『壹』 生物學中科學探究的一般方法有哪些實驗法包括什麼探究實驗是什麼
科學探究的一般過程是從發現問題、提出問題開始的,發現問題後,根據自己已有的知識和生活經驗對問題的答案作出假設.設計探究的方案,包括選擇材料、設計方法步驟等.按照探究方案進行探究,得到結果,再分析所得的結果與假設是否相符,從而得出結論.並不是所有的問題都一次探究得到正確的結論.有時,由於探究的方法不夠完善,也可能得出錯誤的結論.因此,在得出結論後,還需要對整個探究過程進行反思.即提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流.
『貳』 求:高中生物實驗實驗方法匯總
專題七 實驗專題復習
一、常規實驗的復習:
1、實驗中常用器材和葯品的使用:
一般實驗設計此類題目會提供所需的器材和葯品。因此,如果能夠熟悉這些常用器材和葯品的用途和使用方法,往往能從中發現實驗設計的思路和方法,甚至具體的實驗步驟。現在總結如下:
NaOH:用於吸收CO2或改變溶液的pH。 Ca(OH)2:鑒定CO2
HCl:解離或改變溶液的pH。 NaHCO3:提供CO2
濾紙:過濾或紙層析。 紗布或尼龍布:過濾
斐林試劑:可溶性還原性糖的鑒定。 碘液:鑒定澱粉。
蘇丹Ⅲ、Ⅳ:脂肪的鑒定。 雙縮脲試劑:蛋白質的鑒定。
二苯胺試劑:鑒定DNA。 檸檬酸鈉:血液抗凝劑。
NaCl:配製生理鹽水及其它不同濃度的鹽溶液,可用於動物細胞內液或用於提取DNA。
瓊脂:激素或其它物質的載體,用於激素的轉移或培養基。
亞甲基藍:用於活體染色或檢測污水中的耗氧性細菌(細菌的氧化可使之褪色)。
酒精:用於消毒處理、提純DNA、葉片脫色及配製解離液。
蔗糖:配製蔗糖溶液,用於測定植物細胞液濃度或觀察質壁分離和復原。
龍膽紫溶液或醋酸洋紅或改良苯酚品紅染液:鹼性染料,用於染色體染色。
卡諾氏液:固定細胞形態
2、常規實驗方法:
(1)顯微觀察法,如觀察植物細胞有絲分裂、觀察葉綠體和細胞質流動、觀察植物細胞質壁分離和復原實驗等。
(2)觀色法,如觀察動物毛色和植物花色的遺傳等。
(3)原子示蹤法,如噬菌體浸染細菌的實驗,用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉移途徑的實驗等。
(4)等組實驗法,如小麥澱粉酶催化澱粉水解的實驗,發現生長素的燕麥胚芽鞘實驗等。
(5)加法創意法,如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動物胰島素和生長激素,用移植法研究性激素等。
(6)減法創意法,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗,雌蕊受粉後除去正在發育著的種子等。
(7)雜交實驗法,如孟德爾發現遺傳定律的植物雜交、測交的實驗,小麥的雜交等。
(8)化學分析法,如番茄和對Ca和Si選擇吸收,葉綠體中色素的提取和分離實驗等。
(9)理論分析法,如大、小兩種草履蟲競爭的實驗,植物根向地生長、莖背地生長的實驗,植物向光性實驗等。
(10)模擬實驗法,如滲透作用的實驗裝置,分離定律的模擬實驗等。
上述內容基本上可以包括一般的實驗方法,通過這次復習理解了這些方法,將有助於認識、分析和設計新的實驗內容。此外,上述多數的實驗方法有一個共同的特點:就是實驗結論的得出,都是一個邏輯推理的過程,或者說都是一個透過現象看到本質的思維推理的過程。因此,在復習中要充分體會和體驗這種過程。可以說,構建實驗的方法體系,為分析、解決、設計新的實驗,以及形成實驗能力,奠定了良好的方法基礎和思維基礎。
3、實驗中常用的一些基本的實驗方法和技術:
熟悉常用的實驗方法和技術,理解每種方法和技術的適用情況並熟練掌握其操作技能,以便在設計實驗時能進行遷移和利用,主要包括以下幾個方面:
(1)關於光學顯微鏡的使用:[來源:Zxxk.Com]
顯微鏡的取送:①右手握鏡臂;②左手托鏡座;③置於胸前。
顯微鏡的旋轉:①鏡筒朝前,鏡臂朝後;②置於觀察者座位前的桌子上,偏向身體左側,便於左眼向目鏡內觀察;③置於桌子內側,距桌沿5cm左右。
對光:①轉動粗准 焦螺旋,使鏡筒徐徐上升,然後轉動轉換器,使低倍物鏡對准通光孔;②用手指轉動遮光器(或片狀光圈),使最大光圈對准通光孔,左眼向目鏡內注視,同時轉動反光鏡,使其朝向光源,使視野內亮度均勻合適。
低倍物鏡的使用:①用手轉動粗准焦螺旋,使鏡筒徐徐下降,同時兩眼從側面注視物鏡鏡頭,當物鏡鏡頭與載物台的玻片相距2~3mm時停止。②用左眼向目鏡內注視(注意右眼應該同時睜著),並轉動粗准焦螺旋,使鏡筒徐徐上升,直到看清物象為止。如果不清楚,可調節細准焦螺旋,至清楚為止。
高倍物鏡的使用:使用高倍物鏡之前,必須先用低倍物鏡找到觀察的物象,並調到視野的正中央,然後轉動轉換器再換高倍鏡。換用高倍鏡後,視野內亮度變暗,因此一般選用較大的光圈並使用反光鏡的凹面,然後調節細准焦螺旋。觀看的物體數目變少,但是體積變大。
反光鏡的使用:反光鏡通常與遮光器(或光圈)配合使用,以調節視野內的亮度。反光鏡有平面和凹面。對光時,如果視野光線太強,則使用反光鏡的平面,如果光線仍舊太強,則同時使用較小的光圈;反之,如果視野內光線較弱,則使用較大的光圈或使用反光鏡的凹面。
鏡頭的擦拭:①用專門的擦鏡紙;②擦鏡頭時,先將擦鏡紙折疊幾次,然後朝一個方向擦,不可來回擦或轉動擦;③如果鏡頭被油污污染,則可在擦鏡紙上滴幾滴二甲苯,然後按上述方法擦拭。
顯微鏡的放大對象:是物體的長和寬,不是面積,更不是體積。
顯微鏡的焦距問題:物鏡離裝片的遠近,准焦螺旋的使用。
顯微鏡使用時物象移動方向:相反,即物象在視野何方,則裝片即向該方向移動。
顯微鏡使用時異物的判斷:目鏡、物鏡或裝片上,通常通過移動玻片(是否在玻片上),轉動目鏡(是否在目鏡上)來判斷,剩下在物鏡鏡上。
實驗後顯微鏡的安置:顯微鏡使用完畢後,應將玻片取嚇,將其機械部分用白紗布擦拭乾凈;轉動轉換器,讓兩個物鏡偏於兩旁;轉動粗准焦螺旋,使鏡筒下降至最低點,將反光鏡豎起,蒙上紅綢布,然後將顯微鏡鎖入箱內。
(2)臨時裝片、切片和塗片的製作:適用於顯微鏡觀察,凡需在顯微鏡下觀察的生物材料,必須先製成臨時裝片、切片和塗片,如「觀察植物細胞的質壁分離和復原」中要製作洋蔥表皮細胞的臨時裝片,在「生物組織中脂肪的鑒定」中要製作花生種子的切片,在「觀察動物如人體血液中的細胞」中要製作血液的塗片等等。
(3)研磨,過濾:適用於從生物組織中提取物質如酶、色素等,要求學生熟練掌握研磨、過濾的方法,如研磨時要先將生物材料切碎,然後加入摩擦劑(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物質,充分研磨之後,往往要進行過濾,以除去渣滓,所用過濾器具則根據需要或根據試題中提供的器材加以選用,如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等。
(4)解離技術:適用於破壞細胞壁,分散植物細胞,製作臨時裝片。
(5)恆溫技術:適用於有酶參加的生化反應,一般用水浴或恆溫箱,根據題目要求選用。
(6)紙層析技術:適用於溶液中物質的分離。主要步驟包括制備濾紙條、劃濾液細線、層析分離等。
(7)植物葉片生成澱粉的鑒定:適用於光合作用的有關實驗,主要步驟包括飢餓處理、光照、酒精脫色、加碘等。
另外還有根尖培養、幼小動物的飼養、植物必需元素的鑒定、同位素示蹤技術等。
二、教材實驗歸類
(一)顯微觀察類
實驗名稱 細胞的狀態 染色劑 生物材料
觀察DNA.RNA
在細胞中的分布 死細胞 甲基綠
吡羅紅 人的口腔上皮細胞
觀察線粒體 [來源:學科網][來源:學&科&網][來源:Zxxk.Com] 活細胞 健那綠 [來源:學科網]
觀察細胞的 減數分裂 死細胞 無(為固 定裝片) 蝗蟲精母細胞
低溫誘導染色體加倍 死細胞 改良苯酚品紅染液 洋蔥根尖細胞
觀察細胞的
有絲分裂 死細胞 龍膽紫(或
醋酸洋紅)
觀察多種
多樣的細胞 活或死細胞
酵母菌細胞、水綿細胞、葉的保衛細胞、魚的紅細胞等
觀察葉綠體 活細胞 蘚類的葉(或菠菜葉、黑藻葉)
觀察植物細胞的
質壁分離與復原 活細胞 紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞
說明:(1)以上實驗除了「觀察植物細胞的質壁分離與復原」使用低倍鏡即可外,其餘均需使用高倍鏡。(2)鑒定類實驗中的「脂肪的切片法鑒定」、探究性實驗中的「培養液中酵母菌種群數量的動態變化」都需用顯微鏡觀察。
(二)鑒定類實驗
1.實驗歸類
實驗名稱 鑒定對象 試劑 顏色 生物材料 備注
澱粉的鑒定 澱粉 碘液 藍色 脫色的葉片 無
還原糖的鑒定 還原糖 斐林試劑 磚紅色沉澱 蘋果或梨
的勻漿等 甲乙液現混
現用、水浴
加熱
脂肪的
鑒定 脂肪 蘇丹Ⅲ
(或Ⅳ)
染液 橘黃(或
紅)色 花生種
子切片 需用高倍
鏡觀察
蛋白質
的鑒定 蛋白質 雙縮脲
試劑 紫色 豆漿、稀
蛋清等 先加A液,
後加B液,
搖勻後使用
尿糖的
檢測 葡萄糖 葡萄糖
試紙 有色 水、葡萄
糖溶液、
三份模擬
「尿樣」 無
葉綠體中
色素的提取
和分離 四種色素 提取液:無水乙醇;分離液:層析液 胡蘿卜素:
橙黃色;葉
黃素:黃色;
葉綠素a:
藍綠色;葉
綠素b:黃
綠色 新鮮的綠
葉(如菠
菜葉) 加入二氧化硅是為了研磨得更充分;碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞
2.注意問題
(1)有關蛋白質的鑒定
①若用蛋清進行蛋白質鑒定時,需將雞蛋清用水稀釋,通常是0.5 m L蛋白液加入5 mL水,攪拌均勻。如果蛋白液稀釋程度不夠,與雙縮脲試劑發生反應後會粘固在試管的內壁上,使反應不容易徹底,並且 試管也不容易刷洗干凈。
②鑒定蛋白質時,向樣液中加入2 mL雙縮脲試劑A搖勻,再向樣液中加入3~4滴雙縮脲試劑B搖勻。其中雙縮脲試劑B不能過量,因為過量的雙縮脲試劑B會與試劑A反應,使溶液呈藍色,從而掩蓋生成的紫色。
(2)葉綠體中色素的提取和分離
①區分色素提取和分離的原理:色素提取的原理——無水乙醇提取法;色素分離的原理——紙層析法。
②注意事項:a.濾液細線要畫得細且直,以防止色素帶重疊而影響分離效果;待濾液乾燥後要再畫一兩次,目的是積累更多的色素,使分離後的色素帶明顯。b.分離色素時,層析液不能沒及濾液細線,以防止色素溶解於層析液中而無法分離。
(三)調查類實驗
實驗名稱 調查常見的人類遺傳病 土壤中動物類群豐富度的研究
調查對象 隨機確定的人群;一定數量的家族 生活在土壤中的小動物
調查方法 匯總法 用取樣器取樣進行採集
統計方法 發病率=(患病人數/被調查人數)×100% 記名計演算法;目測估計法
注意事項 ①調查時,最好選取群體中發病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病等;②調查某種遺傳病的發病率時,要隨機抽樣調查,且要保證調查的群體足夠大 ①取樣時應注意隨機取樣,避免人為心理作用;②動物類群因所取地段不同,可能差異較大;③樣土塑料袋上標明取樣的地點和時間;④不知名的動物標記為「待鑒定XX」;⑤調查的指標是動物種類的豐富度和數量豐富度
(四)探究類實驗
實驗名稱 自變數 因變數 無關變數
通過模擬實驗探究膜的透性 半透膜兩
側溶液的
濃度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的種類、開始時的液面、溫度等條件
探究溫度對澱粉酶活性的影響 不同溫度
(至少三種) 酶的活性(加碘液後溶液顏色的變化) pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等
探究pH對過氧化氫酶活性的影響 不同pH
(至少三種) 酶的活性(氣泡的數量或帶火星的衛生香燃燒的猛烈程度) 溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式 氧的有無 CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度等);酒精的產生(重鉻酸鉀檢測) 葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度、連接導管的大小等
模擬探究細胞表面積與體積的關系 細胞體積的大小 物質運輸的效率 瓊脂塊的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時間、測量的准確性等
探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度 不同濃度
的生長素
類似物 扦插枝條的生根數量或長度 實驗材料的一致性、激素濃度的准確性、處理時間的一致性等
探究培養液中酵母菌數量的動態變化 時間 酵母菌種群數量 培養液的成分、培養條件、空間等
探究水族箱中的群落的演替 時間 群落的演替 水族箱的培養條件和環境等
2.注意問題
1)探究溫度(pH)對酶活性的影響時,必須在達到預設的溫度(pH)的條件下,再讓反應底物與酶接觸,避免在未達到預設的溫度(pH)時反 應底物已與酶接觸發生反應,影響實驗結果。
(2)探究酵母菌的呼吸方式時:①新配製的質量分數為5%的葡萄糖溶液先加熱煮沸(殺死裡面的微生物、除去溶液中的空氣),等冷卻(防止高溫殺死酵母菌)後再將食用酵母菌加入;
②酵母菌培養液應封口放置一段時間後,待酵母菌將瓶內的氧氣消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,以保證檢測到的一定是酵母菌無氧呼吸產生的CO2使澄清的石灰水變混濁。
(3)探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度
①裝置的設計應有利於觀察,如觀察促進生根的實驗可以用水培法。
②所設組別除不同濃度的生長素類似物處理外,還要增加一組蒸餾水處理的做空白對照。
(4)探究培養液中的酵母菌數量的動態變化
①從試管中吸出培養液進行計數之前,要輕輕震盪幾次,使酵母菌均勻分布,以確保計數准確,減少誤差。
②該探究不需要設置對照,因為隨著時間的延續,酵母菌種群數量的變化,在時間上形成前後自身對照,但要獲得准確的實驗數據,必須重復實驗,求得平均值。
③對於壓在小方格界線上的酵母菌,應只計算相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。
④實驗結束後,用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數板的做法是錯誤的,正確的方法是浸泡和沖洗。
三、實驗題解答思路和基本解題技巧:
1、認真審題——審准實驗目的和原理:
明確驗證的「生物學事實是什麼,」或「生物學事實」的哪一方面;實驗所依據的生 物學(或其它知識)原理是什麼。如「探索酶活性與溫度關系」的實驗原理為澱粉遇碘變藍,澱粉酶可催化澱粉水解為麥芽糖,麥芽糖遇碘不變藍。
2、找出自變數(實驗變數或實驗條件)和因變數(反應變數):
找出自變數(實驗變數或實驗條件)和因變數(反應變數),以及影響本實驗的無關變數,然後構思實驗變數的控制方法和實驗結果的獲得手段。如驗證「CO2是光合作用合成有機物的必需原料」,首先明確該實驗的條件是CO2,結果是光合作用(合成有機物),影響結果的條件變化應該是CO2的有無兩種情況,那麼對照的設計就應該為空白對照。影響實驗結果的無關變數有溫度、pH、實驗用植物的生長狀況、飢餓處理的環境、吸收CO2的NaOH的量及濃度等因素,這些無關變數中任何一種因素的不恰當處理都會影響實驗結果的准確性和真實性,因此實驗中必須嚴格控制無關變數,做到平衡和消除無關變數對實驗結果的影響。常常採用對照的方法——即在保證各實驗組和對照組的無關變數相同的條件下,觀察實驗變數(實驗條件)的不同情況對反應變數(實驗結果)的影響。
3、實驗對象和實驗條件:
實驗所用的生物學材料,如光合作用所用的葉片、驗證質壁分離所用的成熟植物細胞、鑒定脂肪所用的花生種子等。
實驗條件是完成這一實驗所必需的理化條件及生物學處理方法,如光照、溫度、pH、酶、緩沖劑、離心等。
4、設計實驗方法和步驟:
這一環節要遵循科學性原則、可操作性原則、設計對照原則、單一變數原則、可重復性原則,使實驗有可信度和說服力。
注意:①後面步驟中要用到的東西,如果題目沒有給出,則必須在前面的步驟中准備好,如實驗中要用蔗糖液,而題目中只給出蔗糖,我們就要先配製好蔗糖液;②題目中如果已經給好(如給的是配好的試劑),則不能再配製了。
5、預測實驗結果或分析實驗結果:
二者是有區別的:①預測實驗結果——根據實驗原理和事物間的相互關系,進行理性分析,從而預先猜測可能是什麼樣的結果、有幾種結果可能性,都要事先預測到;②分析實驗結果——是從結果出發去尋找事物間的相互關系,或者推導出一般性的結論或規律等。它是分析應有的實驗結果,對意料之外的結果乃至失敗的情況作出恰當的分析和推論。
二者是相反的兩個過程:因此解決此類問題時要根據題意注意用詞的科學性和准確規范性。當然無論是預測實驗結果還是分析實驗結果,都要既考慮最後的結果,也要考慮中間步驟的結果。
6、注意事項和補救措施:
實驗中若要使用有毒物質,應怎麼使用?加熱酒精應採用水浴法隔水加熱。一旦燃燒怎麼辦?這些注意事項都應該在實驗前有所准備,這些方面常常需要相關學科實驗能力的滲透。
實驗完畢後如果時間容許,還應該從以下方面來回顧回顧:
①實驗原理及方法是否符合題 目要求(正確性 );
②實驗步驟是否科學,有無少做了步驟或順序顛倒的現象;
③有無充分利用實驗條件或超出題目給的實驗條件;
④有無設置對照(參照系)或可能造成誤差;
⑤有無更為簡單的實驗方案——創新實驗得分;
⑥實驗是否具有偶然性——是否符合可重復性原則;
⑦實驗能否順利完成;
⑧實驗的安全性如何。
四、設計型實驗題:
由於高考側重於對實驗能力的考查,設計型實驗題是近幾年高考的一個熱點。因此,我們對實驗的復習,應該立足於對基本實驗方法、實驗技能、實驗思維的強化和鞏固著手,培養我們的實驗分析、實驗改錯、實驗設計等實驗能力。
所謂設計型實驗題——就是要求考生設計實驗原理,選擇實驗器材,安排實驗步驟,設計數據處理的方法及分析實驗現象。包括設計實驗方案、設計實驗步驟、設計實驗改進方法等。主要 考查我們是否理解實驗原理和會分析實驗結果,是否具有靈活運用實驗知識的能力,是否具有在不同情景下遷移知識的能力。
1、生物學實驗的一般程序:
一個完整的生物學實驗包括以下七個基本步驟:
(1)實驗名稱、目的:指出是什麼實驗,明確實驗要解決什麼問題。
(2)假設:是「可能會怎麼樣」,對可見現象提出一種可檢測的解釋。具體為:
(3)預期:在檢測提出的假設以前,先提出實驗的預期結果(一個或幾個假定的結果),若預測沒有實現,則說明假設 不成立;若預測得到實現,則假設成立。
(4)實施實驗過程:根據實驗目的和提出的假設,來設計實驗的具體方法步驟,並按設計的方案進行操作。
(5)觀察和收集數據:客觀如實地觀察、記錄實驗的現象,得出實驗結果,並通過一定方式將實驗結果呈現出來。
(6)分析、推論:對記錄的數據(包括現象、結果)進行整理分析,進行推導得出結論。
(7)交流:寫出實驗報告。
2、生物學實驗設計的要求:
(1)在實驗設計之前,應掌握所研究問題的性質,具備必要的理論知識和基本的實驗技能和技術。
(2)要有明確的實驗目的,根據目的確定研究內容。
(3)實驗設計要科學合理,注意設計合適的實驗變數,控制其他變數,盡量減少實驗誤差,確保實驗得出明確的結果。
(4)設計實驗要注意設置對照,適當增加重復,保證實驗的准確性。
(5)實驗取樣要注意典型性和代表性。
(6)實驗設計要考慮運用統計學進行分析的可能性。分析的樣本要有一定的數量,使所得數據具有代表性和可靠性。
『叄』 生物機能實驗系統開始試驗的兩種方式有什麼區別
區別在於兩種方式對於生物實驗所應用的領域和方向不同。生物信號採集與處理系統是指實驗觀察者可以通過該系統觀察到各種生物體內或離體器官中的生物電信號以及張力、壓力、溫度等生物非電信號的波形,從而對生物體在不同的生理或葯理實驗條件下所發生的機能變化加以記錄與分析。生物機能實驗系統是研究生物機能活動的主要設備和手段之傳統生物信號採集與處理系統是構建在許多傳統的生理儀器基礎之上的,如由分離的前置放大器、示波器(用於觀察快速變化的生物波形)、記錄儀(記紋鼓或生理記錄儀)、刺激器、監聽器等分離儀器所構成,這是20世紀90年代以前的實驗系統水平。現代生物信號採集與處理系統是構建在計算機基礎之上的實驗系統,這種系統出現在20世紀80年代後期,並在90年代後期得到了迅猛發展,代表了生物信號採集與處理系統的發展與未來在1997年之後,國內很多醫學院校的生理、葯理、病理生理實驗室開始合並,形成了統的機能實驗室,所以生物信號採集與處理系統又被稱為生物機能實驗系統。
『肆』 什麼是生物學實驗教學
生物實驗教學是生物學教學的基本形式之一,現行九年義務教育初中生物學課本中,學生實驗和實踐活動共有58項,演示實驗有14項,實驗課約占總課時數的0%,
『伍』 生物學研究通常採用什麼基本方法
選C.理論,實驗,總結,創新 ,研究方法
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的。在生物學的發展史上,這些方法依次興起,成為一定時期的主要研究手段。現在,這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系。
觀察描述的方法 在17世紀,近代自然科學發展的早期,生物學的研究方法同物理學研究方法大不相同。物理學研究的是物體可測量的性質,即時間、運動和質量。物理學把數學應用於研究物理現象,發現這些量之間存在著相互關系,並用演繹法推算出這些關系的後果。生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。這一繁重的術語制定工作,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、植物分類學材料及形態學和解剖學的材料。
比較的方法 18世紀下半葉,生物學不僅積累了大量分類學材料,而且積累了許多形態學、解剖學、生理學的材料。在這種情況下,僅僅作分類研究已經不夠了,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和共同點,將它們歸並成自然的類群。比較的方法便被應用於生物學。
運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構模式、原型甚至某種共同的結構單元。G.居維葉在動物學方面,J.W.von歌德在植物學方面,是用比較方法研究生物學問題的著名學者。用比較的方法研究生物,愈來愈深刻地揭示動物和植物結構上的統一性,勢必觸及各個不同類型生物的起源問題。19世紀中葉,達爾文的進化論戰勝了特創論和物種不變論。進化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較,還僅僅是靜態的共時的比較,在進化論確立後,比較就成為動態的歷史的比較了。現存的任何一個物種以及生物的任何一種形態,都是長期進化的產物,因而用比較的方法,從歷史發展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述。1665年英國R.胡克用他自製的復式顯微鏡,觀察軟木片,看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的。從此,生物學的觀察和描述進入了顯微領域。但是在17世紀,人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環,因而還不能清楚地辨認細胞結構。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
實驗的方法 前面提到的觀察和描述的方法有時也要對研究對象作某些處理,但這只是為了更好地觀察自然發生的現象,而不是要考察這種處理所引起的效應。實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家W.哈維關於血液循環的實驗,J.B.van黑爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。然而在那時,生物學的實驗並沒有發展起來,這是因為物理學、化學還沒有為生物學實驗准備好條件,活力論還占統治地位。很多人甚至認為,用實驗的方法研究生物學只能起很小的作用。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
實驗方法當然包含著對研究對象進行某種處理,然而更重要的則是它的思維方式。用實驗的方法研究某一生命過程,要求根據已有事實提出假說,並根據假說推導出一個可以用實驗檢驗的預測,然後進行實驗,如果實驗結果符合預測,就說明假說是正確的。在這里,假說必須是可以用實驗加以驗證的,而且只有經過實驗的檢驗,假說才可能上升為學說或理論。實驗方法的使用大大加強了研究工作的精確性。19世紀以來,實驗方法成為生物學主要的研究方法後,生物學發生巨大變化,成為精確的實驗科學。
20世紀,實驗方法獲得巨大發展,然而單純觀察或描述方法,仍然是生物學的基本研究方法。生物體具有多層次的復雜的形態結構。每一個歷史時期都有形態描述的任務。20世紀30年代出現了電子顯微鏡,使觀察和描述深入到超微世界。人們通過電子顯微鏡看到了枝原體和病毒,也看到了細胞器的超微結構。由於細胞是生命的最小單位,是生命活動的最小的系統,因而揭示它構造上的細節,對揭示生命的本質具有重大的意義。
比較的方法在20世紀也有新的進展,它已經不限於生物體的宏觀形態結構的比較,而是深入到不同屬種的蛋白質、核酸等生物大分子化學結構的比較,如不同物種的細胞色素 C的化學結構的測定和比較。根據其差異程度可以對物種的親緣關系給出定量的估計。
生物學實驗技術在20世紀突飛猛進。隨著現代物理學、化學的發展,生物學新的實驗方法紛紛出現。層析、分光光度法、電泳、超速離心、同位素示蹤、X 射線衍射分析、示波器、激光、電子計算機等相繼應用於生物學研究。細胞培養、細胞融合、基因操作、單克隆抗體、酶和細胞固定化以及連續發酵等新技術紛紛建立,使生物學實驗中對條件的控制更為有效、嚴格,觀察和測量更為精密,這就有可能詳盡地探索生物體內物質的、能的和信息的動態過程。生物學實驗技術的發展使生物學取得一系列輝煌的成就。由新型的實驗技術發展而來的生物工程,包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程,已經成為當代新技術革命的重要內容。
實驗研究往往帶有分析的性質。生物學實驗分析已經深入到分子的層次,生物大分子本身並不具有生命屬性,只有這些生物大分子形成細胞這樣復雜的系統,才表現出生命的活動。沒有活的分子,只有活的系統。在每一個層次上,新的生物學規律總是作為系統的和整體的規律而出現的。對於生物學來說,既需要有精確的實驗分析,又需要從整體和系統的角度來觀察生命。1924~1928年L.von貝塔蘭菲提出系統論思想,認為一切生物是時空上有限的具有復雜結構的一種自然系統。1932~1934年,他提出用數學和數學模型來研究生物學。半個世紀以來,系統論取得了很大發展,涌現出許多定量處理系統問題的數學理論。生物學也積累了大量關於各個層次生命系統及其組成成分的實驗資料。今天,對生命系統的規律作出定量的理論研究已經提到日程上來,系統論方法將作為新的研究方法而受到人們的重視。
『陸』 什麼是現代生物學研究的重要方法
實驗法。
科學探究常用的方法有觀察法、實驗法、調查法和分類法等.實驗法:是利用特定的器具和材料,通過有目的、有步驟的實驗操作和觀察、記錄分析,發現或驗證科學結論.是現代生物學研究的重要方法.觀察法:是在自然狀態下,研究者按照一定的目的和計劃,用自己的感官外加輔助工具,對客觀事物進行系統的感知、考察和描述,以發現和驗證科學結論.調查法:一般是在自然的過程中進行的,通過訪問、座談、問卷、測驗和查閱書面材料等方式去搜集反映研究對象的材料.調查時首先要明確調查目的和調查對象,制訂合理的調查方案.調查過程中有時因為調查的范圍很大,就要選取一部分調查對象作為樣本.調查過程中要如實記錄.對調查的結果要進行整理和分析,有時要用數學方法進行統計.分類法:根據生物的相似程度(包括形態結構和生理功能)把生物劃分為種屬不同的等級,並對每一類群的形態結構和生理功能等特徵進行科學的描述.對科學探究的認識.因此,實驗法。考點:此題主要考查是現代生物學研究的重要方法。點評:對於此類題目,學生應該知道生物學研究的方法,實驗法。
『柒』 高中生物實驗中分別涉及酒精和鹽酸使用的實驗及其在實驗中的作用,總結全面一點哦!
高中化學實驗的方法有哪些?做實驗的注意事項
我們從到了七年級就開始學習化學,但是學過的孩子們應該都知道,在初中只是先接觸一下,到了高中化學才開始真正的學習,但是學習化學就會做實驗,做實驗的方式都有什麼?
化學實驗儀器
在上面的文章當中我給你們說了很多關於高中化學實驗有哪些方法的類別,我相信大家應該也都知道了,每個實驗都有它適合的方法,你們一定要擇選適宜他的方式,還要注意一些事項.