(1)顯微觀察法,如觀察植物細(xì)胞有絲分裂、觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)、觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)等.
(2)觀色法,如觀察動(dòng)物毛色和植物花色的遺傳等.
(3)原子示綜法,如噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑的實(shí)驗(yàn)等.
(4)等組實(shí)驗(yàn)法,如小麥淀粉酶催化淀粉水解的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的燕麥胚芽鞘實(shí)驗(yàn)等.
(5)加法創(chuàng)意法,如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動(dòng)物胰島素和生長(zhǎng)激素,用移植法研究性激素等.
(6)減法創(chuàng)意法,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長(zhǎng)激素的實(shí)驗(yàn),雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子等.
(7)雜交實(shí)驗(yàn)法,如孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律的植物雜交、測(cè)交的實(shí)驗(yàn),小麥的雜交等.
(8)化學(xué)分析法,如番茄和水稻對(duì)Ca和Si選擇性吸收,葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)等.
(9)理論分析法,如大、小兩種草履蟲競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)驗(yàn),植物根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),植物向光性實(shí)驗(yàn)等.
(10)模擬實(shí)驗(yàn)法,如滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,分離定律的模擬實(shí)驗(yàn)等
1.實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)方法是整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精髓,是做好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。
現(xiàn)將與中學(xué)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的一些最常見的經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)方法匯總?cè)缦拢?(1)化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)方法: ①淀粉——碘液 ②還原糖——斐林試劑、班氏試劑 ③CO2——Ca(OH)2溶液或酸堿指示劑 ④乳酸——pH試紙 ⑤O2——余燼復(fù)燃 ⑥無O2——火焰熄滅 ⑦蛋白質(zhì)——雙縮脲試劑 ⑧染色體——龍膽紫、醋酸洋紅溶液 ⑨DNA——二苯胺試劑 ⑩脂肪——蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法: ①光合速率——O2釋放量或CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量 ②呼吸速率——O2吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量 ③原子途徑——放射性同位素示蹤法 ④細(xì)胞液濃度大小——質(zhì)壁分離 ⑤細(xì)胞是否死亡——質(zhì)壁分離 ⑥甲狀腺激素作用——?jiǎng)游锖难趿浚l(fā)育速度等 ⑦生長(zhǎng)激素作用——生長(zhǎng)速度(體重變化,身高變化) ⑧胰島素作用——?jiǎng)游锘顒?dòng)狀態(tài) ⑨菌量——菌落數(shù)或亞甲基藍(lán)溶液褪色程度 ⑩大腸桿菌——伊紅—美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基 (3)實(shí)驗(yàn)條件的控制方法: ①增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物 ②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水 ③除去容器中CO2——NaOH溶液 ④除去葉片中原有淀粉——置于黑暗環(huán)境 ⑤除去葉片中葉綠素——酒精隔水加熱 ⑥除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾——給植株遮光 ⑦如何得到單色光——棱鏡色散或彩色薄膜濾光 ⑧血液抗凝——加入檸檬酸鈉 ⑨線粒體提取——細(xì)胞勻漿離心 ⑩骨的脫鈣——鹽酸溶液 ⑾滅菌方法——微生物培養(yǎng)的關(guān)鍵在于滅菌,對(duì)不同材料,滅菌方法不同:培養(yǎng)基用高壓蒸氣滅菌;接種環(huán)用火焰灼燒滅菌;雙手用肥皂洗凈,擦干后用75%酒精消毒;整個(gè)接種過程都在實(shí)驗(yàn)室無菌區(qū)進(jìn)行。 (4)實(shí)驗(yàn)中控制溫度的方法: ①還原糖鑒定:水浴煮沸加熱 ②酶促反應(yīng):水浴保溫 ③用酒精溶解葉中的葉綠素:酒精要隔水加熱 ④DNA的鑒定:水浴煮沸加熱 ⑤細(xì)胞和組織培養(yǎng)以及微生物培養(yǎng):恒溫培養(yǎng) 2.斐林試劑、班氏試劑與尿糖試紙 這三種物質(zhì)均可用來檢驗(yàn)含醛基的有機(jī)物的存在,在醫(yī)學(xué)上用來檢驗(yàn)糖尿病,其原理均是利用了Cu2+的氧化性把醛基氧化,但成分略有不同: 斐林試劑:即硫酸銅、氫氧化鈉和酒石酸鉀鈉組成的藍(lán)色混合溶液。
分為斐林試劑A和斐林試劑B,A為CuSO4溶液,B為氫氧化鈉和酒石酸鉀鈉的混合溶液,使用時(shí)將A、B等體積混合即成斐林試劑。 班氏試劑:即硫酸銅、碳酸鈉和檸檬酸鈉組成的混合液,又叫本尼迪克特(Benedict)試劑,它與醛反應(yīng)的結(jié)果是與斐林試劑一致的,只是比斐林試劑更穩(wěn)定,所以在臨床化驗(yàn)中更常使用。
尿糖試紙:又叫硫酸銅試紙,呈白色,帶藍(lán)色斑點(diǎn),用于糖尿病患者的尿糖測(cè)試。每片含硫酸銅20毫克,枸櫞酸300毫克,碳酸鈉80毫克,氫氧化鈉235毫克。
尿糖試紙法快速、方便,試紙的正確使用方法為:將試紙條放在尿液中浸濕,一秒鐘后取出,在一分鐘內(nèi)觀察試紙的顏色,并與標(biāo)準(zhǔn)色板對(duì)照,根據(jù)不同的顏色來確定尿糖陽(yáng)性的程度。 3.斐林試劑和雙縮脲試劑的比較 相同點(diǎn):①都由NaOH溶液和CuSO4溶液構(gòu)成; ②斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A都為0.1g/mLNaOH溶液。
不同點(diǎn):①CuSO4溶液濃度不一樣:斐林試劑乙液為0.05g/mLCuSO4溶液, 雙縮脲試劑B為0.01g/mLCuSO4溶液。 ②配制比例不一樣。
③使用方法不一樣:斐林試劑是甲、乙液一起混合后再使用, 雙縮脲試劑則是先向待鑒定材料加入A試劑搖勻后,再加入試劑B。 ④鑒定的對(duì)象不一樣:斐林試劑鑒定的是還原糖,雙縮脲試劑鑒定的是蛋白質(zhì)。
⑤反應(yīng)本質(zhì)及顏色反應(yīng)不一樣。 4.蘇丹Ⅲ染液與蘇丹Ⅳ染液的比較 都是用來鑒定脂肪。
蘇丹Ⅳ染液更易溶于脂肪,所以染色更深,同時(shí)要求染色時(shí)間更短。 生物學(xué)中常用的試劑: 1、斐林試劑: 成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.05g/ml CuSO4(乙液)。
用法:將斐林試劑甲液和乙液等體積混合,再將混合后的斐林試劑倒入待測(cè)液,水浴加熱或直接加熱,如待測(cè)液中存在還原糖,則呈磚紅色。 2、班氏糖定性試劑:為藍(lán)色溶液。
和葡萄糖混合后沸水浴會(huì)出現(xiàn)磚紅色沉淀。用于尿糖的測(cè)定。
3、雙縮脲試劑:成分:0.1g/ml NaOH(甲液)和0.01g/ml CuSO4(乙液)。用法:向待測(cè)液中先加入2ml甲液,搖勻,再向其中加入3~4滴乙液,搖勻。
如待測(cè)中存在蛋白質(zhì),則呈現(xiàn)紫色。 4、蘇丹Ⅲ:用法:取蘇丹Ⅲ顆粒溶于95%的酒精中,搖勻。
用于檢測(cè)脂肪。可將脂肪染成橘黃色(被蘇丹Ⅳ染成紅色)。
5、二苯胺:用于鑒定DNA。DNA遇二苯胺(沸水浴)會(huì)被染成藍(lán)色。
6、甲基綠:用于鑒定DNA。DNA遇甲基綠(常溫)會(huì)被染成藍(lán)綠色。
(甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色,吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。) 7、50%的酒精溶液:在脂肪鑒定中,用蘇丹Ⅲ染液染色,再用50%的酒精溶液洗去浮色。
8、75%的酒精溶液:用于殺菌消毒,75%的酒精能滲入細(xì)胞內(nèi),使蛋白質(zhì)凝固變性。低于這個(gè)濃度,酒精的滲透脫水作用減弱,殺菌力不強(qiáng);而高于這個(gè)濃度,則會(huì)使細(xì)菌表面蛋白質(zhì)迅速脫水,凝固成膜,妨礙酒精透入,削弱殺菌能力。
75%的酒精溶液常用于手術(shù)前、打針、換藥、針灸前皮膚脫碘消毒以及機(jī)。
1.顯微觀察法:如“觀察細(xì)胞有絲分裂”“觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”“用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”等.
2.觀色法:如“生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定”“觀察動(dòng)物毛色和植物花色的遺傳”“DNA和RNA的分布”等.
3.同位素標(biāo)記法(元素示蹤法):如“噬菌體浸染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”“恩格爾曼實(shí)驗(yàn)”等.
4.補(bǔ)充法:如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動(dòng)物胰島素和生長(zhǎng)激素,用移植法研究性激素等.
5.摘除法:如用“閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素或生長(zhǎng)激素的作用”“雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子”等.
6.雜交法:如植物的雜交、測(cè)交實(shí)驗(yàn)等.
7.化學(xué)分析法:如“番茄對(duì)Ca和Si的選擇吸收”“葉綠體中色素的提取和分離”等.
8.理論分析法:如“大、小兩種草履蟲的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)”“植物向性動(dòng)物的研究”等.
9.模擬實(shí)驗(yàn)法:如“滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置”“分離定律的模擬實(shí)驗(yàn)”等.
10.引流法:臨時(shí)裝片中液體的更換,用吸水紙?jiān)谝粋?cè)吸引,于另一側(cè)滴加換進(jìn)的液體.
選C.理論,實(shí)驗(yàn),總結(jié),創(chuàng)新 ,研究方法 生物學(xué)的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實(shí)驗(yàn)的方法等是在生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程中逐步形成的。
在生物學(xué)的發(fā)展史上,這些方法依次興起,成為一定時(shí)期的主要研究手段。現(xiàn)在,這些方法綜合而成現(xiàn)代生物學(xué)研究方法體系。
觀察描述的方法 在17世紀(jì),近代自然科學(xué)發(fā)展的早期,生物學(xué)的研究方法同物理學(xué)研究方法大不相同。物理學(xué)研究的是物體可測(cè)量的性質(zhì),即時(shí)間、運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量。
物理學(xué)把數(shù)學(xué)應(yīng)用于研究物理現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)這些量之間存在著相互關(guān)系,并用演繹法推算出這些關(guān)系的后果。生物學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區(qū)別開來的、往往是不可測(cè)量的性質(zhì)。
生物學(xué)用描述的方法來記錄這些性質(zhì),再用歸納法,將這些不同性質(zhì)的生物歸并成不同的類群。18世紀(jì),由于新大陸的開拓和許多探險(xiǎn)家的活動(dòng),生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(zhǎng),于是生物分類學(xué)首先發(fā)展起來。
生物分類學(xué)者搜集物種進(jìn)行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發(fā)展。要明確地鑒別不同物種就必須用統(tǒng)一的、規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為物種命名,這又需要對(duì)各種各樣形態(tài)的器官作細(xì)致的分類,并制定規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為器官命名。
這一繁重的術(shù)語(yǔ)制定工作,主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動(dòng)、植物分類學(xué)材料及形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的材料。
比較的方法 18世紀(jì)下半葉,生物學(xué)不僅積累了大量分類學(xué)材料,而且積累了許多形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)的材料。在這種情況下,僅僅作分類研究已經(jīng)不夠了,需要全面地考察物種的各種性狀,分析不同物種之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn),將它們歸并成自然的類群。
比較的方法便被應(yīng)用于生物學(xué)。 運(yùn)用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結(jié)構(gòu)模式、原型甚至某種共同的結(jié)構(gòu)單元。
G.居維葉在動(dòng)物學(xué)方面,J.W.von歌德在植物學(xué)方面,是用比較方法研究生物學(xué)問題的著名學(xué)者。用比較的方法研究生物,愈來愈深刻地揭示動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,勢(shì)必觸及各個(gè)不同類型生物的起源問題。
19世紀(jì)中葉,達(dá)爾文的進(jìn)化論戰(zhàn)勝了特創(chuàng)論和物種不變論。進(jìn)化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。
早期的比較,還僅僅是靜態(tài)的共時(shí)的比較,在進(jìn)化論確立后,比較就成為動(dòng)態(tài)的歷史的比較了。現(xiàn)存的任何一個(gè)物種以及生物的任何一種形態(tài),都是長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物,因而用比較的方法,從歷史發(fā)展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物學(xué)僅僅是對(duì)生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)作宏觀的描述。1665年英國(guó)R.胡克用他自制的復(fù)式顯微鏡,觀察軟木片,看到軟木是由他稱為細(xì)胞的盒狀小室組成的。
從此,生物學(xué)的觀察和描述進(jìn)入了顯微領(lǐng)域。但是在17世紀(jì),人們還不能理解細(xì)胞這樣的顯微結(jié)構(gòu)有何等重要意義。
那時(shí)的顯微鏡未能消除使影像失真的色環(huán),因而還不能清楚地辨認(rèn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。19世紀(jì)30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細(xì)胞的內(nèi)部情況。
1838~1839年施萊登和施萬的細(xì)胞學(xué)說提出:細(xì)胞是一切動(dòng)植物結(jié)構(gòu)的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來苦心探求生物的基本結(jié)構(gòu)單元,終于有了結(jié)果。
細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說的建立是觀察和描述深入到顯微領(lǐng)域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個(gè)重要成果。 實(shí)驗(yàn)的方法 前面提到的觀察和描述的方法有時(shí)也要對(duì)研究對(duì)象作某些處理,但這只是為了更好地觀察自然發(fā)生的現(xiàn)象,而不是要考察這種處理所引起的效應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)方法則是人為地干預(yù)、控制所研究的對(duì)象,并通過這種干預(yù)和控制所造成的效應(yīng)來研究對(duì)象的某種屬性。實(shí)驗(yàn)的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。
17世紀(jì)前后生物學(xué)中出現(xiàn)了最早的一批生物學(xué)實(shí)驗(yàn),如英國(guó)生理學(xué)家W.哈維關(guān)于血液循環(huán)的實(shí)驗(yàn),J.B.van黑爾蒙特關(guān)于柳樹生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)等。然而在那時(shí),生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)并沒有發(fā)展起來,這是因?yàn)槲锢韺W(xué)、化學(xué)還沒有為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備好條件,活力論還占統(tǒng)治地位。
很多人甚至認(rèn)為,用實(shí)驗(yàn)的方法研究生物學(xué)只能起很小的作用。 到了19世紀(jì),物理學(xué)、化學(xué)比較成熟了,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),因而首先是生理學(xué),然后是細(xì)菌學(xué)和生物化學(xué)相繼成為明確的實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科。
19世紀(jì)80年代,實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步被應(yīng)用到了胚胎學(xué),細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀(jì)30年代,除了古生物學(xué)等少數(shù)學(xué)科,大多數(shù)的生物學(xué)領(lǐng)域都因?yàn)閼?yīng)用了實(shí)驗(yàn)方法而取得新進(jìn)展。
實(shí)驗(yàn)方法當(dāng)然包含著對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行某種處理,然而更重要的則是它的思維方式。用實(shí)驗(yàn)的方法研究某一生命過程,要求根據(jù)已有事實(shí)提出假說,并根據(jù)假說推導(dǎo)出一個(gè)可以用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的預(yù)測(cè),然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)測(cè),就說明假說是正確的。
在這里,假說必須是可以用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證的,而且只有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),假說才可能上升為學(xué)說或理論。實(shí)驗(yàn)方法的使用大大加強(qiáng)了研究工作的精確性。
19世紀(jì)以來,實(shí)驗(yàn)方法成為生物學(xué)主要的研究方法后,生物學(xué)發(fā)生巨大變化,成為精確的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。 20世紀(jì),實(shí)驗(yàn)方法獲得巨大發(fā)展,然而單純觀察或描述方法,仍然是生物學(xué)的基本研究方法。
生物體具有多層次的復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)。每一個(gè)歷史時(shí)期都有形態(tài)描述的任務(wù)。
20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了。
三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)——細(xì)胞膜被動(dòng)吸收的驗(yàn)證
1.實(shí)驗(yàn)原理 紅細(xì)胞對(duì)水是自由滲透的,但對(duì)大多數(shù)物質(zhì)具有選擇透過性,在等滲條件下,稀釋的紅細(xì)胞懸浮液呈渾濁狀且透光性差。但當(dāng)紅細(xì)胞溶血后,其懸浮液就變得透明且光線容易透過。本實(shí)驗(yàn)用稀釋的紅細(xì)胞懸浮液在不同溶質(zhì)中是否出現(xiàn)溶血現(xiàn)象,來驗(yàn)證細(xì)胞膜的選擇透過性。
2.材料、用具 量筒、試管和試管架、秒表、紅細(xì)胞懸浮液、蒸餾水、乙二醇、甘油、10%葡萄糖、1%淀粉液。
3.方法步驟 取5支試管編號(hào),并在試管底部背面襯1張印有印刷字體的小紙片,按下表加入下列各種物質(zhì),振動(dòng)混勻后,置于試管架上。當(dāng)通過試管看到其背面清晰的印刷字體時(shí),此時(shí)間即是該溶劑或溶質(zhì)分子透過紅細(xì)胞膜所需的時(shí)間,用秒表記錄,結(jié)果記錄在下表中。
細(xì)胞膜對(duì)不同物質(zhì)的透性
試管
編號(hào)
試劑(mL) 細(xì)胞懸浮液(滴) 結(jié)果及原因
1 蒸餾水2mL 2
2 乙二醇2mL 2
3 甘油2mL 2
4 10%葡萄糖2mL 2
5 1%淀粉液2mL 2
注:①取新鮮哺乳動(dòng)物血液適量,按4:1加入5%的檸檬酸鈉溶液,震蕩混勻,靜置數(shù)小時(shí),待血液分層后,倒去血漿及部分血細(xì)胞,再按1:5的比例加入0.9%的生理鹽水靜置,分層后,倒去上清液即成。
②1g淀粉加0.9%的生理鹽水至100mL,煮開后冷卻。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)表明小分子物質(zhì)(如、、甘油、乙二醇、葡萄糖)能夠借助簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用,透過細(xì)胞膜,而大分子物質(zhì)(如淀粉、蛋白質(zhì))則不能通過。
生物學(xué)的主要研究方法有:觀察描述的方法、比較的方法、實(shí)驗(yàn)的方法、系統(tǒng)的方法。
1、觀察描述法
生物學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區(qū)別開來的、往往是不可測(cè)量的性質(zhì)。生物學(xué)用描述的方法來記錄這些性質(zhì),再用歸納法,將這些不同性質(zhì)的生物歸并成不同的類群。18世紀(jì),由于新大陸的開拓和許多探險(xiǎn)家的活動(dòng),生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(zhǎng),于是生物分類學(xué)首先發(fā)展起來。生物分類學(xué)者搜集物種進(jìn)行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發(fā)展。要明確地鑒別不同物種就必須用統(tǒng)一的、規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為物種命名,這又需要對(duì)各種各樣形態(tài)的器官作細(xì)致的分類,并制定規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為器官命名。
2、比較法
運(yùn)用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結(jié)構(gòu)模式、原型甚至某種共同的結(jié)構(gòu)單元。19世紀(jì)30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細(xì)胞的內(nèi)部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細(xì)胞學(xué)說提出:細(xì)胞是一切動(dòng)植物結(jié)構(gòu)的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來苦心探求生物的基本結(jié)構(gòu)單元,終于有了結(jié)果。細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說的建立是觀察和描述深入到顯微領(lǐng)域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個(gè)重要成果。
3、實(shí)驗(yàn)法
實(shí)驗(yàn)方法則是人為地干預(yù)、控制所研究的對(duì)象,并通過這種干預(yù)和控制所造成的效應(yīng)來研究對(duì)象的某種屬性。實(shí)驗(yàn)的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。19世紀(jì)80年代,實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步被應(yīng)用到了胚胎學(xué),細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀(jì)30年代,除了古生物學(xué)等少數(shù)學(xué)科,大多數(shù)的生物學(xué)領(lǐng)域都因?yàn)閼?yīng)用了實(shí)驗(yàn)方法而取得新進(jìn)展。
4、系統(tǒng)法
系統(tǒng)科學(xué)源自對(duì)還原論、機(jī)械論反省提出的有機(jī)體、綜合哲學(xué),從C.貝爾納與W.B.坎農(nóng)揭示生物的穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統(tǒng)論,系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)生理學(xué)等先后建立與發(fā)展,20世紀(jì)70-80年代系統(tǒng)論與生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等概念發(fā)表。從香農(nóng)信息論到I.普里戈津的耗散結(jié)構(gòu)理論,將生命看作自組織化系統(tǒng)。
擴(kuò)展資料:
生物學(xué)是研究生物(包括植物、動(dòng)物和微生物)的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律的科學(xué),是自然科學(xué)的一個(gè)部分。目的在于闡明和控制生命活動(dòng),改造自然,為農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等實(shí)踐服務(wù)。幾千年來,中國(guó)在農(nóng)、林、牧、副、漁和醫(yī)藥等實(shí)踐中,積累了有關(guān)植物、動(dòng)物、微生物和人體的豐富知識(shí)。1859年,英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文《物種起源》的發(fā)表,確立了唯物主義生物進(jìn)化觀點(diǎn),推動(dòng)了生物學(xué)的迅速發(fā)展。
生物分類學(xué)是研究生物分類的方法和原理的生物學(xué)分支。分類就是遵循分類學(xué)原理和方法,對(duì)生物的各種類群進(jìn)行命名和等級(jí)劃分。瑞典生物學(xué)家林奈將生物命名后,而后的生物學(xué)家才用域(Domain)、界(Kingdom)、門( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界,由懷塔克所提出的五界,比較多人接受;分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動(dòng)物界。 從最上層的“界”開始到“種”,愈往下層則被歸屬的生物之間特征愈相近。共有七大類,分別是:界門綱目科屬種。
參考資料:百度百科-生物學(xué)(自然科學(xué)六大基礎(chǔ)學(xué)科之一)
初一生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃
生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)是以認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律為目標(biāo)的實(shí)踐。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中,從實(shí)驗(yàn)意念的產(chǎn)生到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成,每一步都有思維活動(dòng),每一步都是思維的結(jié)果。所以,生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于把學(xué)生帶入發(fā)現(xiàn)問題的情境,使學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)問題之中和在解決實(shí)驗(yàn)問題中鍛煉思維能力。現(xiàn)將本學(xué)期的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作制定計(jì)劃如下:
一、指導(dǎo)思想
通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、思考問題和分析問題的能力及小組的協(xié)作精神。讓學(xué)生通過現(xiàn)象觀察事物的本質(zhì),從而認(rèn)識(shí)和揭示自然科學(xué)規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和追求真理的意識(shí),切實(shí)讓素質(zhì)教育落實(shí)到實(shí)處。
二、教學(xué)要求
1.演示實(shí)驗(yàn)必須按大綱要求開足,教師在課堂上用演示的方法面向全體學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)生能夠獲得感性的認(rèn)識(shí)和驗(yàn)證,以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。若有條件可改成分組實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)學(xué)生的切身體驗(yàn)。
2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),也要按教學(xué)大綱的要求把學(xué)生實(shí)驗(yàn)全部開齊。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn),若能當(dāng)堂看清實(shí)驗(yàn)結(jié)果的須在實(shí)驗(yàn)室里教師指導(dǎo)下進(jìn)行,教師監(jiān)督學(xué)生對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)達(dá)到操作規(guī)范、熟練的程度;培養(yǎng)他們濃厚的生物學(xué)興趣和語(yǔ)言表達(dá)能力。
3.在開放實(shí)驗(yàn)室方面,為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性得到廣大學(xué)生的歡迎,查找與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)并且學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提前列出實(shí)驗(yàn)配檔共學(xué)生們參考和選擇。每次開放實(shí)驗(yàn)室之前精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、并且對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)做,使教學(xué)能夠得心應(yīng)手。通過開放實(shí)驗(yàn)室活動(dòng),讓學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)操作能力有所提高,并且激發(fā)學(xué)生生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
三、實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)課教學(xué)應(yīng)根據(jù)教學(xué)目的、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生實(shí)際和設(shè)備條件等因素,采取探究式教學(xué)方法。讓學(xué)生多動(dòng)腦、多思考,鍛煉自己能找到一些新方法、新步驟;在講授理論知識(shí)時(shí),最好讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方法去歸納出這些知識(shí),這樣做重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的思路與方法;加強(qiáng)能力的培養(yǎng)和知識(shí)的遷移,有利于充分發(fā)揮其科學(xué)思維和想象力。
四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)備工作
1.制定出本學(xué)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃,并寫明實(shí)驗(yàn)?zāi)夸洠瑢懨鲗?shí)驗(yàn)的日期、班級(jí)、節(jié)次、名稱,教學(xué)中按計(jì)劃安排實(shí)驗(yàn)。
2.任課教師須將實(shí)驗(yàn)通知單提前送交實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)教師必須將每個(gè)實(shí)驗(yàn)用到的儀器、藥品以及其他有關(guān)事宜提前準(zhǔn)備好,做到有備無患。
五、教學(xué)措施
1、認(rèn)真鉆研教材,精心備課,精講多練。
2、抓緊抓好課堂時(shí)間,完成完好本學(xué)期的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。
3、能做的實(shí)驗(yàn)一定做,不能做的也要認(rèn)真講解盡量達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果。
4、指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),認(rèn)真填寫報(bào)告冊(cè),并給予批改和指正。
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度安排
初一上冊(cè)
實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)名稱課題實(shí)驗(yàn)性質(zhì)材料、用具
1光對(duì)鼠婦生活的影響第二節(jié) 環(huán)境對(duì)生物的影響分組每小組10只鼠婦、濕土、鐵盤、紙板、玻璃板
2植物對(duì)空氣濕度的影響第三節(jié) 生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和影響分組干濕
3練習(xí)使用顯微鏡第一節(jié)練習(xí)使用顯微鏡分組顯微鏡、寫有“上”字的玻片、動(dòng)物、植物的玻片標(biāo)本、擦鏡紙、紗布
4觀察植物細(xì)胞第二節(jié) 觀察植物細(xì)胞分組洋蔥鱗片葉,顯微鏡,載玻片,蓋玻片,鑷子,刀片,滴管,紗布,吸水紙,稀碘液,清水.
5觀察人的口腔上皮細(xì)胞第三節(jié) 觀察動(dòng)物細(xì)胞分組生理鹽水,稀碘液,消毒牙簽,滴管,紗布,吸水紙,載玻片,顯微鏡.
6觀察高等動(dòng)物體的幾種組織第二節(jié) 動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)層次分組高等動(dòng)物體的基本組織的永久切片顯微鏡
7觀察植物體的幾種組織第三節(jié) 植物體的結(jié)構(gòu)層次分組玉米根尖縱切片,南瓜莖的橫切片等,顯微鏡.
8觀察草履蟲第四節(jié) 只有一個(gè)細(xì)胞的生物體分組草履蟲培養(yǎng)液、放大鏡、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、吸管、棉花、。
9觀察草履蟲的應(yīng)激性第四節(jié) 只有一個(gè)細(xì)胞的生物體分組草履蟲培養(yǎng)液、放大鏡、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、吸管、肉汁食鹽等。
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