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第三节
第一单元 第一章 认识生物和生物学
生物学研究的基本方法
学习目标
01
说出生物学研究的基本方法及实验探究的一般步骤。
02
初步建立探究实践意识，发展科学探究能力。
生物科学工作者利用观察、调查、实验等方法，观察、收集生物的科学事实，然后在各种科学事实间建立起合理的联系，再寻找事实产生的原因，提出解释事实的各种假说和理论，并进行检验。其中，实验法是生物学研究的重要方法。实验法包含哪些基本方面呢？
情境导入
实验法
探究性实验：不知结论，通过做实验，求证假设是否正确
验证性实验：证明已知的结论
（如探究温度对霉菌生活的影响）
（如验证牛顿定律）
人们常通过实验法研究科学问题
请同学们自主学习课本P20-21页内容，了解响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的，并尝试归纳出实验法的一般步骤，时间是4min。
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。
响尾蛇捕获到猎物后，会迅速地将毒牙中的毒液注入猎物体内，并不马上把猎物吞下，而是放猎物逃走。过一段时间后，响尾蛇再去追寻和吞食猎物。
人们常通过实验法研究科学问题
人们常通过实验法研究科学问题
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
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。
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。
推测：森林光线昏暗
推测：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。
响尾蛇的舌能感受空气中的气味。
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
实验设计的3个原则：
①设置对照实验原则
②控制单一变量原则
③重复实验原则（减少实验误差）
4.设计实验方案
对照组（实验2） 实验组（实验1)
①没有被蛇咬的死老鼠
①被蛇咬过的死老鼠
②设定弯曲线路径
②设定弯曲线路径
③将鼠按设定曲线拖一段较长路程
③将鼠按设定曲线拖一段较长路程
人们常通过实验法研究科学问题
A
B
实验1
A
B
实验2
被蛇咬死的老鼠
没有被蛇咬过的死老鼠
重复实验
5.实施实验并记录
人们常通过实验法研究科学问题
实验次数 第1次 第2次 第3次
有毒液气味的死老鼠
无毒液气味 的死老鼠
沿拖动路线
找到死老鼠
未沿拖动路线行动，未找到死老鼠
沿拖动路线
找到死老鼠
沿拖动路线
找到死老鼠
未沿拖动路线行动，未找到死老鼠
未沿拖动路线行动，未找到死老鼠
6.分析实验现象
响尾蛇能追寻到（ ）的老鼠
响尾蛇不能追寻到（ ）的老鼠
被咬过
没被咬过
人们常通过实验法研究科学问题
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的。
人们常通过实验法研究科学问题
实验中两只死老鼠的唯一区别是什么？
1
为什么要设计一只没有被响尾蛇袭击过的死老鼠？
2
实验法研究一般包括哪些步骤？
3
一只是被响尾蛇袭击过，而另一只没被袭击。
设置对照
人们常通过实验法研究科学问题
人们常通过实验法研究科学问题
响尾蛇的毒液是由许多不同的物质组成的，到底是哪一种物质引起响尾蛇的追踪行为的？现在人们还不十分清楚。科学上常常如此，一个问题的解决往往会引出更多新的问题。运用上述类似的科学方法，科学工作者就能在科学探索的道路上逐步揭开新的奥秘。
1.发现并提出问题
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？
2.收集与问题相关的信息
收集阅读与响尾蛇有关的4个信息
3.作出假设
响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻猎物的
4.设计实验方案
科学家设计2个对照实验
5.实施实验并记录
6.分析实验现象
有毒液的死老鼠引起了响尾蛇的追踪行为；无毒液的死老鼠没有引起响尾蛇的追踪行为。
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的
实验法通常按一定的程序进行
科学家进行2个对照实验，并记录实验现象
响尾蛇的毒液是由许多不同的物质组成的，到底是哪一种物质引起响尾蛇的追踪行为的？现在人们还不十分清楚。科学上常常如此，一个问题的解决往往会引出更多新的问题。运用上述类似的科学方法，科学工作者就能在科学探索的道路上逐步揭开新的奥秘。
实验法通常按一定的程序进行
某生物兴趣小组探究土壤的潮湿程度对鼠妇生活的影响，请根据如下表回答问题：
2分钟 3分钟 4分钟 5分钟 6分钟 7分钟 8分钟 9分钟
干土/只 4 4 3 3 2 2 2 1
湿土/只 6 6 7 7 8 8 8 9
1.该小组探究的问题是：土壤的潮湿程度对鼠妇生活有影响吗
2.作出的假设是： 。
土壤的潮湿程度对鼠妇生活有影响
土壤的潮湿程度对鼠妇生活没有影响
注意：
1.“假设”是陈述句。2.“假设”根据“问题”做出的一种可能性。
实验法通常按一定的程序进行：活学活用
2分钟 3分钟 4分钟 5分钟 6分钟 7分钟 8分钟 9分钟
干土/只 4 4 3 3 2 2 2 1
湿土/只 6 6 7 7 8 8 8 9
3.根据实验数据，我们可以得出实验结论是：土壤的潮湿程度____影响鼠妇的分布，鼠妇适于生活在_______(填“湿润”或“干燥”）的环境中。
能够
湿润
某生物兴趣小组探究土壤的潮湿程度对鼠妇生活的影响，请根据如下表回答问题：
实验法通常按一定的程序进行：活学活用
1.发现并提出问题
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
验证或推翻
实验设计3个原则：
设置对照实验
单一变量原则
重复实验原则
课堂小结
随堂小测
1.提出一个问题往往比解决问题更重要。以下不能作为科学探究问题的是( )
A.鼠妇是怎样运动的 B.校园里哪种植物最漂亮
C.怎样观察种子的萌发过程 D.金鱼喜欢生活在怎样的环境中
答案：B
解析：A.“鼠妇是怎样运动的”这个问题具有明确性，询问的是鼠妇的运动方式，同时也可通过观察和实验进行探究，因此符合科学探究问题的特征，A不符合题意。
B.“校园里哪种植物最漂亮”这个问题涉及主观审美判断，不同的人可能有不同的答案，且无法通过科学实验进行验证，因此不符合科学探究问题的特征，B符合题意。
C.“怎样观察种子的萌发过程”这个问题具有明确性，询问的是观察种子萌发的方法，同时也可通过实际操作进行探究，因此符合科学探究问题的特征，C不符合题意。
D.“金鱼喜欢生活在怎样的环境中”这个问题同样具有明确性，询问的是金鱼的生活环境偏好，可通过观察和实验进行探究，因此也符合科学探究问题的特征，D不符合题意。
故选B。
随堂小测
2.小明同学在饲养金鱼时，发现金鱼不时浮上水面直接呼吸，即发生浮头现象。他想探究原因。根据已有知识他提出了看法：金鱼发生浮头现象与水中的溶氧量有关，这属于实验研究过程中的( )
A.发现并提出问题 B.作出假设
C.制定实验计划 D.实施计划并得出结论
答案：B
解析：探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论。根据已有知识小明提出了看法：金鱼发生浮头现象与水中的溶氧量有关，这属于实验研究过程中的作出假设。故选B。
随堂小测
3.科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。为了提高实验结果的可靠性，不应采取的做法是( )
A.设置对照实验 B.控制单一变量
C.增加重复次数 D.修改实验数据
答案：D
解析：设置对照实验是设计实验方案必须处理好的关键问题，A不符合题意；
控制变量唯一是对照实验的设计原则，B不符合题意；
增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径，C不符合题意；
分析数据是得出结论的重要过程。不能随便修改实验数据，D符合题意。
Thank you
谢谢
Thank you

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