内容正文:
第一章
第2节 生物学研究的基本方法(2)
雄蚁(有翅)
亚里士多德通过仔细观察,指出它们是同一类动物。之后科学家通过实验证实了亚里士多德的观察结果。
原来我们是一家人!
工蚁(无翅)
观察和实验是开展科学研究最基本的方法。
观察是一种有目的、有计划的感知活动。
如何进行观察?
科学观察首先有明确的目的,
然后根据观察目的,仔细观察并记录观察对象具有什么特性,
再通过比较、归纳、演绎、分析、综合、建模等方法,在独立思考和判断的基础上,提出自己的见解。
如果需要对观察对象进行细致的观察与研究,那么通常还需要借助一些仪器设备。
一、尝试观察
小活动:观察天竺葵叶
1. 取一片叶子,用肉眼直接观察叶片的形状和大小。
2. 用放大镜观察叶片,结果与直接用肉眼观察有什么不同?
3. 用手在叶子背面摸一摸,用鼻子闻一闻,充分调动多种感官, 你有什么新发现?
4. 尝试着用图或文字描述你的观察结果。
植物运输水分的实验
可是水是无色的,我们无法用肉眼直接观察到水在植物体内是如何运输的。怎么办?
二、学做实验
叶片和叶柄内都有被染成红色的部分。
实验现象:
植物体内有些结构具有运输水分的功能。
导管
实验结论:
1、实验是用来证实一种假设或检验一个理论而进行的科学活动。
2、实验可以给研究者提供现象、数据等资料,是检验科学假设、形成科学结论的实践基础;
3、实验时要准确、客观地将观察到的现象和数据记录下来,并及时进行科学分析,形成结论。
三、科学探究的基本过程
为什么有些树的叶子会在秋季脱落?“蜻蜓点水”、“破茧成蝶”所描述的生命现象中蕴藏着哪些科学道理?
没过多久就变质了!
装在敞口瓶里
煮沸的肉汤
发现问题
提出问题
细菌
巴斯德经过观察后发现,肉汤里出现了细菌!
这些细菌从哪里来的呢?
巴斯德:我该如何证实我的想法呢?
我认为:细菌是从空气中跑到肉汤里去的!
不对!肉汤会自动生出细菌!
提出问题
作出假设
写完整,陈述句
提出问题
作出假设
制订方案
都加入肉汤;
其中一个烧瓶拉制成
弯曲的鹅颈状。
本实验设计的鹅颈状烧瓶有什么用处?
细菌进入不了
肉汤里。
细菌从空气中进入肉汤里!
变量:
鹅颈的有无?
细菌的有无?
猪肉汤/羊肉汤(一个变量)
单一变量原则
(p22)
对照组
实验组
设置A瓶的作用是什么?
设计对照实验(p33)
实验常常需要设置对照组。
通常对实验组进行实验处理,对照组不做处理。
将对照组的结果和实验组的结果进行比较,可以研究实验处理时实验组的影响。在设计对照实验时,除研究的变量外,其他条件必须相同且适宜。
对照作用
加热至沸腾
提出问题
作出假设
制订计划
实施计划
为什么要将放进烧瓶的肉汤煮沸?和细菌有关吗?
杀死肉汤中原有微生物,保证两个烧瓶内都没有细菌,避免干扰实验
为什么鹅颈瓶内的肉汤没有变质呢?
原因:细菌无法通过鹅颈进入瓶内,所以肉汤没有变质。
得出结论
为了进一步证实自己的结论,巴斯德在四年后,打破了鹅颈瓶。几天后,肉汤就开始变质了!
是空气中的细菌使肉汤变质
1.科学家探究肉汤腐败的过程包括哪几个步骤?
2.巴斯德就做了一次实验就能使人们相信细菌来自空气中吗?
他重复多次实验,才得出结论。
平行重复原则
目的:避免偶然现象,减少实验误差
科学探究的三个原则:
1.单一变量原则
2.设计对照实验
3.平行重复原则
金鱼生活的最是水温一般是20-28℃的温度
探究水温的变化对金鱼呼吸频率的影响
夏天气温会升高,深秋气温会降低,鱼的生活会不会受到影响呢?
夏天鱼有浮头现象(不时游到水面上直接呼吸)
冬天结冰后凿开窟窿,能发现鱼会游到水面上(冰层隔绝空气,湖水溶氧量少,呼吸困难,窟窿处新鲜空气溶于水,鱼儿自动游到窟窿处呼吸新鲜空气
鱼儿在水中如何呼吸的呢?
鱼用鳃呼吸水中的氧气,鱼在呼吸时会用嘴吸水,然后再用力的把水从鳃中吐出去。
呼吸频率:金鱼口或鳃盖每分钟开闭的次数
实验材料:金鱼(5-10条)、鱼网、温度计、鱼缸(也可用大
烧杯或水槽代替)、冰块或热水、秒表等。
1.提出问题:水温变化会对金鱼的呼吸频率产生影响吗?
2.作出假设:金鱼的呼吸频率的会随水温的升高而增加。
探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
制定方案
用温度计测量水的温度,通过加入冰块(或热水)将水温调至20℃,作为初始温度。放入金鱼,等待几分钟,当金鱼安静后,观察金鱼的呼吸状态。记录金鱼在初始温度下的呼吸频率。
第1步
继续第2步的操作,改变水温,观察和记录金鱼的呼吸频率。
第3步
用同样的方法改变水温,如将水温升高5℃(用温度计测量)。观察和记录金鱼的呼吸频率。
第2步
对照组
实验组(1组/多组)
根据上述的实验方案进行实验,并重复几次,取平均值。
水温 金鱼呼吸次数
(次/分) 平均值
(次/分)
20℃ 第一次
第二次
第三次
降温 第一次
第二次
第三次
升温 第一次
第二次
第三次
平行重复原则
目的:避免偶然性、减少误差。
得出结论
在一定的温度范围内,水温升高,金鱼的呼吸频率增加;水温降低,金鱼的呼吸频率减慢。
水温对金鱼的呼吸频率有明显的影响。
表达交流
与全班同学交流你们小组制订的实验方案和得出的实验结论,分享实验中的收获与体会。
思考:如果得到的结论与假设不一致怎么办?
修改假设,重复实验。
科学探究
基本过程
提出问题
作出假设
制订方案
实施方案
得出结论
表达交流
原则
设置对照原则
单一变量原则
平行重复原则
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