高中生物 第一章 第二節(jié) 生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程精品課件 蘇教版必修1.ppt

第二節(jié)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程 學(xué)習(xí)導(dǎo)航1 學(xué)會(huì)生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法 嘗試像科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn) 2 了解自然發(fā)生說(shuō)的含義及相關(guān)的實(shí)驗(yàn) 3 了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論和原則 學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 重難點(diǎn) 一 科學(xué)家不斷實(shí)驗(yàn) 挑戰(zhàn) 自然發(fā)生說(shuō) 1 雷迪的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 考察單一變量 根據(jù)蒼蠅是否與肉接觸 發(fā)現(xiàn)凡是 的肉上都生了蛆 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 地球上自從有了原始生命 所有生物都來(lái)自 與蒼蠅接觸 生殖 2 尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 把羊肉湯煮沸 以殺死其中的 然后用軟木塞塞緊瓶口 幾天后 肉湯中還是滋生了大量的微生物 2 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 微生物 微生物能自然發(fā)生 想一想尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)是否科學(xué) 試說(shuō)明原因 提示 不科學(xué) 尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)密 有未考慮的因素 如培養(yǎng)液中未殺死的微生物 瓶?jī)?nèi)空氣中有微生物 軟木塞上有微生物等 即未真正做到將瓶中的培養(yǎng)液與微生物分開(kāi) 3 斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn) 1 提出問(wèn)題 對(duì)肉湯的加熱時(shí)間是否 微生物可通過(guò) 進(jìn)入瓶中 2 假設(shè)推斷 如果對(duì)盛有肉湯的密封燒瓶加熱煮沸的時(shí)間足夠長(zhǎng) 則能殺死全部的微生物 放置一段時(shí)間 肉湯也不會(huì)被污染 足夠長(zhǎng) 軟木塞 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 參見(jiàn)下圖 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 密封的條件阻擋了外部微生物且加熱殺死了內(nèi)部微生物 微生物不能自然發(fā)生 推翻了 4 巴斯德的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 把酵母菌浸液裝入消過(guò)毒的玻璃燒瓶中 然后將瓶頸拉成彎曲的鵝頸狀 長(zhǎng)時(shí)間靜置 自然發(fā)生說(shuō) 2 巧妙之處 將瓶頸拉成彎曲的鵝頸狀 使外邊的塵埃沉積在曲頸部而不致進(jìn)入瓶中 瓶子雖未密封 也能保持 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 曲頸瓶阻擋了空氣中的微生物 在 條件下微生物不能自然發(fā)生 徹底否定了自然發(fā)生說(shuō) 無(wú)菌 有氧 二 像科學(xué)家一樣實(shí)驗(yàn) 科學(xué)實(shí)驗(yàn)1 觀察 要求必須 并做好記錄 2 測(cè)量 要求正確地使用 記錄結(jié)果時(shí)使用 科學(xué)地測(cè)量力求精確 因而要多次測(cè)量取 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 1 目的 檢驗(yàn) 的是否正確 準(zhǔn)確 真實(shí) 測(cè)量工具 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位 平均值 預(yù)測(cè) 2 方法 一個(gè)實(shí)驗(yàn)只檢驗(yàn) 設(shè)置 實(shí)驗(yàn)做比較 4 收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù) 1 收集數(shù)據(jù) 把 觀察或 得到的內(nèi)容如實(shí)地記錄下來(lái) 2 分析數(shù)據(jù) 運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí) 分析 各種數(shù)據(jù) 發(fā)現(xiàn)規(guī)律 一項(xiàng)因素 對(duì)照 分類 測(cè)量 整理 歸納 3 得出結(jié)論 得出獨(dú)到見(jiàn)解 4 撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告 便于交流 5 安全實(shí)驗(yàn)理解并能遵守實(shí)驗(yàn)安全規(guī)則 判一判 1 用一種或多種感官去收集信息的過(guò)程就是觀察 2 預(yù)測(cè)是根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)和既往實(shí)驗(yàn)對(duì)將來(lái)的事件做出推論 3 預(yù)測(cè)必須是正確無(wú)誤的 4 把分類 觀察或測(cè)量得到的內(nèi)容如實(shí)地記錄下來(lái)的過(guò)程稱為統(tǒng)計(jì) 要點(diǎn)一支持或挑戰(zhàn)及否定 自然發(fā)生說(shuō) 的實(shí)驗(yàn)比較 名師點(diǎn)睛 1 挑戰(zhàn) 自然發(fā)生說(shuō) 實(shí)驗(yàn)中反對(duì)和懷疑 自然發(fā)生說(shuō) 的學(xué)者是斯巴蘭扎尼 巴斯德 2 最終毫不爭(zhēng)議地推翻 自然發(fā)生說(shuō) 的實(shí)驗(yàn)是巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn) 3 巴斯德實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于瓶口未密封 巴斯德在斯巴蘭扎尼實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了 鵝頸瓶實(shí)驗(yàn) 其目的是 a 這種彎曲的 鵝頸 可以使肉湯與空氣完全隔絕b 這種帶有彎曲細(xì)管的瓶是敞口的 空氣可以進(jìn)入 而空氣中的微生物則被阻擋沉積在曲頸部 不能進(jìn)入瓶中c 證明污染物來(lái)自營(yíng)養(yǎng)液 d 驗(yàn)證斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)結(jié)論 即只有在密閉情況下才能保持無(wú)菌 關(guān)鍵點(diǎn) 思路點(diǎn)撥 本題主要考查巴斯德鵝頸瓶實(shí)驗(yàn) 解答本題應(yīng)突破以下幾點(diǎn) 回憶斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)過(guò)程 回憶巴斯德的實(shí)驗(yàn)過(guò)程 分析巴斯德實(shí)驗(yàn)中是如何解決斯巴蘭扎尼實(shí)驗(yàn)中 缺乏空氣 的問(wèn)題的 解析 斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)不能得到自然發(fā)生論者的認(rèn)可 他們認(rèn)為他把肉湯 折磨 得失去了 生命力 并且在密封的瓶中缺乏足夠的空氣 不適于生命的生存了 而巴斯德設(shè)計(jì)的彎管是開(kāi)口的 空氣可無(wú)阻地進(jìn)入瓶中 這就使那些認(rèn)為斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn) 缺乏足夠的空氣 的人無(wú)話可說(shuō) 答案 b 變式訓(xùn)練意大利科學(xué)家斯巴蘭扎尼通過(guò)實(shí)驗(yàn)否定了尼達(dá)姆的 自然發(fā)生說(shuō) 但引起了許多科學(xué)家的爭(zhēng)論 其原因是他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn) a 沒(méi)有設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)b 對(duì)肉湯加熱時(shí)間不足夠長(zhǎng)c 沒(méi)有嚴(yán)格遵循單一變量原則d 其他科學(xué)家不能重復(fù)進(jìn)行 解析 選c 斯巴蘭扎尼通過(guò)實(shí)驗(yàn)否定了尼達(dá)姆的 自然發(fā)生說(shuō) 但引起了許多科學(xué)家的爭(zhēng)論 因?yàn)樗膶?shí)驗(yàn)中除研究的變量外 還有一個(gè)變量 燒瓶中有無(wú)空氣 所以他沒(méi)有嚴(yán)格遵循單一變量原則 要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本理論和原則1 變量 理論 1 變量 在實(shí)驗(yàn)中 可被操縱的特定因素或條件 2 根據(jù)其在實(shí)驗(yàn)中的作用 可分為兩類 3 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中 各實(shí)驗(yàn)組中的無(wú)關(guān)變量應(yīng)完全相同 這樣就可以排除實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異是由無(wú)關(guān)變量引起的可能性 便于清晰地研究實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量的關(guān)系 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則 1 科學(xué)性原則 實(shí)驗(yàn)原理 符合科學(xué)的基本知識(shí)和基本原理 材料選擇 符合實(shí)驗(yàn)要求 操作簡(jiǎn)便 經(jīng)濟(jì)易得 實(shí)驗(yàn)方法 科學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 如巴斯德的鵝頸瓶 既保證瓶?jī)?nèi)有足夠的空氣 又防止外來(lái)微生物的干擾 結(jié)果處理 科學(xué) 合理 符合數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本原則 2 平行重復(fù)原則足夠的重復(fù) 避免偶然性 減少誤差 3 單一變量原則一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)變量 盡量避免無(wú)關(guān)變量的干擾 如雷迪實(shí)驗(yàn)中控制的單一變量是肉是否與蒼蠅接觸 4 對(duì)照原則 在培養(yǎng)皿底部鋪上棉花 將生理狀況相同的豌豆種子放在棉花上 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果如下表所示 以上實(shí)驗(yàn)最能證明種子發(fā)芽需要 a 陽(yáng)光b 空氣c 溫度d 水 思路點(diǎn)撥 本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量原則的理解 解答本題應(yīng)按以下思路分析 解析 根據(jù)單一變量原則 選取對(duì)照實(shí)驗(yàn)解答問(wèn)題 選取甲與乙進(jìn)行對(duì)照 水分是自變量 種子發(fā)芽與否是因變量 陽(yáng)光和溫度是無(wú)關(guān)變量 說(shuō)明水分是種子萌發(fā)的必要條件 選取甲與丙進(jìn)行對(duì)照 陽(yáng)光是自變量 種子發(fā)芽與否是因變量 水分和溫度是無(wú)關(guān)變量 說(shuō)明種子萌發(fā)與光照無(wú)關(guān) 選取任何一組 溫度恒定 無(wú)對(duì)照實(shí)驗(yàn) 不能說(shuō)明種子萌發(fā)與溫度的關(guān)系 故本實(shí)驗(yàn)最能證明種子發(fā)芽需要水分 答案 d 互動(dòng)探究 1 若研究c選項(xiàng)對(duì)豌豆種子發(fā)芽的影響 則實(shí)驗(yàn)變量和無(wú)關(guān)變量分別是什么 應(yīng)如何控制 2 若將實(shí)驗(yàn)甲和丁進(jìn)行對(duì)照 能否準(zhǔn)確得出影響種子發(fā)芽的因素是什么 為什么 提示 1 實(shí)驗(yàn)變量為溫度 無(wú)關(guān)變量為陽(yáng)光和水 控制陽(yáng)光和水相同且適宜 但溫度不同 2 不能 因?yàn)榧?丁兩組實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)變量 分別是 陽(yáng)光 黑暗 和 潮濕 干燥 無(wú)法說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相同的原因是什么 所以不能得出結(jié)論 探規(guī)尋律 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的判定對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除一個(gè)可變因素以外 其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn) 對(duì)照實(shí)驗(yàn)通常將實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)或兩個(gè)以上的組群 其中一個(gè)是不給予處理因素的對(duì)照組 作為比較的標(biāo)準(zhǔn) 另一個(gè)或幾個(gè)是給予處理因素的實(shí)驗(yàn)組 除施加處理因素外 其余都與對(duì)照組相同 實(shí)驗(yàn)組是我們要探究的那個(gè)條件 對(duì)照組是為了排除其他干擾因素而設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn) 如探究光對(duì)植物生長(zhǎng)的影響 變量是光 可以設(shè)置有光和無(wú)光的一組對(duì)照實(shí)驗(yàn) 有光是實(shí)驗(yàn)組 無(wú)光是對(duì)照組 設(shè)置對(duì)照組的目的關(guān)鍵是排除溫度 氧氣 濕度等因素的干擾 對(duì)生物探究實(shí)驗(yàn)程序不了解 例題 下列是研究生物學(xué)問(wèn)題的方法 其中正確的步驟是 推論 結(jié)論 問(wèn)題 實(shí)驗(yàn) 觀察 假設(shè)a b c d 解析 本題考查實(shí)驗(yàn)程序 生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一步是觀察 觀察后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 經(jīng)過(guò)思考提出假設(shè) 進(jìn)而推論 之后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證 得出相應(yīng)的結(jié)論 答案 d 糾錯(cuò)筆記 生物探究實(shí)驗(yàn)的程序 1 一般程序 2 完整內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)名稱 目的 明確做什么實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題 假設(shè) 即對(duì)可見(jiàn)現(xiàn)