北京专版2020中考生物复习主题一科学探究第01课时科学探究课件 31页

第 1 课时 科学探究 主题一　科学探究 考点一　 科学探究的基本方法与技能 1. 观察法 (1) 　　　　 法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下 , 研究者按照一定的目的和计划 , 用自己的感观外加辅助工具 , 对客观事物进行系统地感知和描述 , 以发现和验证科学结论。例如 , 用放大镜观察蚂蚁的结构采用的方法就是观察法。   观察 (3) 科学观察的特点 : 第一、要有明确的 　　　　 。  第二、要掌握正确的观察方法 , 即从宏观到微观、从整体到局部。 第三、观察时要 　　　　 、细致和实事求是。  第四、及时做好观察记录。 目的 全面 2. 调查法 (1) 　　　　 法是科学探究常用的方法之一 , 是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。例如 , 进行人口普查属于调查法。  (2) 科学调查的步骤 : 明确调查的 　　　　　 和调查 　　　　 →制订合理的调查 　　　　 →实施调查方案 , 并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。  (3) 调查的范围很大 , 不可能逐一调查 , 就要选取 　　　　 调查对象作为 　　　　 , 这叫抽样调查。  调查 目的 对象 方案 一部分　 样本 (4) 生物调查活动的注意事项 : 调查是一项科学工作 , 对于所看到的生物 , 不管你是否喜欢它 , 都要认真观察 , 如实记录 ; 不要损伤植物和伤害动物 , 不要破坏其生活环境 ; 注意安全 , 集体行动。 3. 实验法 (1) 生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。 (2) 实验法就是利用特定的器具和材料 , 通过有目的、有步骤的实验操作和观察 , 记录、分析 , 发现或验证科学结论。 (3) 其一般思路和过程为 : 提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达与交流。 4. 收集和分析资料 ( 文献法 ) (1) 收集和分析资料是科学探究中的常用方法之一。 (2) 收集资料的途径有很多种 : 可以去图书馆查阅报纸、杂志、相关书籍 , 可以去拜访有关人士 , 也可以上网搜索。 (3) 资料的形式包括文字、图片、数据以及音像资料等。 (4) 对获得的资料要进行整理和分析 , 从中寻找问题的答案 , 或者发现探究的线索。 【 规律强化 】 探究生物的形态、行为的方法主要是观察法 ; 探究生物的结构、生理的方法主要是实验法 ; 探究未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。 ①观察和调查是两种互不相干的科学探究方法。 ( 　　 ) ② 观察一般比较直接 , 所以都不需要很长时间。 ( ) ③ 进行人口普查时 , 应对调查对象逐一调查。 ( ) 甄别判断 　　 × × √ 考点二　科学探究的一般过程 基本环节 要求 举例 ( 光会影响 鼠妇的分布 ) 　 ___ 　　   尝试 根据日常生活和资料信息发现问题、提出问题、表达问题。问题应当尽 量具 体 、明确 光 会影响鼠妇的分布吗 　　 ___ 　   根据 已有的知识和生活经验 , 紧扣问题 , 对问题的答案提出可能的设想 光 会影响鼠妇的分布 提出问题 作出假设 基本环节 要求 举例 ( 光会影响 鼠妇的分布 ) 　　 　   拟定 探究计划 , 列出所需要的材料与用具 , 选出控制变量 , 设计对照实验 ① 本实验变量是光 ② 实验组是明亮处 , 对照组是阴暗处 ③ 取 10 只鼠妇做实验而不是 1 只 　 　　   进行 观察、实验 ; 搜集证据、数据 ; 尝试评价证据、数据的可靠性 仔细 观察 , 认真记录 （续表） 制订计划 实施计划 基本环节 要求 举例 ( 光会影响 鼠妇的分布 ) 　 　　   描述 实验现象 ; 分析和判断证据、数据 ; 得出结论 光 会影响鼠妇的分布 表达与 交流 交流 探究过程和结论 , 写出探究报告 计算 全班各组数据的平均值 , 其目的是减小实验误差 （续表） 得出结论 【 思维警示 】 探究实验成功的前提是能够提出有研究价值的问题 , 并作出符合科学事实的假设 ; 探究能否成功的关键是制订出恰当的科学探究计划。当实验结果与假设不一致时 , 首先检查实验过程是否准确无误 , 如果实验过程完好 , 则说明作出的假设有误 , 需要进一步查找资料 , 重新作出假设 , 重新实验。 ①科学探究的基本过程是设计实验和表达交流。 ( 　　 ) ② 当科学探究的结果与原有知识发生矛盾时 , 要修改实验数据。 ( 　　 ) 甄别判断 × × 考点三　探究实验的原则、制订计划和实验分析 1. 探究实验的原则 (1) 对照原则 : 要使探究实验结果具有说服力 , 关键是要设置 　　　　 实验。  ①概念 : 在研究一种条件对研究对象的影响时 , 所进行的除了这种条件 　　　 以外 , 其他条件都 　　　　 的实验。   ②对照实验应包括实验组和对照组。 对照 不同 相同 【 规律强化 】 对照实验常采用的几种方法 ①自身对照 : 指实验与对照在同一对象身上进行 , 不另设对照组。判断的标准是实验处理前的对象状况为对照组 , 实验处理后的对象变化则为实验组。 例如 , 探究“鳍在游泳中的作用”实验中 , 不管是将鱼鳍剪掉 , 还是捆绑住 , 都是将鱼的前后泳姿作对比 , 通过对比得出各种鳍的作用。处理前 ( 正常状态 ) 是对照组 , 处理后为实验组。自身对照实验 , 方法简便 , 关键是要看清楚实验处理前后现象或者状态上的差异。 ②空白对照 :a. 对照组 : 不加入任何变量的对象组 , 或者自然状态下不对变量做任何实验处理的对象组 ;b. 实验组 : 加入变量的对象组 , 或者自然状态下对变量进行实验处理的对象组。其中绝大部分的对照实验属于空白对照。 例如 , 探究“唾液淀粉酶的消化作用”实验 , 两支试管均加入馒头碎屑 , 试管 A 加入 2 毫升清水 , 试管 B 加入 2 毫升唾液 , 置于 37 ℃ 温水中。该实验的变量是唾液淀粉酶。试管 A 不加唾液淀粉酶 , 则为对照组。例如 , 请你设计实验方案证明触角在蚂蚁寻找食物过程中的作用 , 变量是触角。设置两组 : 甲组为保留触角的蚂蚁 , 乙组为剪去触角的蚂蚁。自然状态下对变量 —— 触角进行处理 ( 剪去 ) 的乙组为实验组 ; 自然状态下对变量 —— 触角不进行处理 ( 不剪去 ) 的甲组为对照组。 1. 探究实验的原则 (2) 单一变量原则 : 控制其他因素不变 , 只改变其中一个因素 ( 要研究的因素 ), 观察其对实验结果的影响。遵循单一变量原则 , 既便于对实验结果进行科学的分析 , 又能增强实验结果的可信度和说服力。 ①实验变量 ( 变量 ), 即对照实验中 　　　　 的条件。一组对照实验中一般只能设计 　 　　　 个变量。简单地说 , 就是要做到一组对照装置中 , 只有一个条件不同。  ②确定变量的方法 :a. 从实验方案中不同的条件中确定 ;b. 从探究的问题、假设或结论的语句中确定 , 如“探究二氧化碳是光合作用的原料”实验中 , 变量是二氧化碳。 不同 一 (3) 等量原则 : 实验组和对照组除一个实验变量 　　　　 同外 , 其他无关变量要全部 　　　　 同 , 以消除无关变量对实验结果的影响。  (4) 可重复性原则 : 在同样条件下设置 　　　　 实验 , 观察变量对实验结果影响的程度 , 保证实验结果的可靠性。  不 相 重复 2. 制订计划的一般步骤 (1) 将实验材料平均分组编号 , 设置对照实验。 【 思维警示 】 实验材料的数量不能太少 , 可避免 实验结果的偶然性 , 减小误差。 (2) 确定并描述控制变量的方法 , 必须遵循对照原则、单一变量原则。 【 思维警示 】 变量的确定可以从探究的问题、假设中分析。 (3) 确保实验能顺利进行的其他实验条件相同。必须遵循等量原则和可重复性原则。 【 思维警示 】 为使实验结果更真实 , 减小实验误差 , 要考虑设置 重复 实验。对其结果分析 , 应计算 平均值 。 3. 分析数据 , 得出结论 (1) 如果实验已有作出假设或探究问题 , 结论是根据结果对假设或问题作出肯定或否定的回答。 (2) 如果只有实验设计和结果 , 则根据下列步骤得出结论 : 第一步 : 找变量 ; 第二步 : 找生理现象 ; 第三步 : 找变量与生理现象之间的关系 ( 促进、抑制、有影响、有关等 ) 。 4. 表达和交流 计算各组数据的 　　　　 值 , 其目的是减小 　　　　 。  5. 评价实验方案的科学合理性 判断实验方案的科学合理性 :① 是否设置对照 ;② 是否控制单一变量 ;③ 实验材料是否恰当 , 会不会过多或过少。 平均 误差 例 1 [2018· 顺义一模 ] 某同学猜测蝗虫的呼吸器官在腹部 , 他捉了两只蝗虫 , 一只把腹部放在水里 , 一只把头部放在水里 , 一段时间后腹部放在水里的蝗虫死亡 , 另一只生命活动正常。他用了哪一种研究方法验证了蝗虫的呼吸器官在腹部 ( 　　 ) A. 实验法 B. 观察法 C. 解剖法 D. 比较法 探究一　科学探究的基本方法 A 【 变式 1】 [2018· 北京 101 中学月考 ] 科学家用不同的研究方法揭示生命的奥秘 , 主要应用观察法进行研究的是 ( 　　 ) A. 达尔文与自然选择学说 B. 米勒与模拟生命的起源 C. 珍妮 · 古道尔与野生黑猩猩的行为 D. 袁隆平与杂交水稻 [ 答案 ] C [ 解析 ] 观察和实验是生物学研究的基本方法 , 观察法要求观察者在观察某种生物时 , 对生物不施加任何外界影响或是将影响降到最小 , 明确目的 , 仔细、反复地观察 , 认真地记录 , 根据观察所得到的第一手资料对生物进行分析研究。单纯的观察法可以没有实验法 , 但是实验法离不开观察法。观察法可以直接用肉眼观察 , 也可以借助放大镜、显微镜 , 或是利用照相机、录像机、摄像机、闭路电视、红外线拍摄、全球卫星定位等工具 , 以发现和验证科学结论。珍妮 · 古道尔主要是利用观察法研究黑猩猩的行为。 例 2 [2019· 石景山一模 ] 为探究种子萌发的条件 , 乐乐取 20 粒饱满的绿豆种子平均分成两组 , 种在甲乙两个相同的花盆里。浇适量水后在乙组花盆旁点燃一支蜡烛 , 罩上玻璃罩 , 用凡士林密封 ( 如图 1-1) 。将装置置于温暖的阳台培养。下列相关说法正确的是 ( 　　 ) A. 该实验研究的自变量是光照 B. 实验中乙组是对照组 C. 甲组种子的萌发率会高于乙组 D. 该实验设计未遵循重复性原则 探究二　科学探究的原则、制订计划和实验分析 图 1-1 [ 答案 ] C [ 解析 ] 蜡烛燃烧需要消耗氧气 , 该同学设置的实验是探究种子萌发需要氧气 , 则自变量为氧气 ,A 错误 ; 在本实验中 , 起到对照作用的是甲组 ,B 错误 ; 乙组萌发的种子与燃烧的蜡烛争夺氧气 , 所以甲组种子的萌发率会高于乙组 ,C 正确 ; 该实验是对照实验 , 种子的数量较多 , 遵循重复性原则避免了偶然性 ,D 错误。 【 变式 2】 [2019· 朝阳二模 ] 同学们进行了“酒精对水蚤心率影响”的探究实验 , 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 用水蚤进行实验 , 因为水蚤的心跳便于在显微镜下观察并计数 B. 选用不同的酒精浓度进行实验 , 并以清水作为对照 C. 将一只水蚤置于不同的酒精浓度下依次观察、计数 D. 实验结果表明 , 随着酒精浓度的增加 , 水蚤心率下降 酒精浓度 0( 清水 ) 1% 5% 10% 15% 20% 10 秒水蚤 心跳次数 35 30 24 21 18 0( 死亡 ) 图 1-2 [ 答案 ] C [ 解析 ] 用一只水蚤做实验 , 实验对象数量太少 , 会存在偶然性。