：霉菌适于生活在温暖湿润的环境里。 3、温度对霉菌的生长有什么影响？ 答：适宜的温度有利于霉菌的生长，低温条件不利于霉菌的生长。 结论： $$