1.1.3 生物学研究的基本方法 导学案—2026-2027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 导学案 北师大版（2024）初中生物学 七年级上册 第 1 单元 探索生命奥秘 第 1 章 认识生物和生物学 一、四维核心素养 生命观念：认同生命现象可借助科学方法加以认识，形成生命活动与研究方法相联系的观念。 科学思维：学会提出假设、控制变量、设置对照，发展归纳与批判性思维。 探究实践：经历提出问题、作出假设、设计实施、分析结论的探究过程，掌握实验法步骤。 态度责任：养成严谨求实、尊重生命的科学态度，增强合作交流与关爱生物的责任意识。 二、教学重难点 重点：说出实验法研究的一般步骤；说出生物学研究的基本方法及其特点；理解设计对照实验应遵循的原则。 难点：在具体探究中正确提出假设、识别并控制单一变量、科学设置对照实验，并能运用表格记录和分析实验数据。 三、课前预习案 （一）预习目标 通过阅读教材，说出生物学研究的基本方法；初步了解实验法研究的一般步骤；理解观察法、调查法与实验法的区别，为课堂探究作好准备。 （二）知识梳理·填空 1．生物学研究常用的方法有________、________、________、________和________等，其中________是现代生物学研究的重要方法。 2．观察法是指研究者根据一定的目的，在________条件下，用________或望远镜、放大镜、显微镜等仪器科学地观察被研究对象的方法。 3．观察要有明确的________和________，观察时要认真细致，并及时、如实地做好________。 4．实验法是指利用特定的________和________，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的方法。 5．实验法研究的一般步骤依次是：发现并提出问题→________→________→________→________→分析实验现象→________。 6．设计实验方案时应遵循________原则、________原则和________原则。 7．在对照实验中，对实验变量进行处理的组叫作________组，保持原有（自然）状态的组叫作________组。 （三）方法对应·连线 将下列科学家与其主要使用的研究方法用直线连接起来。 林奈 观察法、分类法 达尔文 实验法 哈维 调查法、分类法、比较法 （四）预习自测·判断对错 1．进行观察时只能依靠眼睛直接观察，不能借助任何仪器。（　） 2．实验法是现代生物学研究的重要方法。（　） 3．设计对照实验时，除变量外，其他条件应完全相同。（　） 4．假设一旦提出就一定是正确的，实验只是为了验证假设而已。（　） 5．生物学研究只可能采用一种研究方法。（　） 6．在对照实验中，对照组和实验组除实验变量不同外，其他条件应完全相同。（　） （五）预习自测·单项选择 1．下列各项中，属于生物学研究基本方法的是（　） A．观察法、调查法、实验法 B．计算法、猜想法、背诵法 C．阅读法、记忆法、整理法 D．以上方法都不属于生物学研究方法 2．在响尾蛇追寻猎物的实验中，两只死老鼠的唯一区别是（　） A．大小不同 B．一只被响尾蛇袭击过并带有蛇毒，另一只没有 C．颜色不同 D．一只活的、一只死的 3．实验法研究一般步骤中，“作出假设”之前应完成（　） A．设计实验方案 B．收集与问题相关的信息 C．实施实验并记录 D．分析实验现象 4．下列各项中，属于观察法特点的是（　） A．必须在实验室里进行 B．主要依据观察到的现象收集资料 C．一定能得出实验结论 D．不需要任何目的和计划 5．下列做法中，符合科学观察要求的是（　） A．观察时凭记忆补记现象 B．观察有明确的目的和计划，并及时、如实地记录 C．只观察一次就急于下结论 D．观察过程中随意改变观察对象 6．要了解某校七年级学生的近视情况，最适宜采用的方法是（　） A．观察法 B．调查法 C．实验法 D．分类法 7．运用调查法收集资料时，下列做法恰当的是（　） A．只凭个人印象推断结果 B．全面、客观地收集和记录数据，并作出分析综合 C．只统计符合自己预期的情况 D．不与他人交流调查结果 （六）预习思考 结合教材和生活经验，想一想：如果你要研究“蚂蚁是否喜欢甜食”，你会先提出问题，还是先作出假设？把你打算研究的问题写下来。 我提出的问题是：________________________________。 四、课中探究案 （一）探究一：认识生物学研究的基本方法 生物学研究的方法多种多样。请结合教材内容和生活经验，完成下列问题。 1．辨析判断：下列情境分别主要运用了哪种研究方法？请把方法名称写在横线上。 （1）用放大镜仔细观察蚂蚁的外形和生活习性：________。 （2）对某小区居民的健康状况进行摸底统计：________。 （3）设计并实施“光对鼠妇生活影响”的实验：________。 （4）查阅图书、网络资料了解大熊猫的保护现状：________。 2．方法比较：观察法与实验法的主要区别在于（　） A．观察法不需要任何目的，实验法必须有明确目的 B．观察法主要在自然状态下进行观察，实验法则要控制条件、创设环境 C．实验法不能进行观察和记录 D．两者没有区别 3．理解运用：为什么说实验法是现代生物学研究的重要方法？请你用自己的话概括说明。 （作答区） 4．拓展迁移：有人要了解校园里植物的种类和分布，请你建议他应优先采用哪种研究方法？为什么？ （作答区） 5．资料分析：科学家林奈主要运用观察法对生物进行观察和分类。请你说明，观察法在收集科学事实方面具有哪些优点？ （作答区） （二）探究二：实验法研究的一般步骤——以“响尾蛇追寻猎物”为例 科学家用实验法研究了响尾蛇如何追寻它放走的猎物。请根据教材中该实验的内容，完成下列问题。 1．步骤排序：请将下列实验法研究的步骤按照正确顺序重新排列（只填序号）。 A．实施实验并记录 B．设计实验方案 C．分析实验现象 D．作出假设 E．收集与问题相关的信息 F．得出结论 G．发现并提出问题 正确顺序：________________________________ 2．对照分析：实验中，响尾蛇放走一只老鼠，又让另一只未被袭击的死老鼠也通过该区域。科学家设置后一只死老鼠的主要目的是（　） A．增加实验的趣味性 B．形成对照，证明响尾蛇是靠蛇毒的气味追寻猎物的 C．让响尾蛇有更多的食物 D．减少实验成本 3．得出结论：通过该实验，科学家得出的结论是________________________。 4．概念辨析：在这个实验中，“蛇毒的气味”是实验的________（填“变量”或“对照”）；两只死老鼠除是否被袭击外，其他条件保持一致，这体现了设计实验的________原则。 5．拓展思考：如果去掉那只未被袭击的死老鼠，实验结果的说服力会怎样？请简要说明理由。 （作答区） 6．判断改错：下列对实验法步骤的理解是否正确？错误的请改正。 （1）提出问题的前提是事先已经知道问题的答案。（　） （2）作出假设后，如果实验现象与假设不符，说明实验失败了。（　） （3）分析实验现象时应尊重事实，不能随意编造数据。（　） （三）探究三：设计对照实验——探究“光对鼠妇生活的影响” 鼠妇喜欢生活在阴暗潮湿的环境中。请与同伴合作，运用实验法完成对“光对鼠妇生活的影响”的探究设计。 1．提出问题：本实验探究的问题是________________________。 2．作出假设：________________________________。 3．设计实验方案： （1）实验变量是________。 （2）实验中设置阴暗和明亮两种环境，其中________组作为对照组，________组作为实验组。 （3）为保证实验结果可靠，除变量外，其他条件（如温度、湿度、鼠妇数量等）应保持________。 （4）用多只鼠妇而不用一只进行实验，其目的是________________________。 4．实施实验并记录：请设计一个表格，用来记录实验中不同环境下鼠妇的数量变化（只写出表头）。 （作答区） 5．分析现象、得出结论：若实验结果为阴暗一侧鼠妇数量明显多于明亮一侧，则可得出结论：________________________。 6．评价改进：某同学设计的方案只有“明亮”一组，没有设置“阴暗”一组。你认为这样设计合理吗？为什么？ （作答区） 7．反思总结：小明认为这个实验只需做一次就够了。你认为这种做法是否恰当？为什么？ （作答区） （四）探究四：综合探究·评价实验方案 阅读材料：某同学想探究“土壤湿度对蚯蚓生活的影响”。他设计了如下方案：在一个纸盒里放入干土，在另一个纸盒里放入湿土，两个纸盒里各放入10条蚯蚓，其他条件保持相同，观察并记录蚯蚓的分布情况。 1．本实验的变量是________。 2．你判断该方案设计是否合理？如果存在不足，请指出并说明应如何改进。 （作答区） 3．如果在两个纸盒中分别只放入1条蚯蚓，实验容易产生什么弊端？ （作答区） （五）随堂巩固练习 1．下列有关实验法研究步骤的叙述，正确的是（　） A．先实施实验，再提出问题和作出假设 B．作出假设后即可直接得出结论 C．设计实验方案时应控制单一变量并设置对照 D．实验现象只能凭感觉判断，不必记录 2．在设计“探究光照对种子萌发的影响”实验时，下列做法符合单一变量原则的是（　） A．温度、水分、空气都不同 B．只有光照不同，其他条件完全相同 C．光照相同，水分不同 D．光照和温度都不同 3．某同学观察到“含羞草的叶片被触碰后会合拢”，由此提出“含羞草的叶片为什么会合拢”的问题。这一过程属于实验法步骤中的（　） A．发现并提出问题 B．作出假设 C．设计实验方案 D．得出结论 4．在“响尾蛇追寻猎物”的实验中，两只死老鼠被放置的位置、环境等条件保持相同，这体现了设计实验应遵循的（　） A．重复原则 B．单一变量原则 C．观察原则 D．资料收集原则 5．下列科学家中，主要采用实验法研究生物问题的是（　） A．林奈 B．达尔文 C．哈维 D．法布尔 6．某同学在实验中记录了多组数据，并算出平均值作为实验结果。这样做的目的是（　） A．让数据看起来更多 B．减小偶然因素对实验结果的影响 C．使实验过程更复杂 D．没有实际意义 7．设计对照实验时，对照组与实验组相比，两者的区别在于（　） A．实验组有变量，对照组无变量 B．对照组保持原有（自然）状态，实验组对实验变量进行处理 C．两组对变量都进行处理 D．两组条件完全不同 五、板书设计 生物学研究的基本方法 一、基本方法：观察法、调查法、分类法、资料收集法、实验法（现代生物学研究的重要方法） 二、实验法研究的一般步骤：提出问题→收集信息→作出假设→设计实验→实施记录→分析现象→得出结论 三、设计实验原则：对照原则、单一变量原则、重复原则 四、科学家的研究方法：林奈—观察、分类；达尔文—调查、分类、比较；哈维—实验法 六、参考答案 （一）课前预习案 【知识梳理·填空】 1．观察法　调查法　分类法　资料收集法　实验法　实验法 2．自然　感官 3．目的　计划　记录 4．器具　材料 5．收集与问题相关的信息　作出假设　设计实验方案　实施实验并记录　得出结论 6．对照　单一变量　重复 7．实验　对照 【方法对应·连线】 林奈——观察法、分类法；达尔文——调查法、分类法、比较法；哈维——实验法。 【预习自测·判断对错】 1．×　2．√　3．√　4．×　5．×　6．√ 【预习自测·单项选择】 1．A　2．B　3．B　4．B　5．B　6．B　7．B 【预习思考】 示例：蚂蚁是否喜欢甜食？作出假设：蚂蚁喜欢甜食。 （二）课中探究案 【探究一】 1．（1）观察法　（2）调查法　（3）实验法　（4）资料收集法 2．B 3．示例：实验法可以人为控制实验条件，创设特定环境，从而能够发现或验证科学结论，获得可靠的事实和证据，因此成为现代生物学研究的重要方法。 4．示例：应优先采用调查法。因为了解校园植物的种类和分布需要全面收集信息，调查法适合大范围、系统地收集资料并作出分析综合。 5．示例：观察法能在自然状态下直接收集到真实、第一手的科学事实，不需人为改变研究对象，有利于发现生物原有的生活习性和规律。 【探究二】 1．G→E→D→B→A→C→F 2．B 3．响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤（被袭击）的猎物的。 4．变量　单一变量 5．示例：说服力会减弱。因为如果没有对照实验，就不能排除其他因素的干扰，无法判断响尾蛇究竟是靠蛇毒气味还是其他原因追寻猎物。 6．（1）×。提出问题应以观察到的现象为依据，而不是预先知道答案。 （2）×。实验现象与假设不符时，应分析原因、修改或重新作出假设，不能简单认为实验失败。 （3）√。分析实验现象时应尊重事实，如实记录和分析数据。 【探究三】 1．光会影响鼠妇的生活吗？（或：光对鼠妇的生活有影响吗？） 2．示例：光会影响鼠妇的生活，鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中。 3．（1）光照（或光）　（2）明亮　阴暗　（3）相同（一致）　（4）避免偶然性，减小实验误差，使实验结果更可靠 4．示例：表头可为“时间（分钟）　明亮处鼠妇数量　阴暗处鼠妇数量”等。 5．光会影响鼠妇的生活，鼠妇喜欢生活在阴暗的环境中。 6．示例：不合理。因为只有实验组而没有对照组，就无法排除其他因素的干扰，不能得出可靠的结论。 7．示例：不恰当。只做一次实验容易受偶然因素影响，结果不可靠。应适当增加鼠妇数量并重复实验，再分析数据得出结论。 【探究四】 1．土壤湿度（或水分） 2．示例：基本合理。干土组与湿土组除土壤湿度不同外，其他条件保持相同，设置了对照并控制了单一变量；若纸盒内还放入土壤以外的因素，则应确保两组一致。 3．示例：实验动物数量太少，容易受偶然因素影响，实验结果不可靠，因此应适当增加蚯蚓数量并设置重复。 【随堂巩固练习】 1．C　2．B　3．A　4．B　5．C　6．B　7．B 学科网（北京）股份有限公司 $