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(共25张PPT)
生物学研究的基本方法
第一章 认识生物和生物学 第三节
第一单元 探索生命奥秘
北师大版（2024）七年级上册
学习目标
1. 了解生物学研究常用的基本方法。
2. 掌握实验、观察、比较等生物学研究方法的原理和应用。
3. 能够根据所学知识，分析和解决一些简单的生物问题。
课前导入
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？
一、人们常通过实验法研究科学问题
实验法研究的示例
响尾蛇是如何去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。
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。
一、人们常通过实验法研究科学问题
科学工作者在观察、研究森林中的响尾蛇时，发现一个奇特现象：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，但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。据此，科学工作者提出一个问题：响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的
一、人们常通过实验法研究科学问题
1.提出问题
响尾蛇是根据什么标记去追寻中毒的猎物的？
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。 森林光线昏暗，响尾蛇无法依靠视力来追寻猎物。
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。 虽然响尾蛇有感受动物体温的结构，但是猎物已经跑得很远了，响尾蛇无法利用这一结构。
响尾蛇的舌能感受空气中的气味。 响尾蛇能够感受空气中的气味。
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。
响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻受伤的猎物的。
3.作出假设
一、人们常通过实验法研究科学问题
4.设计实施实验并记录
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）
对照组（实验1） 实验组（实验2)
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
一、人们常通过实验法研究科学问题
4.设计实施实验并记录
实验一：从一个蛇洞里拖出一只被响尾蛇袭击中毒而死的老鼠，沿着事先设定的弯曲路径，拖一段较长的路径。仔细观察现象……
响尾蛇
被响尾蛇袭击中毒而死的老鼠
一、人们常通过实验法研究科学问题
4.设计实施实验并记录
实验二：将一只没有被响尾蛇袭击过的死老鼠，按照实验一的设计进行实验。仔细观察现象……
响尾蛇
没有被响尾蛇袭击而死的老鼠
一、人们常通过实验法研究科学问题
4.设计实施实验并记录
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 的老鼠
沿拖动路线
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
未沿拖动路线行动，未找到死老鼠
一、人们常通过实验法研究科学问题
5.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
分析实验中获得的数据，实验结果与我们的假设一致。
一、人们常通过实验法研究科学问题
6.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。
一、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。
一、人们常通过实验法研究科学问题
交流
实验法基本程序
实验中两只老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死老鼠？
实验法研究一般包括哪些步骤？
有没有经过响尾蛇的袭击。
与受过响尾蛇袭击的死老鼠形成对照。
一、人们常通过实验法研究科学问题
发现并提出问题
响尾蛇是根据什么标记去追寻猎物的呢？
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
分析实验现象
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
一、人们常通过实验法研究科学问题
注意
实验法研究一般设有对照实验；
对照实验中只设一个不同的条件，称为实验变量。
对照实验的实验变量只有一个，其他条件完全相同。
二、实验法通常按一定的程序进行
1.实验法是现代生物学研究的重要方法。
2.实验法研究的一般步骤：
发现并提出问题——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——分析实验现象——得出结论
3.对照实验：在研究一种条件对实验对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。
对照实验原则：单一变量原则。
二、实验法通常按一定的程序进行
探究的问题通常是以问号结尾的短句，一般能准确表述变量或变量间的关系。
假设是对问题合理的尝试性解释，是可以检验的一个或一组陈述句。
除了实验法以外，进行生物学研究还有其他许多方法，如观察、调查、分类、建模等。在生物学研究中，有时还需要综合运用化学、物理、地理、数学等其他学科的相关知识和方法，通过设计和制作，解决现实问题。
课外读——与生物学有关的职业
你有兴趣从事下列职业吗？
职业 主要从事的工作
生物学科教师 教授生物学
园艺家 培育及改良蔬菜、花果、树木等
动物园管理员 在动物园照顾动物
环境保护人员 从事保护环境的工作
犯罪证据实验室技术员 内容分析罪案证据
生物科学研究人员 从事生物学研究工作
医生 医治病人
课外读——与生物学有关的职业
护士 护理病人
放射治疗师 为病人进行放射治疗
物理治疗师 协助肌肉或骨骼有疾病的人康复
药剂师 按照医生指示为病人配药
野生动物摄影(像)师 拍摄野生动物的照片(影片)
医药用品推销员 介绍及推销医学仪器或药物
动植物检疫员 在机场、港口等场所进行动植物检疫
农业技术人员 推广育种、施肥、灭虫等农业技术
林业技术人员 提供植树造林、护林的技术服务
你还能举出其他与生物学相关的职业吗
课堂检测
1.“爱鸟周”活动中，利用望远镜和照相机对鸟类的形态进行研究。这种研究方法属于( )
A.文献法 B.调查法 C.实验法 D.观察法
1.答案：D
解析：A.文献法是通过查阅和分析已有的文献资料，来获取研究所需信息的方法。在本题中，并未提及查阅任何文献资料，A错误。
B.调查法是通过实地观察、询问、统计等方式，收集研究对象的相关信息，并进行分析研究的方法。虽然本题中涉及到了对鸟类的观察，但并未明确提及询问、统计等调查法的核心步骤，且调查法更侧重于对大量样本的数据收集和分析，而本题更侧重于对鸟类形态的直接观察，B错误。
C.实验法是在人为控制条件下，对研究对象进行实验，以探究其性质、规律或验证某种假设的方法。本题中并未对鸟类进行任何人为控制的实验操作，C错误。
D.观察法是通过肉眼或工具观察研究对象，获取其形态、行为等信息的方法。本题中，利用望远镜和照相机对鸟类的形态进行研究，正是直接观察鸟类形态的行为，D正确。
故选D。
D
课堂检测
2.研究性学习小组在探究影响薄荷生长的非生物因素时，制作了可调节营养液成分的无土栽培装置。这一步骤属于科学探究过程中的( )
A.提出问题 B.作出假设 C.实施计划 D.得出结论
2.答案：C
解析：A.提出问题：是指提出需要探究的疑问，比如“哪些非生物因素影响薄荷生长？”，制作装置不属于提出问题环节，故A不符合题意。
B.作出假设：是对问题答案的一种猜测，例如“薄荷生长可能受营养液成分影响”，制作装置并非作出假设，故B不符合题意。
C.实施计划：是按照探究方案进行探究操作，制作可调节营养液成分的无土栽培装置，是为后续探究影响薄荷生长的非生物因素实验做准备，属于实施计划的一部分，故C符合题意。
D.得出结论：是根据实验结果进行分析总结得出的最终判断，制作装置还未到得出结论阶段，故D不符合题意。
故选C。
C
课堂检测
3.科学探究的基本步骤中，第一步通常是( )
A.作出假设
B.提出问题
C.制定计划
D.实施计划
3.答案：B
解析：科学探究的基本步骤为：提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达和交流，第一步通常是提出问题。
B
课堂检测
4.若要研究“学校不同年级学生的近视率”，最适合的科学方法是( )
A.调查法
B.观察法
C.归纳法
D.实验法
4.答案：A
解析：A.调查法通过问卷、访谈等方式收集数据，适用于统计群体特征(如近视率)，故A符合题意。
B.观察法强调在自然状态下记录现象(如动物行为)，不涉及大规模数据统计，故B不符合题意。
C.归纳法是从个别现象推导一般规律的逻辑方法，非数据收集手段，故C不符合题意。
D.实验法需人为控制变量进行验证(如药物效果测试)，而本题仅需统计现状，故D不符合题意。
故选A。
A
谢谢观看
THANKS

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