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

第二節(jié)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程 學(xué)習(xí)導(dǎo)航1 學(xué)會生物科學(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)會設(shè)計實(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 1 雷迪的實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 設(shè)計對照實(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 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 瓶內(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 3 斯巴蘭扎尼的實(shí)驗(yàn) 1 提出問題 對肉湯的加熱時間是否 微生物可通過 進(jìn)入瓶中 2 假設(shè)推斷 如果對盛有肉湯的密封燒瓶加熱煮沸的時間足夠長 則能殺死全部的微生物 放置一段時間 肉湯也不會被污染 足夠長 軟木塞 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 參見下圖 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 把酵母菌浸液裝入消過毒的玻璃燒瓶中 然后將瓶頸拉成彎曲的鵝頸狀 長時間靜置 自然發(fā)生說 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 無菌 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 測量 要求正確地使用 記錄結(jié)果時使用 科學(xué)地測量力求精確 因而要多次測量取 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計 1 目的 檢驗(yàn) 的是否正確 準(zhǔn)確 真實(shí) 測量工具 標(biāo)準(zhǔn)計量單位 平均值 預(yù)測 2 方法 一個實(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 2 分析數(shù)據(jù) 運(yùn)用數(shù)學(xué)知識 分析 各種數(shù)據(jù) 發(fā)現(xiàn)規(guī)律 一項因素 對照 分類 測量 整理 歸納 3 得出結(jié)論 得出獨(dú)到見解 4 撰寫實(shí)驗(yàn)報告 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程就是觀察 2 預(yù)測是根據(jù)現(xiàn)有證據(jù)和既往實(shí)驗(yàn)對將來的事件做出推論 3 預(yù)測必須是正確無誤的 4 把分類 觀察或測量得到的內(nèi)容如實(shí)地記錄下來的過程稱為統(tǒng)計 要點(diǎn)一支持或挑戰(zhàn)及否定 自然發(fā)生說 的實(shí)驗(yàn)比較 名師點(diǎn)睛 1 挑戰(zhàn) 自然發(fā)生說 實(shí)驗(yàn)中反對和懷疑 自然發(fā)生說 的學(xué)者是斯巴蘭扎尼 巴斯德 2 最終毫不爭議地推翻 自然發(fā)生說 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 證明污染物來自營養(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)過程 回憶巴斯德的實(shí)驗(yàn)過程 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)計的彎管是開口的 空氣可無阻地進(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 的人無話可說 答案 b 變式訓(xùn)練意大利科學(xué)家斯巴蘭扎尼通過實(shí)驗(yàn)否定了尼達(dá)姆的 自然發(fā)生說 但引起了許多科學(xué)家的爭論 其原因是他設(shè)計的實(shí)驗(yàn) a 沒有設(shè)計對照實(shí)驗(yàn)b 對肉湯加熱時間不足夠長c 沒有嚴(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 斯巴蘭扎尼通過實(shí)驗(yàn)否定了尼達(dá)姆的 自然發(fā)生說 但引起了許多科學(xué)家的爭論 因?yàn)樗膶?shí)驗(yàn)中除研究的變量外 還有一個變量 燒瓶中有無空氣 所以他沒有嚴(yán)格遵循單一變量原則 要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本理論和原則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)計和操作中 各實(shí)驗(yàn)組中的無關(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)的基本知識和基本原理 材料選擇 符合實(shí)驗(yàn)要求 操作簡便 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 既保證瓶內(nèi)有足夠的空氣 又防止外來微生物的干擾 結(jié)果處理 科學(xué) 合理 符合數(shù)理統(tǒng)計的基本原則 2 平行重復(fù)原則足夠的重復(fù) 避免偶然性 減少誤差 3 單一變量原則一個實(shí)驗(yàn)變量對應(yīng)一個反應(yīng)變量 盡量避免無關(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 陽光b 空氣c 溫度d 水 思路點(diǎn)撥 本題考查對實(shí)驗(yàn)設(shè)計的對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 選取對照實(shí)驗(yàn)解答問題 選取甲與乙進(jìn)行對照 水分是自變量 種子發(fā)芽與否是因變量 陽光和溫度是無關(guān)變量 說明水分是種子萌發(fā)的必要條件 選取甲與丙進(jìn)行對照 陽光是自變量 種子發(fā)芽與否是因變量 水分和溫度是無關(guān)變量 說明種子萌發(fā)與光照無關(guān) 選取任何一組 溫度恒定 無對照實(shí)驗(yàn) 不能說明種子萌發(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 互動探究 1 若研究c選項對豌豆種子發(fā)芽的影響 則實(shí)驗(yàn)變量和無關(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 無關(guān)變量為陽光和水 控制陽光和水相同且適宜 但溫度不同 2 不能 因?yàn)榧?丁兩組實(shí)驗(yàn)中有兩個變量 分別是 陽光 黑暗 和 潮濕 干燥 無法說明實(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)組與對照組的判定對照實(shí)驗(yàn)是指除一個可變因素以外 其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn) 對照實(shí)驗(yàn)通常將實(shí)驗(yàn)分為兩個或兩個以上的組群 其中一個是不給予處理因素的對照組 作為比較的標(biāo)準(zhǔn) 另一個或幾個是給予處理因素的實(shí)驗(yàn)組 除施加處理因素外 其余都與對照組相同 實(shí)驗(yàn)組是我們要探究的那個條件 對照組是為了排除其他干擾因素而設(shè)計的一個實(shí)驗(yàn) 如探究光對植物生長的影響 變量是光 可以設(shè)置有光和無光的一組對照實(shí)驗(yàn) 有光是實(shí)驗(yàn)組 無光是對照組 設(shè)置對照組的目的關(guān)鍵是排除溫度 氧氣 濕度等因素的干擾 對生物探究實(shí)驗(yàn)程序不了解 例題 下列是研究生物學(xué)問題的方法 其中正確的步驟是 推論 結(jié)論 問題 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)問題 經(jīng)過思考提出假設(shè) 進(jìn)而推論 之后設(shè)計實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證 得出相應(yīng)的結(jié)論 答案 d 糾錯筆記 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)要解決什么問題 假設(shè) 即對可見現(xiàn)