第二章生物学的研究方法名师编辑PPT课件

1、第二章第二章 生物学的研究方法生物学的研究方法第二章第二章 生物学的研究方法生物学的研究方法一、本章的主要内容一、本章的主要内容二、课标要求二、课标要求三、落实课程改革的理念和课程目标三、落实课程改革的理念和课程目标四、本章主要的教学目的和任务四、本章主要的教学目的和任务五、本章的重点与难点五、本章的重点与难点六、教学建议六、教学建议一、本章包括的主要内容一、本章包括的主要内容第一节第一节 常用的生物学研究方法常用的生物学研究方法 观察法观察法 实验法实验法 其他研究方法，如调查法、文献法、分其他研究方法，如调查法、文献法、分类法等类法等第二节第二节 中学生学物实验的常用工具中学生学物实验的常

2、用工具 规范地使用解剖器规范地使用解剖器 规范地使用显微镜规范地使用显微镜二、课标要求二、课标要求 初步具有生物学实验操作的基本技初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力，能、一定的科学探究和实践能力，养成科学思维的习惯。养成科学思维的习惯。课程总目标：课程总目标：课程具体目标：课程具体目标：1.正确使用显微镜等生物学实验中常用的工具和仪器，具备一定的实验操作能力。 2.初步具有收集和利用课内外的图文资料及其他信息的能力。 3.初步学会生物科学探究的一般方法，发展学生提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。在科学探究中发展合作能力、实践能力

3、和创新能力。 4.乐于探索生命的奥秘，具有实事求是的科学态度、一定的探索精神和创新意识。 三、本章地位：力图落实三、本章地位：力图落实课程改革的理念和课程目标课程改革的理念和课程目标（一）本章注重落实的课程理念（一）本章注重落实的课程理念1.1.提高所有学生的科学素养，特别是生物提高所有学生的科学素养，特别是生物科学素养。科学素养。 2.2.倡导通过积极主动的科学探究过程进行倡导通过积极主动的科学探究过程进行学习。学习。3.3.关注学生的学习过程。关注学生的学习过程。4.4.关注学生在生物学学习实践活动中所表关注学生在生物学学习实践活动中所表现出来的情感、态度和价值观。现出来的情感、态度和价值

4、观。1. 提高所有学生的科学素养，特别是生物科提高所有学生的科学素养，特别是生物科 学素养。学素养。 科学素养包括科学知识、科学方法、科学精神和科学态度等多方面。 生物科学素养是指公民在社会生活、经济活动、生产实践和个人决策中所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。 本章通过学习生物学的研究方法为培养学生的科学方法和探究能力打下基础。 科学方法科学方法 科学方法是人们在认识和改造世科学方法是人们在认识和改造世界的实践活动中总结出来的正确的思界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式。维方式和行为方式。 科学研究的一般方法包括观察法、科学研究的一般方法包括观察法、分类法、调

5、查法、实验法、数学方法、分类法、调查法、实验法、数学方法、系统论方法、信息论方法和控制论方系统论方法、信息论方法和控制论方法等，其中，实验法是生物学研究常法等，其中，实验法是生物学研究常用的方法。用的方法。 在生物学的研究中，常常是多种在生物学的研究中，常常是多种研究方法综合运用。研究方法综合运用。 对于初中学生，其年龄、生对于初中学生，其年龄、生理、心理特点及原有的知识与理、心理特点及原有的知识与能力基础，决定了初中学生能能力基础，决定了初中学生能够并应该学会如下一些基本方够并应该学会如下一些基本方法：观察、分类、测量和统计、法：观察、分类、测量和统计、交流与预测、提出问题与作出交流与预测、

6、提出问题与作出假设、找出并控制可变因素进假设、找出并控制可变因素进行实验等。行实验等。2.2.倡导通过积极主动的科学探究过程进行学习。倡导通过积极主动的科学探究过程进行学习。 生物科学不仅仅是一堆事实和理论，更是一个过程，包括对生物及其相关事物进行观察和描述、提出问题、从各种信息渠道查找信息、提出假设、设计实验验证假设、思维判断、作出解释，并能和他人协作工作和交流。 在这一过程中学生可以把科学知识与观察、推理、思维技能结合起来，从而能动地获得对于生物科学的理解，强化创新精神和实践能力的培养。 关于探究能力的培养关于探究能力的培养 客观地观察和描述生物现象客观地观察和描述生物现象 通过观察或从实

7、际生活中提出与生物学相关的可以探通过观察或从实际生活中提出与生物学相关的可以探究的问题究的问题 分析问题，阐明与研究该问题相关的知识分析问题，阐明与研究该问题相关的知识 确认变量确认变量 作出假设和预期作出假设和预期 设计可行的实验方案设计可行的实验方案 实施实验方案，收集证据实施实验方案，收集证据 利用数学方法处理、解释数据利用数学方法处理、解释数据 根据证据作出合理判断根据证据作出合理判断 用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点 听取他人意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩听取他人意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反

8、思和修改护以及作必要的反思和修改科学探究的过程科学探究的过程 提出问题 作出假设 设计实验 完成实验，收集数据 分析数据 ，得出结论 本章学生初次进行探究实验，其目的是让学生体验科学探究的过程 ，因此教材给出探究的各环节，没有要求学生作设计。3.3.关注学生的学习过程。关注学生的学习过程。 既关注学生学习的结果，更关注学生学习过程中的变化和发展； 既关注学生生物学学习的水平，更关注学生在生物学学习实践活动中所表现出来的情感、态度和价值观。 4.4.关注学生在生物学学习实践活动中所关注学生在生物学学习实践活动中所表现出来的情感、态度和价值观。表现出来的情感、态度和价值观。 通过初中生物学学习，形

9、成尊重客观事实和服从真理的的科学态度，具有求实、创新、和勇于实践的科学精神以及独立思考、乐于合作交流的习惯。 通过初中生物学学习，热爱自然、热爱生物和人类，热爱生物科学。珍爱生命，理解人与生物和谐发展的意义。提高环境保护意识。 （二）本章注重落实的课程目标（二）本章注重落实的课程目标 通过初中生物学学习，应使学生通过初中生物学学习，应使学生能够正能够正确使用解剖镜、显微镜等常用器具确使用解剖镜、显微镜等常用器具，在，在观察和实验过程中掌握观察和实验过程中掌握采集和处理实验采集和处理实验材料材料、制作临时装片和徒手切片、解剖、制作临时装片和徒手切片、解剖动植物、作简单的生理实验等操作技能。动植物

10、、作简单的生理实验等操作技能。 通过初中生物学学习，应使学生通过初中生物学学习，应使学生尝试和尝试和体验科学观察和实验的基本过程，学会体验科学观察和实验的基本过程，学会记录和整理观察和实验结果，记录和整理观察和实验结果，初步学会初步学会从生物学及其相关自然科学的角度提出从生物学及其相关自然科学的角度提出问题、分析问题、理解问题，报告结论。问题、分析问题、理解问题，报告结论。 通过初中生物学学习，应使学生通过初中生物学学习，应使学生学会与学会与他人合作，能比较清楚地表达和交流解他人合作，能比较清楚地表达和交流解决问题的过程与结果，决问题的过程与结果，并初步形成评价并初步形成评价与反思的意识。与反

11、思的意识。 四、本章主要的教学目的和任务四、本章主要的教学目的和任务 知识目标知识目标1.使学生说出生物学的几种研究方法，举例说出应用使学生说出生物学的几种研究方法，举例说出应用观察法的注意事项，描述实验法的基本过程。观察法的注意事项，描述实验法的基本过程。2.使学生能识别中学生物学常用的解剖器。使学生能识别中学生物学常用的解剖器。3.使学生说出显微镜的结构，解释显微镜的基本原理，使学生说出显微镜的结构，解释显微镜的基本原理，会计算显微镜的放大倍数。会计算显微镜的放大倍数。 能力目标能力目标1.通过学生探究光对鼠妇分布影响的实验，使其尝试通过学生探究光对鼠妇分布影响的实验，使其尝试用实验法进行

12、生物学研究的基本过程。用实验法进行生物学研究的基本过程。2.使学生能够规范地使用常用的解剖器，会使用和养使学生能够规范地使用常用的解剖器，会使用和养护显微镜。护显微镜。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 1.通过参加鼠妇实验的过程，使学生体通过参加鼠妇实验的过程，使学生体验进行科学研究要实事求是，要严谨、验进行科学研究要实事求是，要严谨、认真，要有合作精神。认真，要有合作精神。 2.使学生感受实验操作的乐趣，体验实验使学生感受实验操作的乐趣，体验实验室工作的细致，形成遵守实验室纪律和室工作的细致，形成遵守实验室纪律和爱护实验设备的习惯，逐步确立实事求爱护实验设备的习惯，逐步确立实事求是的科

13、学态度。是的科学态度。 五、本章的重点与难点五、本章的重点与难点1.本章的重点本章的重点 生物学的几种研究方法，观察法和实生物学的几种研究方法，观察法和实验法，通过验法，通过“探究光对鼠妇分布的影探究光对鼠妇分布的影响响”体验实验法的基本过程。体验实验法的基本过程。 识别和规范地使用常用的解剖器（名识别和规范地使用常用的解剖器（名称、解剖剪的规范使用）。称、解剖剪的规范使用）。 显微镜的结构、基本原理和使用及养显微镜的结构、基本原理和使用及养护的方法。护的方法。2.本章的难点本章的难点 使学生了解在生物学的研究中，常使学生了解在生物学的研究中，常常是多种研究方法综合运用。常是多种研究方法综合运

14、用。 使学生对应用实验法探究光对鼠妇使学生对应用实验法探究光对鼠妇分布的影响产生兴趣，并体验实验分布的影响产生兴趣，并体验实验法的基本过程法的基本过程 。 解剖剪的规范使用。解剖剪的规范使用。 显微镜的基本原理和调焦等操作方显微镜的基本原理和调焦等操作方法。法。 六、教学建议六、教学建议1.指导学生掌握一定的学习方法指导学生掌握一定的学习方法 。2.指导学生体验实验法的全过程。指导学生体验实验法的全过程。3.给学生充分的时间练习解剖器的使给学生充分的时间练习解剖器的使用。用。4.生生互动，认识显微镜的结构；生生互动，认识显微镜的结构； 照图自学，练习显微镜的使用。照图自学，练习显微镜的使用。1

15、.指导学生掌握一定的学习方法指导学生掌握一定的学习方法 。 如如sq3r法。法。 学习第一节课文时，教师在学习第一节课文时，教师在指导学生阅读的过程中，可以设指导学生阅读的过程中，可以设计问题串，引导学生思考并逐步计问题串，引导学生思考并逐步掌握一些学法。掌握一些学法。sq3r法简介（详见教参法简介（详见教参p16） sq3r法是自学的方法之一。法是自学的方法之一。 s(survey)纵览：纵览就是先尽量弄清楚纵览：纵览就是先尽量弄清楚所读材料的目的之所在，阅读作者的序所读材料的目的之所在，阅读作者的序言后记，仔细查看目录和索引，阅读各言后记，仔细查看目录和索引，阅读各章的提要或小结（如果有的

16、话），迅速章的提要或小结（如果有的话），迅速浏览一下全书，以便对整个概貌有一个浏览一下全书，以便对整个概貌有一个了解。了解。 q(question)提问：浏览自己准备细读的提问：浏览自己准备细读的那些章节时，要认真琢磨其中的某些观那些章节时，要认真琢磨其中的某些观点，并且把它和已掌握的有关观点相对点，并且把它和已掌握的有关观点相对比、相联系，并随手记下所想到的问题。比、相联系，并随手记下所想到的问题。 1r(read)阅读：通常要求读得慢而阅读：通常要求读得慢而透彻，要把各章节中的大小标题牢记透彻，要把各章节中的大小标题牢记在脑子里，没有大小标题的，自己应在脑子里，没有大小标题的，自己应当概括

17、地予以写出。当概括地予以写出。 2r(recite)背诵：不是逐字逐句地复背诵：不是逐字逐句地复诵或默记，而是在理解的基础上，把诵或默记，而是在理解的基础上，把有关章节的中心思想能提纲挈领地复有关章节的中心思想能提纲挈领地复述出来，当然也可把某些极其重要的述出来，当然也可把某些极其重要的东西背诵出来。东西背诵出来。 3r(revise)复习：需要长时间保留在复习：需要长时间保留在记忆中的材料必须反复复习。记忆中的材料必须反复复习。2.指导学生体验实验法的全过程。指导学生体验实验法的全过程。 鼓励学生提出问题。鼓励学生提出问题。 指导学生构想假设。指导学生构想假设。 设计问题串，促进学生理解实验

18、法的基设计问题串，促进学生理解实验法的基本过程。本过程。 鼓励学生自己发现问题并尝试用实验法鼓励学生自己发现问题并尝试用实验法解决问题。解决问题。 鼓励学生提出问题。鼓励学生提出问题。 教师要鼓励学生在观察与捕捉鼠妇教师要鼓励学生在观察与捕捉鼠妇时发现和提出问题。时发现和提出问题。 科学起源于好奇心。由于人们对自科学起源于好奇心。由于人们对自身、对周围世界、对宇宙空间的各种现身、对周围世界、对宇宙空间的各种现象有强烈的好奇心，因而能够发现问题，象有强烈的好奇心，因而能够发现问题，提出问题，进而寻找事实去解决问题，提出问题，进而寻找事实去解决问题，从而产生了科学。从而产生了科学。 科学的实质是人

19、们能够提出问题并科学的实质是人们能够提出问题并认为这些问题是可以解答的。认为这些问题是可以解答的。 发现一个问题往往比解决一个问题更发现一个问题往往比解决一个问题更重要。重要。 爱因斯坦爱因斯坦 求学问，先学问；只学答，非学问。求学问，先学问；只学答，非学问。 李政道李政道 实验是从提出一个科学问题开始的。实验是从提出一个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而回答科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。的问题。 提出问题的数量提出问题的数量鼓励好奇心鼓励好奇心提出问题的质量提出问题的质量可以探究的问题，即可以探究的问题，即能够通过收集数据而回答的问题。能够通过收集数据而回答的问题。选

20、择适合探究的问题：选择适合探究的问题： 问题是否具有探究性问题是否具有探究性 现有的知识、条件能否解决该问题现有的知识、条件能否解决该问题 该问题是否与教学目标相关该问题是否与教学目标相关 在指导学生完成鼠妇实验，体验实验法的在指导学生完成鼠妇实验，体验实验法的过程后，教师可以鼓励学生研究自己或过程后，教师可以鼓励学生研究自己或小组感兴趣的问题。小组感兴趣的问题。 指导学生构想假设指导学生构想假设 假设是对实验结果的预测。假设是对实验结果的预测。 和所有的预测一样，假设是和所有的预测一样，假设是建立在观察和以往的知识经验上建立在观察和以往的知识经验上的。但与许多预测不同的是，假的。但与许多预测

21、不同的是，假设必须能够被检验。设必须能够被检验。 严格的假设应该采用严格的假设应该采用“如如果果，那么，那么”的句式。假的句式。假设其实是对即将进行的实验的一设其实是对即将进行的实验的一个粗略概括。个粗略概括。 例如：某学生为消灭家里下水道附例如：某学生为消灭家里下水道附近的鼠妇希望了解其食性，因此提出近的鼠妇希望了解其食性，因此提出问题：问题：“鼠妇爱吃甜的食物还是爱吃鼠妇爱吃甜的食物还是爱吃咸的食物？咸的食物？” 对此问题所作出的假设是：如果对此问题所作出的假设是：如果摆在鼠妇面前有甜食和咸食，多数鼠摆在鼠妇面前有甜食和咸食，多数鼠妇选择咸食，那么鼠妇爱吃咸的食物。妇选择咸食，那么鼠妇爱吃

22、咸的食物。 该组学生设计并完成多组对照实该组学生设计并完成多组对照实验，得出了验，得出了“鼠妇爱吃甜食鼠妇爱吃甜食”的结论。的结论。 （证实和证伪）（证实和证伪） 强调实验设计的单因子变量原则强调实验设计的单因子变量原则 单因子变量原则单因子变量原则即控制其他因即控制其他因素不变，而只改变其中某一因素，素不变，而只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响。（鼠妇观察其对实验结果的影响。（鼠妇实验中只研究光的影响，不能同时实验中只研究光的影响，不能同时研究潮湿问题）研究潮湿问题）可以引导学生分析：同时存在阴暗、潮湿可以引导学生分析：同时存在阴暗、潮湿 两方面差异的情况，鼠妇的分布究竟是受两方面差

23、异的情况，鼠妇的分布究竟是受什么影响的，从学生答案的分歧中，体会什么影响的，从学生答案的分歧中，体会设置单因子变量的重要性。设置单因子变量的重要性。 设计问题串，促进学生理解实验法设计问题串，促进学生理解实验法的基本过程的基本过程。如：实验操作后可以讨论：如：实验操作后可以讨论：1. 实验有误差吗？产生误差的原因是什么？实验有误差吗？产生误差的原因是什么？怎样改进实验可以减小误差？怎样改进实验可以减小误差？2. 实验结果与你的预期一致吗？实验结果与你的预期一致吗？ 如果你做如果你做的一次实验结果与你的预期恰好一致，的一次实验结果与你的预期恰好一致，是不是可以得出结论？是不是可以得出结论？3.

24、为什么还要做全班实验数据的统计工作？为什么还要做全班实验数据的统计工作？4. 如果实验结果与你的预期不同，可以修如果实验结果与你的预期不同，可以修改数据吗？改数据吗？ 解决实验组、对照组的设置解决实验组、对照组的设置 实验中设立对照组，使实验结果具有实验中设立对照组，使实验结果具有说服力。通常说服力。通常,一个实验分为实验组一个实验分为实验组和对照组。和对照组。 实验组实验组是接受实验变量处理的对是接受实验变量处理的对象组，即非自然状态。如：鼠妇实验象组，即非自然状态。如：鼠妇实验中的未遮光处，相对其阴暗的生活环中的未遮光处，相对其阴暗的生活环境属非自然状态。境属非自然状态。 对照组对照组亦称

25、控制组亦称控制组,对实验假设对实验假设而言而言,是不接受实验变量处理的对象是不接受实验变量处理的对象组，即自然状态。如：遮光处。组，即自然状态。如：遮光处。 鼓励学生自己发现问题并尝试用实鼓励学生自己发现问题并尝试用实验法解决问题。验法解决问题。 鼓励学生研究自己感兴趣的问题，鼓励学生研究自己感兴趣的问题，或小组同学共同感兴趣的问题。或小组同学共同感兴趣的问题。 指导学生在他们所提出的问题中选指导学生在他们所提出的问题中选择一个小组有能力解决的问题。择一个小组有能力解决的问题。 指导学生进行简单的实验设计，鼓指导学生进行简单的实验设计，鼓励学生自己准备材料，小组协作完励学生自己准备材料，小组协作完成实验。成实验。 给学生展示实验成果的机会，使学给学生展示实验成果的机会，使学生体验设计与完成实验的成就感。生体验设计与完成实验的成就感。 3.给学生充分的时间练习解剖器的使用给学生充分的时间练习解剖器的使用 可以让学生对照书上的图，模仿操作。（注意可以让学生对照书上的图，模仿操作。（注