為什么有些樹的葉子會在秋季脫落?“蜻蜓點(diǎn)水”“破繭成蝶”所描述的生命現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著哪些科學(xué)道理?當(dāng)你提出一個(gè)個(gè)這樣的問題并努力尋求答案時(shí)，你已經(jīng)在進(jìn)行科學(xué)探究(scientificinquiry)了。開展生物學(xué)研究的基本方法有哪些？科學(xué)探究是如何開展的呢?

蘇科版生物學(xué)七年級上冊第2節(jié)生物學(xué)研究的基本方法（第2課時(shí)）

學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)開展觀察和實(shí)驗(yàn)等活動，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程，初步掌握科學(xué)的思維方法，形成一定的科學(xué)探究能力。(2)通過實(shí)驗(yàn)操作，認(rèn)同實(shí)驗(yàn)時(shí)注意安全的重要性，養(yǎng)成遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度的良好習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。重難點(diǎn)開展觀察和實(shí)驗(yàn)等活動，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程，初步掌握科學(xué)的思維方法，形成一定的科學(xué)探究能力。觀察（observation）和實(shí)驗(yàn)（experiment）是開展科學(xué)研究最基本的方法?？茖W(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)需要通過觀察和實(shí)驗(yàn)來獲得事實(shí)和證據(jù)。可以說，沒有觀察和實(shí)驗(yàn)，生物學(xué)就不可能取得重大的成就。觀察（observation）實(shí)驗(yàn)（experiment）1.什么是觀察？2.如何進(jìn)行觀察？

觀察是一種有目的、有計(jì)劃的感知活動。（1）科學(xué)觀察首先要有明確的目的；（2）然后根據(jù)觀察目的，仔細(xì)觀察并記錄觀察對象具有什么特征；（3）再通過比較、歸納、演繹、分析、綜合、建模等方法，在獨(dú)立思考和判斷的基礎(chǔ)上，提出自己的見解。請自主閱讀P13頁內(nèi)容，思考以下問題：觀察第一步：取一片天竺葵葉子，用肉眼直接觀察葉片的形狀和大小。第四步：用手在葉子背面摸一摸，用鼻子聞一聞，充分調(diào)動多種感官，你有什么新發(fā)現(xiàn)？第二步：用放大鏡觀察葉片，結(jié)果與直接用肉眼觀察有什么不同？第三步：嘗試用圖或文字描述你的觀察結(jié)果。如果需要對觀察對象進(jìn)行細(xì)微的觀察和研究，通常還要借助一些儀器設(shè)備，例如，放大鏡。嘗試觀察天竺葵的葉天竺葵的葉子呈掌狀,中央有暗紋，葉邊緣多鋸齒，有長葉柄。粗糙，用鼻子聞，葉子有一股特殊的氣味。葉脈上有許多細(xì)毛3.什么是實(shí)驗(yàn)？4.如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

實(shí)驗(yàn)是用來證實(shí)一種假設(shè)或檢驗(yàn)一個(gè)理論而進(jìn)行的科學(xué)活動。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，要準(zhǔn)確、客觀地將觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄下來，并及時(shí)進(jìn)行科學(xué)分析，形成結(jié)論。實(shí)驗(yàn)請自主閱讀P13-14頁內(nèi)容，思考以下問題：

實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟：1.將百合花和芹菜插入裝有清水的錐形瓶里。在水中滴幾滴紅墨水，讓水變成紅色。2.放置一段時(shí)間后，用小刀將材料縱切或橫切，觀察和分析各部分顏色有什么不同，得出結(jié)論。插在紅水中的百合花和芹菜觀察植物體內(nèi)運(yùn)輸水分的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：植物體內(nèi)有些結(jié)構(gòu)具有運(yùn)輸水分的功能。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：花瓣、花柄、葉柄和莖內(nèi)都有被染成紅色的部分。芹菜葉柄的縱切面百合花柄的橫切面插在紅水中的百合花和芹菜觀察植物體內(nèi)運(yùn)輸水分的結(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)探究分析科學(xué)家的探究過程○分析科學(xué)家的探究過程19世紀(jì)中葉還認(rèn)為是自然發(fā)生的。肉湯會自然變質(zhì)，看來細(xì)菌是自然產(chǎn)生的。細(xì)菌從哪里來的？沒過多久就變質(zhì)了！巴斯德認(rèn)為細(xì)菌不是肉湯自身產(chǎn)生的，而是從外界空氣中進(jìn)入肉湯的。細(xì)菌巴斯德1.把肉湯分別注入A、B兩個(gè)燒瓶里。A瓶是普通燒瓶，空氣中的細(xì)菌能夠進(jìn)入肉湯（圖1-14）。B瓶的瓶口經(jīng)高溫拉制成鵝頸狀，因?yàn)橛袕澒埽諝庵械募?xì)菌不易進(jìn)入肉湯（圖1-15）。2.把兩個(gè)燒瓶中的肉湯加熱煮沸，殺死瓶中的細(xì)菌等微生物，冷卻后放置在自然環(huán)境中，觀察瓶中肉湯的變化。3.觀察發(fā)現(xiàn)：A瓶中的肉湯數(shù)天后變渾濁，而B瓶中的肉湯能保持?jǐn)?shù)月甚至更長時(shí)間不變渾濁；但將B瓶的鵝頸狀彎管打碎，瓶中的肉湯不久也變渾濁了。

4.由此，巴斯德得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：細(xì)菌不是肉湯自身產(chǎn)生的，而是從外界空氣中進(jìn)入肉湯的巴斯德探究實(shí)驗(yàn)3、巴斯德在實(shí)驗(yàn)前為什么把肉湯煮沸？

2、你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)的變量是什么？

4、巴斯德的實(shí)驗(yàn)說明了什么？1、鵝頸瓶設(shè)計(jì)的妙處何在？設(shè)置A瓶的作用是什么？

5、通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你對科學(xué)發(fā)現(xiàn)有什么認(rèn)識？滅菌。是否有細(xì)菌。鵝頸瓶向下彎曲的長管，阻擋了空氣中的塵埃和微生物的侵入，使肉湯保持無菌狀態(tài)。A瓶起對照作用。細(xì)菌不是肉湯自身產(chǎn)生的，而是從外界空氣中進(jìn)入肉湯的?？茖W(xué)發(fā)現(xiàn)離不開科學(xué)探究的方法和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。巴斯德分析科學(xué)家的探究過程1、提出問題細(xì)菌這些細(xì)菌從哪里來的呢？我認(rèn)為細(xì)菌不是肉湯自身產(chǎn)生的，而是從外界空氣中進(jìn)入肉湯的。2、作出假設(shè)科學(xué)家探究肉湯腐敗的過程包括哪幾個(gè)步驟？分析科學(xué)家的探究過程3、制訂方案都加入肉湯；其中一個(gè)燒瓶拉制成彎曲的鵝頸狀。4、實(shí)施方案加熱至沸騰分析科學(xué)家的探究過程變質(zhì)5、得出結(jié)論細(xì)菌不是肉湯自身產(chǎn)生的，而是從外界空氣中進(jìn)入肉湯的。最后，還要用口頭、書面報(bào)告等形式進(jìn)行表達(dá)、交流或展示。不變質(zhì)6、表達(dá)交流單一變量原則設(shè)置對照原則驗(yàn)證或修正假設(shè)2.科學(xué)探究的過程提出問題作出假設(shè)制定方案實(shí)施方案得出結(jié)論表達(dá)和交流變量是指實(shí)驗(yàn)中可以變化的因素或條件。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，除要研究的實(shí)驗(yàn)變量可以變化外，其他無關(guān)變量都應(yīng)相同，并控制在適宜狀態(tài)。避免無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力?？茖W(xué)探究的基本過程

實(shí)驗(yàn)探究提出問題實(shí)驗(yàn)材料和用具金魚、漁網(wǎng)、溫度計(jì)、小魚缸(可用大燒杯或水槽代替)、冰塊(或熱水)等。作出假設(shè)金魚的呼吸頻率會隨水溫的升高而增加。水溫的變化會對金魚的呼吸頻率產(chǎn)生影響嗎?金魚（圖1-17）生活的適宜水溫一般是20~28℃，水溫的變化會對金魚的呼吸頻率產(chǎn)生影響嗎？請你像一位科學(xué)家一樣，來進(jìn)行探究活動：探究水溫的變化對金魚呼吸頻率的影響

實(shí)驗(yàn)探究1.用溫度計(jì)測量水的溫度、通過加入冰塊(或熱水)將水溫調(diào)至20℃，作為初始溫度。放入金魚，等待幾分鐘，當(dāng)金魚安靜后，觀察金魚在水中的呼吸狀態(tài)。記錄金魚在初始溫度下的呼吸頻率，即每分鐘呼吸的次數(shù)，可以用每分鐘金魚鰓蓋開閉的次數(shù)來表示。2.用同樣的方法改變水溫，如將水溫升高5℃(用溫度計(jì)測量)。觀察和記錄金魚的呼吸頻率。3.繼續(xù)第2步的操作，改變水溫，觀察和記錄金魚的呼吸頻率。制定方案（注意：金魚口或鰓蓋開閉一次記作呼吸一次)

實(shí)驗(yàn)探究1.將水溫確定為要研究的變量，除水溫外，其余的條件都應(yīng)相同，并控制在適宜狀態(tài)。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（圖1-18），并重復(fù)幾次。將實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)記錄在表1-1中3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并重復(fù)幾次。將實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，嘗試找出水溫變化與金魚呼吸頻率之間的關(guān)系。實(shí)施方案提示:水溫不要超過30℃或低于10℃，以免對金魚造成傷害。提示：實(shí)驗(yàn)中盡量不要驚擾金魚，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后把金魚放回原處。

實(shí)驗(yàn)探究與全班同學(xué)交流你們小組制訂的實(shí)驗(yàn)方案和得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，分享實(shí)驗(yàn)中的收獲與體會。隨著水溫的升高,金魚的呼吸次數(shù)會增加得出結(jié)論表達(dá)交流討論

實(shí)驗(yàn)探究1、該實(shí)驗(yàn)的變量是_______，起始溫度20℃在該實(shí)驗(yàn)中起_______作用。2、除了水溫，其余的條件都應(yīng)保持_____，并控制在_______狀態(tài)。3、在實(shí)驗(yàn)中，測量與計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響嗎？怎樣盡可能減

小測量與計(jì)數(shù)的誤差？水溫有影響；測量金魚呼吸次數(shù)時(shí)，重復(fù)測幾次，取其平均值，可以提高數(shù)據(jù)的可靠性，減少測量與計(jì)數(shù)的誤差。相同適宜對照2.在巴斯德的鵝頸瓶實(shí)驗(yàn)中，甲瓶的瓶口是豎直向上；乙瓶的瓶口經(jīng)高溫拉制成鵝頸狀；將兩個(gè)燒瓶內(nèi)的肉湯同時(shí)煮沸放涼后，觀察肉湯的變化。本實(shí)驗(yàn)的變量是(

)A．燒瓶的容量 B．細(xì)菌C．燒瓶放置的時(shí)間 D．氧氣1．我國勞動人民總結(jié)的天氣諺語“螞蟻搬家，大雨來到”“蜘蛛結(jié)網(wǎng)，久雨必晴”，主要運(yùn)用了（）A．觀察法 B．實(shí)驗(yàn)法 C．比較法 D．調(diào)查法3.小明發(fā)現(xiàn)螞蟻排成一隊(duì)向前爬，問媽媽：“是前面螞蟻留下了信息嗎？”此句話屬于科學(xué)探究步驟中的（）A．提出問題 B．作出假設(shè) C．制定計(jì)劃 D．得出結(jié)論ABA５,天宮課堂”為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課，中國航天員首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)向我們展示了“用筷子喝茶”的挑戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)：將飄浮在太空艙中形似果凍的“茶水”夾起，像吃菜一樣放入口中