1.3 生物学研究的基本方法-【新教材】2024-2025学年七年级上册生物同步精选课件（北师大版2024）

生物学 研究的 基本方法 BASIC METHODS OF BIOLOGICAL RESEARCH 第一章 第三节 生物学研究 的基本方法 学习目标 (1)了解生物学研究的基本方法。 (2)掌握实验法研究的基本步骤。 (3)掌握实验原则，应用实验法设计实验 。 观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，在自然状态下用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。 一、生物学研究的基本方法(P29) 调查法就是为了达到设想的目的，制定某一计划全面或比较全面地收集研究对象的某一方面情况的各种材料，并作出分析、综合，得到某一结论的研究方法。 比较法，是把客观事物加以比较，以达到认识事物的本质和规律并做出正确的评价。 文献法就是搜集和分析研究各种现存的有关文献资料，从中选取信息，以达到某种调查研究目的的方法。 实验法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；（现代生物学研究的重要方法） 二、实验法研究的示例: 响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的 响尾蛇是一种毒蛇，蛇毒是血循毒。体长约1.5～2米。体呈黄绿色，背部具有菱形黑褐斑。尾部末端具有一串角质环，急剧摆动时，能长时间发出响亮的声音，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，并不马上把猎物吞下，而是用毒牙迅速地将毒液注入猎物体内，然后放猎物逃走。过一段时间后，响尾蛇再直接去追寻和吞食注入毒液的猎物。 响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的呢？ 提出问题： 2.收集与问题相关的信息 1、响尾蛇的视力不好,他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,可以感受较近的动物体温。 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。 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的。 3.做出假设： 4.设计实验方案 实验1 把一只被响尾蛇咬过中毒而死的老鼠蜿蜒拖行较长的路程后，让响尾蛇进行追寻。 实验2 把一只没有被响尾蛇咬过的死老鼠蜿蜒拖行较长的路程后，再让响尾蛇进行追寻。 形成对照 5.科学家的实验 A B 实验1 被蛇咬过的死老鼠 被蛇咬过的死老鼠 重复多次 结果：响尾蛇沿着路径追寻小鼠 9 A B 实验2 没有被蛇咬过的死老鼠 没被蛇咬过的死老鼠 重复多次 结果:响尾蛇不会沿着路径追寻小鼠 10 实验中两只死老鼠的唯一区别是什么？ 出现了什么结果？ 为什么要设计一只没有被响尾蛇袭击过的老鼠？ 响尾蛇为什么只追寻被咬过并注射毒液的老鼠呢？ 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 假设成立or假设不成立 实验法研究一般包括哪些步骤？ 根据以上实验讨论： 1发现并提出问题 响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的 响尾蛇是根据什么标记去追寻猎物的呢？ 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 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 鼠妇，又称“潮虫”，鼠妇用腮呼吸，而腮只能在湿润的环境中运作，所以鼠妇居住在阴暗潮湿的地方。经常在石块下、花盆底下生活，昼伏夜出，具负趋光性，光对鼠妇的生活来说有着极大的影响。 三、用实验法探究影响生物分布的环境因素 再次用实验法探究影响生物分布的环境因素，这一次我们探究的是鼠妇这种生物，那么鼠妇一般分布在什么地方呢？是受到哪种环境因素的影响呢？ 三、用实验法探究影响生物分布的环境因素 光对鼠妇的分布有影响。 探究影响鼠妇分布的环境因素 （2）收集与问题相关的信息 （3）作出假设 步骤： 光对鼠妇分布有影响吗？ 问句 陈述句 （1）发现并提出问题 （尽可能具体到条件） 那到底是不是光呢？我们应该做什么去证明？那实验法的第一步是？针对刚才大家所说的觉得是光影响了鼠妇的分布，那么我们应该提出怎样的问题？到底是环境中的哪种因素对鼠妇分布有影响呢？ 假设怎么做，假设是针对什么做的？问题，问题是 ，那我们可以假设有影响，所以是疑问句还是陈述句。——陈述句。观察一下假设和问题有什么不同。把疑问句改为陈述句。 探究的影响鼠妇分布的环境因素是____; 因此设计实验的变量是____。 光 光 （4）设计实验方案: 指由实验者所控制的因素或条件】 【实验变量： 探究影响鼠妇分布的环境因素 (即探究什么因素或条件对实验的影响，该条件或是因素就是实验变量。） 17 （4）设计实验方案 右边 （遮光） 左边 （有光） （探究光对鼠妇生活的影响） 对照实验 纸板（不透光） 玻璃板（透光） 取一个特别的盒子，里面放10个鼠妇，大家观察一下我们是怎么样去控制光这个实验变量呢？这个盒子一边是玻璃板透光的，另一边是纸板不透光，这样就形成了一边有光，另一边无光的环境，形成了一组对照实验。 右边（遮光） 左边（有光） 3分钟后 9分钟后 左边（有光） 右边（遮光） （有光） （遮光） 的一边鼠妇有1只， 的一边鼠妇有9只。 （4）实验现象 光对鼠妇的分布有影响， （5）得出结论 有光 遮光 鼠妇喜欢遮光环境。 问题集 1、抓鼠妇时，为什么用深色瓶子装？ 答： 2、实验时，盒子中能不能放干土？ 答： 3、为什么，实验要设置对照组（光/无光）？ 答： 4、能否设置（无光、湿土/有光、干土）为对照？ 答： 鼠妇怕光 不能，鼠妇喜欢潮湿的环境。 除了实验变量其他条件要适宜 形成对照。 不能。一组实验只能有唯一变量。 （有光） （遮光） 5、为什么，要抓10只以上的活鼠妇？ 答： 6、为什么重复实验，记录多次数据？ 答： 7、实验结束，鼠妇如何处理？ 答： 问题集 避免偶然性，减少实验误差。 避免偶然性，减少实验误差。 放归自然，爱护动物 重复实验求平均值 （有光） （遮光） 干土 探究水分（土壤湿度）对鼠妇生活的影响 湿土 不透水挡板 左边 （有水） 右边 （无水） 对照实验 四、实验设计的原则 （1）对照原则： 只有比较才能看出差异，只有通过对照才能验证我们的推论，因此，在实验设计中，一般都要设置对照组和实验组。 没有被响尾蛇注射毒液的老鼠→ 被响尾蛇注射了毒液的老鼠→ 对照组 实验组 （自然状态下的条件） （某种人为改变的条件） 将鼠妇分成两组，一组鼠妇放置在有光环境下， 一组鼠妇放置在无光环境下。 对照组 实验组 目的是形成对照 探究温度对霉菌生长的影响 探究阳光对植物生长的影响 探究水分对鼠妇生活的影响 温度 阳光 实验变量： 水分 （2）单一变量原则： 指实验组和对照组的处理只能有一项条件不同，其他条件都应相同且适宜。 即其他因素不变，只改变其中某一个量，观察变量对实验结果的影响。这样，实验结果的不同与“影响因素”才有因果关系，具有说服力。 目的是控制单一变量 对照组：自然状态下不对实验变量做任何实验处理的组。 实验组：对实验变量进行实验处理的组。 （3）平行重复原则：就是相同的实验同时或重复做几次，能够得到相似的结果。若是量化实验，重复试验，取平均值。 平均值：明亮处的鼠妇约有2只， 阴暗处 的一边鼠妇有8只。 目的是避免偶然性，减少实验误差 2、生物学研究的基本方法有实验法、 观察法 、调查法 、 比较法 、文献法等。 1、实验法研究的基本步骤： （1）发现并提出问题 （2）收集与问题相关的信息 （3）做出假设 （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 课堂小结 3、实验设计的原则有 （1）对照原则 （2）单一变量原则 （3）平行重复原则 1.小强同学为探究光照对鼠妇分布的影响，设计了如下实验方案： 该实验方案中①、②为（ ） A.25、干燥土壤 B.25、湿润土壤 C.10、干燥土壤 D.30、湿润土壤 B 2．夏天买回的豆腐，存放时间稍长就会变质。有同学提出，在水里加入适量的盐，再将豆腐浸泡在其中，就能延长保鲜时间。生物活动小组的同学就此设计了探究实验方案。其中对照实验的关键是控制单一变量，下列设计最符合本实验要求的是(　　) A．实验组和对照组除水分多少不同，其他均相同 B．实验组和对照组除豆腐大小不同，其他均相同 C．实验组和对照组除温度条件不同，其他均相同 D．实验组和对照组除有无盐分外，其他均相同 D　 3.为探究种子萌发与温度的关系，某同学设计的对照实验方案如下表所示。你认为设计不妥的一项是(　　) A．光照 B．温度 C．水分 D．空气 C 种子数量 光照 温度 水分 空气 30粒 有光 25 ℃ 适量 通风 30粒 有光 5 ℃ 无水 通风 单一变量原则 $$