1. 親自進行科學探究是學習生物學的重要方式,那麼,科學探究的一般過程是:______、作出假設、______、實施
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.然後設計探究的方案,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.
故答案為:提出問題;制定計劃.
2. 高中生物中的研究方法 例如假說演繹法 像這樣的都有什麼 怎麼區分
一、對幾個基本概念的理解
1、假說:假設的意思,指科學研究上對客觀事物的假定的說明,假說要根據事實提出,經過實踐證明是正確的,就成為理論。恩格斯曾經說過,只要自然科學在思維著,它的發展形式就是假說,充分說明假說在自然科學發展中的作用。
2、演繹:有發揮的意思,如演說、演繹,一種推理的方法,是由一般原理推出關於特殊情況下的結論,跟「歸納」相對。
3、歸納:一種推理的方法,由一系列具體的事實概括出一般原理,跟「演繹」相對。
4、類比:一種推理的方法,根據兩種事物在某些特徵上的相似,做出他們在其他特徵上也可能相似的結論。類比推理是一種或然性的推理,其結論是否正確還有待實踐證明。
5、推理:邏輯學指思維的基本形式之一,由一個或幾個已知的判斷(前提)推出新判斷的(結論)過程,有直接推理和間接推理。
6、假說演繹法:在觀察和分析的基礎上提出問題以後,通過推理和想像提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符,就證明假說是正確的,反之,則說明假說是錯誤的。這是現代科學研究中常用的一種科學方法。
7、類比推理法:是根據兩個或兩類對象在某些屬性上相同,推斷出它們在另外的屬性上(這一屬性已為類比的一個對象所具有,而在另一個類比的對象那裡尚未發現)也相同的一種推理。類比推理的結構可表示如下: A有屬性a、b、c、d ,B有屬性a、b、c ,推出結論B有屬性d 。例如科學家在研究光的性質時,曾將光與聲進行類比。聲有直線傳播、反射和折射等現象,其原因在於它有波動性。後來發現光也有直線傳播、反射和折射等現象,因此推測光也可能有波動性。
二、例說假說演繹法的一般流程
上午第一節課的上課鈴響了,小王蓬頭垢面,匆匆忙忙的闖進教室(發現現象),老師猜想,小王今天早晨起床完了,沒有來得及吃早飯(做出假設),如果真是這樣的話,小王在臨近中午的時候會出現飢餓、注意力不集中等低血糖症狀(演繹推理)。果然,小王在上午第四節課的時候坐立不安,經詢問得知,小王確實因為時間關系沒有來得及吃早飯(驗證假設,得出結論),當然我們的假設也可能不正確,如小王是因為學校停水沒來得及洗刷造成的,也就是說假說演繹的正確與否是要經過實踐檢驗的。
三、遺傳定律發現過程中的假說演繹法
1、雜交實驗,發現問題
孟德爾用純種高莖豌豆和純種矮莖豌豆作親本雜交,結果雜交後的子一代總是高莖的,將子一代自交後,經統計,發現出現了3高:1矮的性狀分離比。對其它對的相對性狀也作了以上實驗,發現這是一個共性,即子一代都是顯性性狀,子二代出現性狀分離,並且顯性性狀和隱性性狀的數目比例大致為3:1。
2、提出假說,解釋現象
孟德爾做了深入的思考,提出了遺傳因子相互分離的假設。即:生物的性狀是有遺傳因子決定的;體細胞中遺傳因子是成對存在的,一個來自父方,一個來自母方;在子一代中一個遺傳因子能夠掩蓋另一個遺傳因子的作用;生物體在形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中,因此配子中只含有每對遺傳因子中的一個;受精時,雌雄配子是隨機結合的。
3、演繹推理,深入探索
依據上面的假說,子一代的體細胞中含有兩個不同的遺傳因子,它們應當各自對立、互不混雜。子一代可以產生兩種不同類型的配子(雌雄均如此),分別含有顯性遺傳因子和隱性遺傳因子,並且數目相等。當雌雄配子隨機結合發生受精作用時,子二代會出現三種不同類型的遺傳因子組成,比例為1:2:1,其中含有顯性遺傳因子的表現為顯性性狀,不含顯性遺傳因子的表現為隱性性狀,這樣,子二代就出現了3:1的性狀分離比。
4、設計實驗,驗證假設
孟德爾的假說和演繹合理的解釋了他做的豌豆一對相對性狀的雜交實驗,但是,作為一種正確的假說,僅能解釋已有的實驗結果是不夠的,還應該預測到另一些實驗的結果。根據其假說和推理,如果子一代是雜合子,就可以產生兩種不同類型的配子,比例為1:1,如果用只能產生一種配子的隱性個體與子一代進行雜交,預期雜交後代會出現兩種表現型,且比例是1:1,孟德爾在預測了如上實驗(測交)的結果後,設計實驗方案進行了多次實驗,發現結果與其預期的結果相符,從而驗證了其假說的正確性。
5、歸納綜合,總結規律
在反復進行了相關的實驗後,確定了孟德爾假說的正確性,後人總結歸納其假說,得出了孟德爾第一定律──基因的分離定律。
四、類比推理一例──基因在染色體上
1、認真觀察,發現事物的共性
美國科學家薩頓觀察精子和卵細胞的形成過程時發現,孟德爾所說的遺傳因子(基因)的分離過程和細胞中同源染色體的分離過程非常相似,即基因的行為和染色體的行為存在著明顯的平行關系:
基因行為
染色體行為
基因在雜交過程中保持完整性和獨立性
染色體在配子形成和受精過程中,具有相對穩定的形態結構
在體細胞中基因成對存在
在體細胞中染色體成對存在
在配子中成對的基因只有一個
在配子中成對的染色體只有一條
體細胞中成對的基因一個來自父方,一個來自母方
體細胞中成對的染色體一個來自父方,一個來自母方
非等位基因在形成配子時自由組合
非同源染色體在減數第一次分裂後期自由組合
2、深入思考,依據共性作推理
薩頓根據發現的以上現象,將孟德爾遺傳定律形成配子過程中基因的行為變化與減數分裂過程中染色體的行為變化做了深入類比分析,對它們之間的內在聯系做出推論,即基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的,也就是說,基因就在染色體上。
3、實踐檢驗,團結合作出真知
類比、假說、推理後得到的結論並不具備邏輯上的必然性,不管它有多麼的合情合理,在沒有實踐的檢驗之前,還都僅僅是假說,不能作為定律來使用,科學家們不斷的探索努力,終於在1909年,摩爾根通過果蠅紅眼與白眼這一對相對性狀的實驗,將一個特定的基因和一條特定的染色體──X染色體聯系起來,從而用實驗證明了基因確實在染色體上。
五、科學方法給我們的啟示
現代遺傳學把遺傳因子稱為基因,把位於一對同源染色體上控制著相對性狀的基因稱為等位基因,控制顯性性狀的基因稱為顯性基因,控制隱性性狀的基因稱為隱性基因。我們應當深刻體會,當時人們還沒有認識到配子形成過程和受精過程中染色體的行為變化,不知道基因位於染色體上,也並不清楚遺傳因子是什麼,孟德爾提出的假說是超越時代的一種非凡的設想,是有很大的積極意義的,這也是他取得成功的重要原因之一。
在孟德爾所處的時代,生物學所採用的常規研究方法有兩種:其一是先進行觀察和實驗,再分析結果,然後提出假說,這種方法被稱為歸納法;另一種是先提出假說,然後用實驗來證實或否證,這種方法被稱為演繹法。孟德爾在假說演繹的科學方法的指導下,針對已有的事實,發現問題,提出假說,更重要的是設計實驗驗證假說,並在不同植物的雜交實驗中分別驗證了假說的正確性,從而使其假說變成普遍的規律。這一科學方法的深入應用,為進一步研究更復雜的遺傳現象提供了有力的依據和手段,其價值並不亞於遺傳規律本身,它對後人的科學研究具有非常重要的指導意義。
無論是孟德爾、薩頓還是其他科學家,他們對科學的執著熱愛,對生產生活的密切觀察、深入思考等精神是很值得我們學習的,尤為重要的是,他們不僅僅有一種嚴謹的科學態度,而且敢於依據事實,大膽假說、推理,敢於向傳統挑戰,這在科學研究和發展中及其重要的。在教學中,我們不僅僅要讓學生體驗科學研究的一般流程,還應當激發學生運用科學方法進行大膽探究,用所學知識去開辟一片新的天地。
3. 在生物學習中,假設和預言有什麼區別
假設(Hypothesizing)是建立在一定的根據基礎上提出的。
預言(預測 Predicting)是根據假設對於未來各種可能的結果進行猜測。對尚未發生、目前還不明確的事物進行預先估計,並推測事物未來的發展趨勢,從而協助掌握情況,選擇對策。
假設是針對原因、預言是針對結果。
分析(Analyzing)的意義在於細致的尋找能夠解決問題的主線,並以此解決問題。
評價(Evaluating)是指對評價對象的各個方面,根據評價標注進行量化和非量化的測量過程,最終得出一個可靠的並且邏輯的結論。
分析是細分、評價是綜合。
4. 生物薩頓提出假說的研究方法
「假說—演繹法」及其在自然科學發展中的重要作用
科學假說是人們以一定的經驗材料和已知的科學事實為依據,以已有的科學理論和技術方法為指導,對未知的自然事物或現象產生的原因和運動規律及其未知事物的存在或尚待發現的預期事物的形象等所做出的推測性解釋(或猜測、猜想)。[1]人們在提出假說時,往往要運用分析和綜合、歸納和演繹、類比及想像等思維方法和研究方法,對已有的經驗材料進行加工。例如,進化論的創始人達爾文看到兩個相距很遠的海島上有相同的淡水沼澤植物,他提出假說認為,這些淡水植物之所以能漂洋過海到另一個海島上生根,是由於水鳥把它們的種子帶到了另一個海島上。後來,達爾文通過實驗對自己的假說進行了檢驗。
從科學活動的一般模式看,假說是通向科學理論的必要環節。科學研究和科學理論的主要任務是試探性地對已有的經驗和事實作出解釋,並對未來的經驗和事實提出預測,而科學假說就是實現這種試探性解釋和預測的基本的思維形式。
假說必須經過科學實踐的檢驗才能發展為科學理論。而假說的可檢驗性,同假說的演繹展開的可能性是緊密聯系的。觀察、實驗所檢驗的常常不是假說本身,而是假說的推論,即從該假說中邏輯地推導出來的描述個別現象或事件的推論。例如,孟德爾用豌豆做一對相對性狀的雜交實驗,觀察到了性狀分離現象,他提出了遺傳學史上著名的顆粒遺傳假說,用以解釋性狀分離現象的原因。該假說提出,生物的相對性狀是由具有對性關系的遺傳因子決定的;體細胞中遺傳因子成對存在;生物體在形成配子時,成對的遺傳因子彼此分離,分別進入不同的配子中;受精時,雌雄配子結合是隨機的。在當時條件下,孟德爾不可能用顯微觀察法直接證明他的假說,只能藉助於實驗法證明由假說演繹出的推論(見下文)。
演繹是從一般到個別的邏輯推理方法。演繹推理與歸納推理相反,它是從已知的某些一般原理、定理、法則、公理或科學概念出發,而推論出新結論的一種科學思維方式和科學研究方法。[2]即集合B具有某種屬性,a是集合B中的一個成員,所以a也具有該屬性。例如,生物都能進行新陳代謝,熊是生物,所以熊能夠進行新陳代謝。
「假說—演繹法」是在觀察和分析基礎上提出問題以後,通過推理和想像提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符,就證明假說是正確的,反之,則證明假說是錯誤的。可見,演繹推理是一種必然性推理,即由一個或幾個前提可以必然地推出結論的推理過程或推理形式。當前最流行的假說—演繹模型可圖示如下:P……H∝Oc→Hc[3]。其意義是:某項研究從解決一個問題(P)開始,通過邏輯推理或想像(……),導出一個假說(H),由此推演出(∝)必然的可觀察的待檢驗陳述(Oc),如果這些陳述被證明是正確的,就得出(→)被確證的結論(Hc)。
「假說—演繹法」是現代科學研究中常用的科學方法。「假說—演繹法」被認為是構造科學理論的理想方法,也被一些人看做科學知識增長的基本模式。牛頓創立光的顏色理論的過程,是運用「假說—演繹法」的範例。愛因斯坦的廣義相對論的提出和驗證的過程,凱庫勒提出苯分子的環狀結構等,都是「假說—演繹法」的典型案例。在遺傳學的發展歷程中,「假說—演繹法」的案例也很多。
《遺傳與進化》模塊中可用於「假說—演繹法」教學的素材
19世紀以前科學家對遺傳學的研究,多採用通過實驗、觀察等方法積累經驗材料,從中進行總結和概括,最後抽象出理論或學說,即採用歸納法。而「假說—演繹法」,是從對客觀現象或實驗結果的分析中,發現問題,提出假說,然後設計實驗驗證假說,這種方法使遺傳學的研究結果可以超越當時科學的發展,推動科學的新發現,使遺傳學由描述性科學進入理性推導和實驗驗證的科學。「假說—演繹法」在遺傳學的發展中發揮了重要作用,因此,教師在進行《遺傳與進化》模塊的教學時,應充分利用遺傳學的相關素材,對學生進行「假說—演繹法」的教育,以提高學生的生物科學素養。下面介紹幾個重要的素材,供教師們參考。
素材1 孟德爾的豌豆雜交實驗。19世紀中期,孟德爾用豌豆做了大量的雜交實驗,在對實驗結果進行觀察、記載和進行數學統計分析的過程中,發現雜種後代中出現一定比例的性狀分離,兩對及兩對以上相對性狀雜交實驗中子二代出現不同性狀自由組合現象。他通過嚴謹的推理和大膽的想像而提出假說,並對性狀分離現象和不同性狀自由組合現象作出嘗試性解釋。然後他巧妙地設計了測交實驗用以檢驗假說,測交實驗不可能直接驗證假說本身,而是驗證由假說演繹出的推論,即:如果遺傳因子決定生物性狀的假說是成立的,那麼,根據假說可以對測交實驗結果進行理論推導和預測;然後,將實驗獲得的數據與理論推導值進行比較,如果二者一致證明假說是正確的,如果不一致則證明假說是錯誤的。當然,對假說的實踐檢驗過程是很復雜的,不能單靠一兩個實驗來說明問題。事實上,孟德爾做的很多實驗都得到了相似的結果,後來又有數位科學家做了許多與孟德爾實驗相似的觀察,大量的實驗都驗證了孟德爾假說的真實性之後,孟德爾假說最終發展為遺傳學的經典理論。我們知道,演繹推理是科學論證的一種重要推理形式,測交實驗值與理論推導值的一致性為什麼就能證明假說是正確的呢?原來,測交後代的表現型及其比例真實地反映出子一代產生的配子種類及其比例,根據子一代的配子型必然地可以推導其遺傳組成,揭示這個奧秘為演繹推理的論證過程起到畫龍點睛的作用,不揭示這個奧秘學生則難以理解「假說—演繹法」的科學性和嚴謹性,對演繹推理得出的結論仍停留在知其然的狀況。
素材2 1900年,三位科學家分別重新發現了孟德爾的工作,遺傳學界開始認識到孟德爾遺傳理論的重要意義。如果孟德爾假設的遺傳因子,即基因確實存在,那麼它到底在哪裡呢?1903年,美國遺傳學家薩頓發現,孟德爾假設的一對遺傳因子即等位基因的分離,與減數分裂中同源染色體的分離非常相似。薩頓根據基因和染色體行為之間明顯的平行關系,提出假說:基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給子代的,也就是說,基因位於染色體上。美國遺傳學家摩爾根曾經明確表示過不相信孟德爾的遺傳理論,也懷疑薩頓的假說,後來他做了大量的果蠅雜交實驗,用實驗把一個特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯系起來,從而證實了薩頓的假說。由此可以看出,對基因與染色體的關系的探究歷程,也是假說—演繹的過程。
素材3 DNA分子結構和復制方式的提出與證實,以及整個中心法則的提出與證實,都是「假說—演繹法」的案例。以DNA分子的復制方式的闡明為例。美國生物學家沃森和英國物理學家克里克在發表DNA分子雙螺旋結構的那篇著名的論文的最後寫道:「在提出鹼基特異性配對的看法後,我們立即又提出了遺傳物質進行復制的一種可能機理。」他們緊接著發表了第二篇論文,提出了遺傳物質自我復制的假說:DNA分子復制時,雙螺旋解開,解開的兩條單鏈分別作為模板,根據鹼基互補配對原則形成新鏈,因而每個新的DNA 分子中都保留了原來DNA分子的一條鏈。這種復制方式被稱為半保留復制。1958年,科學家以大腸桿菌為實驗材料,運用同位素標記法設計了巧妙的實驗,實驗結果與根據假說演繹推導的預期現象一致,證實了DNA的確是以半保留方式復制的。
素材4 遺傳密碼的破譯是繼DNA雙螺旋結構模型提出後,現代遺傳學發展中的又一個重大事件。自1953年提出DNA雙螺旋結構模型後,科學家就圍繞遺傳密碼的破譯開展了一系列探索。美籍蘇聯物理學家伽莫夫提出的3個鹼基編碼1個氨基酸的設想。克里克和他的同事通過大量的實驗,以T4噬菌體為材料,研究其中某個基因的鹼基的增加或減少對其所編碼的蛋白質的影響,結果表明只可能是遺傳密碼中的3個鹼基編碼1個氨基酸。但是他們的實驗無法說明由3個鹼基排列成的1個密碼對應的究竟是哪一個氨基酸。兩位年輕的美國生物學家尼倫伯格和馬太轉換設計思路,巧妙設計實驗,成功地破譯了第一個遺傳密碼。在此後的六七年中,科學家破譯了全部的遺傳密碼,並編制出了密碼子表。
從以上素材可以看出,「假說—演繹法」不僅是經典遺傳學研究的一種重要方法,而且在現代遺傳學的發展歷程中發揮了非常重要的作用。正因為如此,高中生物課程標准在生物2《遺傳與進化》模塊中要求學生領悟「假說—演繹法」是十分正確的。因此,在教學中不僅要引導學生獲得知識和技能,而且要引導學生體驗知識形成的過程,領悟科學家的思維方式和加強科學方法的訓練。
5. 生物學研究一般包括哪幾個重要步驟
生物科學探究一般分為六步:提出問題,做出假設,設計實驗,實施實驗,分析數據,得出結論。
6. 生物探究的一般過程是
生物探究的基本過程具有六個要素:提出科學問題;進行猜想和假設;制定計劃,設計實驗;觀察與實驗,獲取事實與證據;檢驗與評價;表達與交流。
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。這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系和研究框架。
(6)生物學該如何提出假設擴展閱讀:
生物學探究的基本方法有以下四種:
1.觀察法:觀察法是科學探究的一種基本方法。生物科學的很多重大發現或發明都源於細致的觀察。觀察法就是在自然狀態下,研究者按照一定的目的和計劃,用自己的感觀外加輔助工具,對客觀事物進行系統的感知和描述,以發現和驗證科學結論。
2.調查法:調查是科學探究常用的方法之一,是了解生物種類、生存環境和外部形態等常用的研究方法。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。
科學調查的步驟:明確調查目的和調查對象→制訂合理的調查方案→實施實驗調查方案,並如實做好記錄→對調查情況和結果進行整理和分析→寫出調查報告。
3.實驗法(如對照實驗和模擬實驗):生物學是在實驗的基礎上建立和發展起來的一門自然科學。利用實驗的方法進行科學探究是現代生物學的重要方法。實驗法就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。
4.測量法。
參考資料來源:網路—生物學
7. 生物假設怎麼寫
觀察中(學習
)和(
生活)的問題,經過(
熟慮)和(
思考)以後,你會對問題做出各種(猜測
)這就是假設。一個成功的假設,要能夠說明(
相關事物之間的關系)
8. 生物學設計探究實驗的基本原則有哪些
實驗設計的原則如下:9. 生物的科學探究的方法包括哪些
生理、病理學——解剖、實驗、顯微放大;
生態學——觀察、測定、統計和分析;
遺傳、分子生物學——種養殖、組織培養、化學分析;
古生物學、生物地理學——考古、古籍文獻;
……
……
這5分可真難拿~~~你到底問的什麼噢???
10. 生物實驗設計有哪些原則
1、對照性原則:
空白對照(即不給對照組以任何處理因素)
條件對照(給對照組以部分實驗因素,但不是要研究的處理因素)
自身對照(實驗和對照都在同一研究對象上進行,可以是不同時間或部位)
相互對照原則(不單獨設對照組,而是幾個實驗組相互對照)
2、單因子變數原則;
3、隨機性原則;
4、平行重復性原則。
(10)生物學該如何提出假設擴展閱讀:
生物實驗的好處:
生物實驗運用一定的儀器、材料和葯品,通過科學方法,有目的地觀察研究一般情況下不易觀察到的生物體結構和生命活動現象的過程。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。通過生物實驗,不僅能幫助學生理解生物學的概念和規律,真正學好生物學基礎知識,而且有利於啟發學生積極思維,進行科學方法訓練,培養學生的科學素質。