2.2　核心讲义

一、生物学科的基本研究方法

《生物课标》对生物学科的基本研究方法与实验技能的具体要求如下：初步学会生物科学探究的一般方法，提高学生提出问题、做出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力。在科学探究中提高合作能力、实践能力和创新能力。正确使用显微镜等生物学实验常用的仪器和用具，具备一定的实验操作能力。

（一）正确理解科学探究

从广义上讲，探究是指“探索研究”，即努力寻找答案、解决问题的活动。探究也可以说是一种思维方式、探索过程和解决问题的途径。科学探究是指科学家运用科学的方法，通过探索去发现人们尚未认识的科学事物及其规律的过程。

《生物课标》对发展科学探究能力的具体要求：

（二）生物学科的基本研究方法

简单地说，科学研究方法是指如何通过各种手段从客观世界中取得第一手的资料，并对这些材料进行整理、加工，从中找出规律性的东西。

1．观察法

（1）观察法的内涵

观察法是指人们通过感觉器官或借助一定的科学仪器，有目的、有计划地考察研究对象的一种研究方法。

（2）观察法的特点与要求

①观察要有明确的观察目的或研究方向。

②观察要消除观察干扰，如消除观察者的随意现象等。

③观察是有计划、有系统的感知活动，要有严密的组织计划。

④观察要有记录，力求全面、准确、实事求是。

⑤观察的结果可以重复验证。观察活动除要用多种感觉器官外，还要通过深入思考。

（3）常用观察法的类型

①循序观察法

指对生物体的形态结构按照一定的顺序或按照观察对象本身的发生发展顺序进行观察的方法。

②比较观察法

此法是用于观察两种或两种以上的事物，发现事物之间差异性的研究方法。

③动态观察法

此法常用于对生物的生活习性、生理功能、生物现象变化等方面的观察。

2．实验法

（1）实验法的内涵

实验研究是指研究者在控制可能影响实验结果的无关变量（被研究因素之外的因素）的情况下，探讨自变量（被研究因素）和因变量（变化结果）之间是否存在因果关系的一种研究方法。

（2）实验法的基本步骤及注意事项

①观察并提出问题。

②做出假设。

③设计实验并做出结果预期。

④完成实验及结果记录。

⑤分析得出结论。

3．调查法

（1）调查法的内涵

调查法是研究者通过接触实际来获得有关研究事实的第一手材料，并进行分析、归纳，得出科学结论的研究方法。

（2）调查法的基本程序

①明确调查目的，确定研究的问题。

②设计调查策略。

③制订调查方案。

④实施调查方案和收集资料。

⑤处理调查数据，并加以分析讨论、归纳总结。

⑥根据调查结果，提出研究建议。

4．分类法

（1）分类法的内涵

分类是根据研究对象的共性和差异性，依据一定的标准将研究对象分为若干个不同种类的方法。

（2）分类的基本方法

①明确目的。

②确定标准。

③构建层次。

④形成类别。

5．模型法

（1）内涵：人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的，有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。

（2）分类：主要有物理模型、数学模型、概念模型、模拟模型等。

（3）模型的构建过程

①分析问题。

②假设简化。

③建立模型。

④求解并检验模型。

二、生物学实验技能

《生物课标》对实验技能的要求如下：通过义务教育阶段生物学课程的学习，学生将初步具有生物学实验操作的基本技能。如正确使用显微镜等生物学实验中常用的仪器和用具，具备一定的实验操作能力。

（一）显微镜的操作方法及注意事项

关于显微镜的操作方法和注意事项：

（二）临时装片的制作

1．玻片标本类型

（1）按照制作标本可保存的时间长短

①临时玻片标本。

②永久玻片标本。

（2）玻片标本根据制作方法的不同

①切片。

②装片。

③涂片。

2．临时装片的制作过程及注意事项

制作过程可以简要地概括为：擦拭载玻片和盖玻片→滴清水→取材→展平材料→盖盖玻片→染色，各步骤操作方法及注意事项：

（三）实验中的测量技能

正确选择和规范使用测量器具，是测量活动的基本技能。

1．正确认识测量器具

（1）测量器具（如刻度尺、天平、温度计等）需要调零；

（2）明确测量器具的量程及最小刻度；

（3）根据被测量事物的属性及测量目的选择测量工具；

（4）明确测量的物理量（长度、质量、体积、温度和速度等）和单位，测量任何物理量都必须规定它的单位，应使用国家颁布的《量和单位》计量标准。

2．正确把握测量方法

（1）如使用带有刻度的器具观察刻度时，视线应与刻度线保持在同一水平面，角度正好垂直；

（2）用天平测量药品的质量时，不可将药品直接放在托盘内，两个托盘内的介质应保持完全相同并对药品的质量无影响等。

3．科学地处理测量结果

测量结果由数值和单位组成，测量数值的记录应翔实、准确。

（1）对误差较大的数据，分析其原因，根据实际情况合理取舍。

（2）对多组平行实验的数据，以平均值作为测量的最后结果。

（四）植物蜡叶标本的采集和制作

1．植物标本的采集

（1）木本植物：应采集典型、有代表性特征、带花或果实的枝条，用枝剪剪下，放入采集箱或标本夹内。

（2）草本及矮小灌木：应尽可能地选择根、茎、叶、花、果实都齐全的植株，用铲子小心地连根掘起，放入采集箱或标本夹内。

（3）藤本植物：剪取中间一段，在剪取时应注意表示它的藤本性状。

（4）寄生植物：须连同寄主一起采集。并将寄主的种类、形态、同被采的寄生植物的关系等记录在笔记本上。

（5）水生植物：有地下茎的应采取地下茎，这样才能显示出花柄和叶柄着生的位置。采集这类植物时，应整株捞取，用塑料袋包好，放在采集箱里，带回室内立即将其放在水盆中。

（6）蕨类植物：采生有孢子囊群的植株，连同根状茎一起采集。

2．标本的压制

（1）整形

对采到的标本根据有代表性、面积小的原则作适当的修理和整枝，剪去多余密叠的枝叶，以免遮盖花果，影响观察。

（2）压制

给整形、修饰过的标本及时挂上标签，将有绳子的一块木夹板做底板，上置吸湿草纸4～5张。

（3）换纸干燥

标本压制的前两天要勤换吸湿草纸。

（4）消毒

标本压干后要及时消毒，将标本上的虫和虫卵杀死。