《生物科学的学习过程》课件（2）.ppt

第二节生物科学的学习过程 学习导航1 学会生物科学实验的方法 尝试像科学家一样实验 2 了解自然发生说的含义及相关的实验 3 了解科学实验的理论和原则 学会设计实验方案 重难点 一 科学家不断实验 挑战 自然发生说 1 雷迪的实验 1 实验设计 设计对照实验 考察单一变量 根据苍蝇是否与肉接触 发现凡是 的肉上都生了蛆 2 实验结论 地球上自从有了原始生命 所有生物都来自 与苍蝇接触 生殖 2 尼达姆的实验 1 实验设计 把羊肉汤煮沸 以杀死其中的 然后用软木塞塞紧瓶口 几天后 肉汤中还是滋生了大量的微生物 2 实验结论 微生物 微生物能自然发生 想一想尼达姆的实验是否科学 试说明原因 提示 不科学 尼达姆的实验不严密 有未考虑的因素 如培养液中未杀死的微生物 瓶内空气中有微生物 软木塞上有微生物等 即未真正做到将瓶中的培养液与微生物分开 3 斯巴兰扎尼的实验 1 提出问题 对肉汤的加热时间是否 微生物可通过 进入瓶中 2 假设推断 如果对盛有肉汤的密封烧瓶加热煮沸的时间足够长 则能杀死全部的微生物 放置一段时间 肉汤也不会被污染 足够长 软木塞 3 实验设计 参见下图 4 实验结论 密封的条件阻挡了外部微生物且加热杀死了内部微生物 微生物不能自然发生 推翻了 4 巴斯德的实验 1 实验设计 把酵母菌浸液装入消过毒的玻璃烧瓶中 然后将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状 长时间静置 自然发生说 2 巧妙之处 将瓶颈拉成弯曲的鹅颈状 使外边的尘埃沉积在曲颈部而不致进入瓶中 瓶子虽未密封 也能保持 3 实验结论 曲颈瓶阻挡了空气中的微生物 在 条件下微生物不能自然发生 彻底否定了自然发生说 无菌 有氧 二 像科学家一样实验 科学实验1 观察 要求必须 并做好记录 2 测量 要求正确地使用 记录结果时使用 科学地测量力求精确 因而要多次测量取 3 实验设计 1 目的 检验 的是否正确 准确 真实 测量工具 标准计量单位 平均值 预测 2 方法 一个实验只检验 设置 实验做比较 4 收集数据和分析数据 1 收集数据 把 观察或 得到的内容如实地记录下来 2 分析数据 运用数学知识 分析 各种数据 发现规律 一项因素 对照 分类 测量 整理 归纳 3 得出结论 得出独到见解 4 撰写实验报告 便于交流 5 安全实验理解并能遵守实验安全规则 判一判 1 用一种或多种感官去收集信息的过程就是观察 2 预测是根据现有证据和既往实验对将来的事件做出推论 3 预测必须是正确无误的 4 把分类 观察或测量得到的内容如实地记录下来的过程称为统计 要点一支持或挑战及否定 自然发生说 的实验比较 名师点睛 1 挑战 自然发生说 实验中反对和怀疑 自然发生说 的学者是斯巴兰扎尼 巴斯德 2 最终毫不争议地推翻 自然发生说 的实验是巴斯德的鹅颈瓶实验 3 巴斯德实验的巧妙之处在于瓶口未密封 巴斯德在斯巴兰扎尼实验的基础上设计了 鹅颈瓶实验 其目的是 a 这种弯曲的 鹅颈 可以使肉汤与空气完全隔绝b 这种带有弯曲细管的瓶是敞口的 空气可以进入 而空气中的微生物则被阻挡沉积在曲颈部 不能进入瓶中c 证明污染物来自营养液 d 验证斯巴兰扎尼的实验结论 即只有在密闭情况下才能保持无菌 关键点 思路点拨 本题主要考查巴斯德鹅颈瓶实验 解答本题应突破以下几点 回忆斯巴兰扎尼的实验过程 回忆巴斯德的实验过程 分析巴斯德实验中是如何解决斯巴兰扎尼实验中 缺乏空气 的问题的 解析 斯巴兰扎尼的实验不能得到自然发生论者的认可 他们认为他把肉汤 折磨 得失去了 生命力 并且在密封的瓶中缺乏足够的空气 不适于生命的生存了 而巴斯德设计的弯管是开口的 空气可无阻地进入瓶中 这就使那些认为斯巴兰扎尼的实验 缺乏足够的空气 的人无话可说 答案 b 变式训练意大利科学家斯巴兰扎尼通过实验否定了尼达姆的 自然发生说 但引起了许多科学家的争论 其原因是他设计的实验 a 没有设计对照实验b 对肉汤加热时间不足够长c 没有严格遵循单一变量原则d 其他科学家不能重复进行 解析 选c 斯巴兰扎尼通过实验否定了尼达姆的 自然发生说 但引起了许多科学家的争论 因为他的实验中除研究的变量外 还有一个变量 烧瓶中有无空气 所以他没有严格遵循单一变量原则 要点二实验设计的基本理论和原则1 变量 理论 1 变量 在实验中 可被操纵的特定因素或条件 2 根据其在实验中的作用 可分为两类 3 在实验设计和操作中 各实验组中的无关变量应完全相同 这样就可以排除实验结果的差异是由无关变量引起的可能性 便于清晰地研究实验变量与反应变量的关系 2 实验设计的原则 1 科学性原则 实验原理 符合科学的基本知识和基本原理 材料选择 符合实验要求 操作简便 经济易得 实验方法 科学 严谨 如巴斯德的鹅颈瓶 既保证瓶内有足够的空气 又防止外来微生物的干扰 结果处理 科学 合理 符合数理统计的基本原则 2 平行重复原则足够的重复 避免偶然性 减少误差 3 单一变量原则一个实验变量对应一个反应变量 尽量避免无关变量的干扰 如雷迪实验中控制的单一变量是肉是否与苍蝇接触 4 对照原则 在培养皿底部铺上棉花 将生理状况相同的豌豆种子放在棉花上 实验过程与结果如下表所示 以上实验最能证明种子发芽需要 a 阳光b 空气c 温度d 水 思路点拨 本题考查对实验设计的对照原则和单一变量原则的理解 解答本题应按以下思路分析 解析 根据单一变量原则 选取对照实验解答问题 选取甲与乙进行对照 水分是自变量 种子发芽与否是因变量 阳光和温度是无关变量 说明水分是种子萌发的必要条件 选取甲与丙进行对照 阳光是自变量 种子发芽与否是因变量 水分和温度是无关变量 说明种子萌发与光照无关 选取任何一组 温度恒定 无对照实验 不能说明种子萌发与温度的关系 故本实验最能证明种子发芽需要水分 答案 d 互动探究 1 若研究c选项对豌豆种子发芽的影响 则实验变量和无关变量分别是什么 应如何控制 2 若将实验甲和丁进行对照 能否准确得出影响种子发芽的因素是什么 为什么 提示 1 实验变量为温度 无关变量为阳光和水 控制阳光和水相同且适宜 但温度不同 2 不能 因为甲 丁两组实验中有两个变量 分别是 阳光 黑暗 和 潮湿 干燥 无法说明实验结果不相同的原因是什么 所以不能得出结论 探规寻律 实验组与对照组的判定对照实验是指除一个可变因素以外 其余因素都保持不变的实验 对照实验通常将实验分为两个或两个以上的组群 其中一个是不给予处理因素的对照组 作为比较的标准 另一个或几个是给予处理因素的实验组 除施加处理因素外 其余都与对照组相同 实验组是我们要探究的那个条件 对照组是为了排除其他干扰因素而设计的一个实验 如探究光对植物生长的影响 变量是光 可以设置有光和无光的一组对照实验 有光是实验组 无光是对照组 设置对照组的目的关键是排除温度 氧气 湿度等因素的干扰 对生物探究实验程序不了解 例题 下列是研究生物学问题的方法 其中正确的步骤是 推论 结论 问题 实验 观察 假设a b c d 解析 本题考查实验程序 生物科学实验的第一步是观察 观察后发现问题 经过思考提出假设 进而推论 之后设计实验加以验证 得出相应的结论 答案 d 纠错笔记 生物探究实验的程序 1 一般程序 2 完整内容 实验名称 目的 明确做什么实验 实验要解决什么问题 假设 即对可见现