生物学的研究方法ppt课件.pptx

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1、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

2、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

3、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

4、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

5、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、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.

6、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，

7、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

8、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

9、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、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

10、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.使使学学生生说说出出生生物物学学的的几几种种研研究究方方法法，举举例

11、例说说出出应应用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.使使学学生生说说出出显显微微镜镜的的结结构构，解解释释显显微微镜镜的的基基本本原原理理，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.通通过过学学生生探探究究光光对对鼠鼠妇妇分分布布影影响响的的实实验验，使使其其尝尝试试用实验法进行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.使使学学生生能能够够规规范范地地使使用用常常用用的的解解剖剖器器，会会使使用用和和养养护显微镜。护显微镜。情

12、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生物物学学的的几几种种研研究究方方法法，观观察察法法和和实实验验法法，通通过过“探探究究

13、光光对对鼠鼠妇妇分分布布的的影影响响”体验实验法的基本过程。体验实验法的基本过程。识识别别和和规规范范地地使使用用常常用用的的解解剖剖器器（名名称、解剖剪的规范使用）。称、解剖剪的规范使用）。显显微微镜镜的的结结构构、基基本本原原理理和和使使用用及及养养护的方法。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

14、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.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

15、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)纵纵览览：纵纵览览就就是是先先尽尽量量弄弄清清楚楚所所读读材材料料的的目目的的之之所所在在，阅阅读读作作者者的的序序言言后后记记，仔仔细细查查看看目目录录和和索索引引，阅阅读读各各章章的的提提要要或或小小结结（如如果果有有的的话话），迅迅速速浏浏览览一一下下全全书书，以以便便对对整整个个概概貌貌有有一一个个了解。了解。Q(Question)提提问问：浏浏览览自自己己准准备备细细读读的的那那些些章章节节时时，要要认认真真琢琢磨磨

16、其其中中的的某某些些观观点点，并并且且把把它它和和已已掌掌握握的的有有关关观观点点相相对对比、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)阅阅读读：通通常常要要求求读读得得慢慢而而透透彻彻，要要把把各各章章节节中中的的大大小小标标题题牢牢记记在在脑脑子子里里，没没有有大大小小标标题题的的，自自己己应应当概括地予以写出。当概括地予以写出。2R(Recite)背背诵诵：不不是是逐逐字字逐逐句句地地复复诵诵或或默默记记，而而是是在在理理解解的的基基础础上上，把把有有关关章章节节的的中中心心思思想想能能提提纲纲挈挈领领地地复复述述出出来来，当当然然也也可可把把某

17、某些些极极其其重重要要的的东西背诵出来。东西背诵出来。3R(Revise)复复习习：需需要要长长时时间间保保留留在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

18、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。发发现现一一个个问问题题往往往往比比解解决决一一个个问问题题更更重要。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

19、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

20、，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

21、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

22、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

23、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.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

24、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验鼓励学生自己发现问题并尝试用实验法解决问题。法解决问题。鼓励学生研究自己感兴趣的问题，或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。小组同学共同感

25、兴趣的问题。指导学生在他们所提出的问题中选择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。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，鼓励指导学生进行简单的实验设计，鼓励学生自己准备材料，小组协作完成实学生自己准备材料，小组协作完成实验。验。给学生展示实验成果的机会，使学生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。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。（注意安全，防止受伤；注意垫硬纸板，以免划伤桌安全，防止受伤；注意垫硬纸板

26、，以免划伤桌面，不在硬物上操作，以免损坏解剖器）面，不在硬物上操作，以免损坏解剖器）解剖剪的规范使用，可以找学生作示范（感受解剖剪的规范使用，可以找学生作示范（感受正确使用解剖剪的好处正确使用解剖剪的好处稳定、准确）。稳定、准确）。给学生充分的时间，让学生自己充分练习（教给学生充分的时间，让学生自己充分练习（教师少讲，巡视中注意学生解剖剪的规范使用）师少讲，巡视中注意学生解剖剪的规范使用）参看参看实验报告册实验报告册，学生课前准备树叶，用，学生课前准备树叶，用树叶作练习材料。（强调用落叶，保护生态环树叶作练习材料。（强调用落叶，保护生态环境和室内环境）境和室内环境）鼓励学生创作鼓励学生创作“叶

27、子画叶子画”、组织学生进行用镊、组织学生进行用镊子加玉米粒比赛，活跃课堂气氛，提高学生积子加玉米粒比赛，活跃课堂气氛，提高学生积极性和主动性。极性和主动性。4.生生互动，两人一组，认识显微镜的生生互动，两人一组，认识显微镜的结构结构；照图自学，练习显微镜的照图自学，练习显微镜的使用使用。指导学生对照书上的图认识显微镜的结构，。指导学生对照书上的图认识显微镜的结构，。生生互动，说一说显微镜的结构（两人互相考察后生生互动，说一说显微镜的结构（两人互相考察后教师抽查）。教师抽查）。对照书上的图和文字说明进行显微镜操作训练对照书上的图和文字说明进行显微镜操作训练。操作前强调注意事项，为保证学生练习的整体进度，操作前强调注意事项，为保证学生练习的整体进度，可根据学生素质带领学生分步进行。可根据学生素质带领学生分步进行。教师强调向下降镜筒，眼睛必须看物镜。教师强调向下降镜筒，眼睛必须看物镜。观察观察“上上”字装片、动植物细胞后，字装片、动植物细胞后，总结总结操作过程操作过程（允许小声讨论，让实验室的实验氛围要像进行科（允许小声讨论，让实验室的实验氛围要像进行科学研究工作。）学研究工作。）谢谢！谢谢！