《生物学的研究方法》PPT课件

第二章 生物学的研究方法 第二章 生物学的研究方法一、本章的主要内容二、课标要求三、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五、本章的重点与难点六、教学建议 一、本章包括的主要内容第一节 常用的生物学研究方法观察法实验法其他研究方法，如调查法、文献法、分类法等第二节 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显微镜 二、课标要求 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 ，养 成 科 学 思 维 的 习 惯 。课 程 总 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 索 精 神 和 创 新 意识 。 三、本章地位：力图落实课程改革的理念和课程目标（一）本章注重落实的课程理念1.提高所有学生的科学素养，特别是生物科学素养。 2.倡导通过积极主动的科学探究过程进行学习。3.关注学生的学习过程。4.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。 1. 提高所有学生的科学素养，特别是生物科 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维方式和行为方式。 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、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用的方法。 在生物学的研究中，常常是多种研究方法综合运用。 对于初中学生，其年龄、生理、心理特点及原有的知识与能力基础，决定了初中学生能够并应该学会如下一些基本方法：观察、分类、测量和统计、交流与预测、提出问题与作出假设、找出并控制可变因素进行实验等。 2.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究的问题分析问题，阐明与研究该问题相关的知识确认变量作出假设和预期设计可行的实验方案实施实验方案，收集证据利用数学方法处理、解释数据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 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.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.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。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 通过初中生物学学习，应使学生能够正确使用解剖镜、显微镜等常用器具，在观察和实验过程中掌握采集和处理实验材料、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。通过初中生物学学习，应使学生尝试和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，初步学会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。 通过初中生物学学习，应使学生学会与他人合作，能比较清楚地表达和交流解决问题的过程与结果，并初步形成评价与反思的意识。 四、本章主要的教学目的和任务 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。3.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。 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，会使用和养护显微镜。 情感、态度与价值观 1.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、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，逐步确立实事求是的科学态度。 五、本章的重点与难点1.本章的重点生物学的几种研究方法，观察法和实验法，通过“探究光对鼠妇分布的影响”体验实验法的基本过程。识别和规范地使用常用的解剖器（名称、解剖剪的规范使用）。显微镜的结构、基本原理和使用及养护的方法。 2.本章的难点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。使学生对应用实验法探究光对鼠妇分布的影响产生兴趣，并体验实验法的基本过程 。解剖剪的规范使用。显微镜的基本原理和调焦等操作方法。 六、教学建议1.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。3.给学生充分的时间练习解剖器的使用。4.生生互动，认识显微镜的结构； 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 。 如SQ3R法。 学习第一节课文时，教师在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掌握一些学法。 SQ3R法简介（详见教参P16） SQ3R法是自学的方法之一。 S(Survey)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（如果有的话），迅速浏览一下全书，以便对整个概貌有一个了解。 Q(Question)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。 1R(Read)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在脑子里，没有大小标题的，自己应当概括地予以写出。 2R(Recite)背诵：不是逐字逐句地复诵或默记，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述出来，当然也可把某些极其重要的东西背诵出来。 3R(Revise)复习：需要长时间保留在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。鼓励学生提出问题。指导学生构想假设。设计问题串，促进学生理解实验法的基本过程。鼓励学生自己发现问题并尝试用实验法解决问题。 鼓励学生提出问题。 教师要鼓励学生在观察与捕捉鼠妇时发现和提出问题。 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，从而产生了科学。 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。 发现一个问题往往比解决一个问题更重要。 爱因斯坦 求学问，先学问；只学答，非学问。 李政道 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的问题。 提出问题的数量鼓励好奇心提出问题的质量可以探究的问题，即能够通过收集数据而回答的问题。选择适合探究的问题： 问题是否具有探究性 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 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小组感兴趣的问题。 指导学生构想假设 假设是对实验结果的预测。 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的。但与许多预测不同的是，假设必须能够被检验。 严格的假设应该采用“如果，那么”的句式。假设其实是对即将进行的实验的一个粗略概括。 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，因此提出问题：“鼠妇爱吃甜的食物还是爱吃咸的食物？” 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验，得出了“鼠妇爱吃甜食”的结论。 （证实和证伪） 强 调 实 验 设 计 的 单 因 子 变 量 原 则 单 因 子 变 量 原 则 即 控 制 其 他 因素 不 变 ， 而 只 改 变 其 中 某 一 因 素 ，观 察 其 对 实 验 结 果 的 影 响 。 （ 鼠 妇实 验 中 只 研 究 光 的 影 响 ， 不 能 同 时研 究 潮 湿 问 题 ）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 。 设计问题串，促进学生理解实验法的基本过程。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？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？ 如果你做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？3. 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，可以修改数据吗？ 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 有说 服 力 。 通 常 ,一 个 实 验 分 为 实 验 组和 对 照 组 。 实 验 组 是 接 受 实 验 变 量 处 理 的 对象 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 环境 属 非 自 然 状 态 。 对 照 组 亦 称 控 制 组 ,对 实 验 假 设而 言 ,是 不 接 受 实 验 变 量 处 理 的 对 象组 ， 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法解决问题。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。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。指导学生进行简单的实验设计，鼓励学生自己准备材料，小组协作完成实验。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。 3.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。（注意安全，防止受伤；注意垫硬纸板，以免划伤桌面，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（感受正确使用解剖剪的好处稳定、准确）。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） 参看实验报告册，学生课前准备树叶，用树叶作练习材料。（强调用落叶，保护生态环境和室内环境）鼓励学生创作“叶子画”、组织学生进行用镊子加玉米粒比赛，活跃课堂气氛，提高学生积极性和主动性。 4.生生互动，两人一组，认识显微镜的结构； 照图自学，练习显微镜的使用。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（两人互相考察后教师抽查）。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，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。观察“上”字装片、动植物细胞后，总结操作过程（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。） 谢谢！