① 生物学研究的基本方法有:______、调查、分类、______等.
(1)观察是科学探究的一种基本方法.科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录像机、摄像机等工具,有时还需要测量.科学的观察要有明确的目的;观察时要全面、细致、实事求是,并及时记录下来;要有计划、要耐心;要积极思考,及时记录;要交流看法、进行讨论;
(2)调查是科学探究的常用方法之一.调查时首先要明确调查目的和调查对象,制订合理的调查方案.调查过程中有时因为调查的范围很大,就要选取一部分调查对象作为样本.调查过程中要如实记录.对调查的结果要进行整理和分析,有时要用数学方法进行统计;
(3)分类:根据生物的相似程度(包括形态结构和生理功能)把生物划分为种属不同的等级,并对每一类群的形态结构和生理功能等特征进行科学的描述;
(4)实验法是生物研究的主要方法.一般步骤:发现并提出问题;收集与问题相关的信息;作出假设;设计实验方案;实施实验并记录;分析实验现象;得出结论.
故答案为:观察法;实验法(或其它研究方法)
② 生物科学技术的特征
生物不仅具有多样性,而且具有一些共同的特征和属性。
组成生物体的生物大分子的结构和功能,在原则上是相同的。比如各种生物的蛋白质的单体都是氨基酸,种类不过20种左右,它们的功能对所有的生物都是相同的;在不同生物体内基本代谢途径也是相同的等等。这就是生物化学的同一性。同一性深刻的揭示了生物的统一性。
生物具有多层次的结构模式。对于病毒以外的一切生物都是由细胞组成的,细胞是由大量原子和分子所组成的非均质的系统。
从结构上看,细胞是由蛋白质、核酸、脂类、多糖等组成的多分子动态体系;从信息论观点看,细胞是遗传信息和代谢信息的传递系统;从化学观点看,细胞是由小分子合成的复杂大分子;从热力学上看,细胞是远离平衡的开放系统……
除细胞外,生物还有其他结构单位。细胞之下有细胞器、分子、原子,细胞之上有组织、器官、器官系统、个体、生态系统、生物圈等等。生物的各种结构单位,按照复杂程度和逐级结合的关系而排列成一系列的等级,这就是结构层次。较高层次上会出现许多较低层次所没有的性质和规律。
其他的还有很多,比如生物的有序性和耗散结构、生物的稳定性,生命的连续性,个体发育,生物的进化,生态系统中的相互关系等等。
这些都说明,尽管生物世界存在惊人的多样性,但所有的生物都有共同的物质基础,遵循共同的规律。生物就是这样一个统一而有多样的物质世界。
和其他学科一样,生物学依据自己所研究的对象,也有一些基本的研究方法——观察描述的方法、比较的方法、实验的方法等等,也都具有自己的特点。对于生物学来说,既需要有精确的实验分析,又需要从整体和系统的角度来观察生命,生物学积累了大量关于各种层次生命系统及其组成部分的资料。今天对于生命系统的规律作出定量的理论研究已经提到日程上来,系统论方法将作为新的研究方法而受到人们的重视。
生物学的分支早期的生物学主要是对自然的观察和描述,是关于博物学和形态分类的研究。所以生物学最早是按类群划分学科的,如植物学、动物学、为生物学等。由于生物种类的多样性,也由于人们对生物学的了解越来越多,学科的划分也就越来越细,一门学科往往在划分为若干学科。
按生物类群划分学科,有利于从各个侧面认识某一个自然类群的生物特点和规律性。但无论研究对象是什么,都不外乎分类、形态、生理、生化、生态、遗传、进化等等。
生物在地球历史中有着很长的发展历史,大约有1500万种生物已经灭绝,它们的遗骸保存在地层中形成化石。古生物学专门通过化石研究历史上的生物;生物的类群是如此的繁多,需要一个专门的学科来研究类群的划分,就产生了分类学;形态学是生物学中研究动植物的形态结构的学科;随着显微镜的使用,形态学又深入到超微结构的领域,组织学和细胞学也就相应的建立起来了;生理学是研究生物机能的学科,生理学的研究方法是以实验为主;遗传学是研究生物性状的遗传和变异,阐明其规律的学科;胚胎学是研究生物个体发育的学科;生态学是研究生物与生物之间以及生物与环境之间的关系的学科。
研究范围包括个体、种群、群落、生态系统以及生物圈等层次。揭示生态系统中食物链、生产力、能量流动和物质循环的有关规律;生物化学是研究生命物质的化学组成和生物体各种化学过程的学科,是进入20世纪以后迅速发展起来的一门学科。
生物化学的成就提高了人们对生命本质的认识。生物化学侧重于生命的化学过程、参与这一过程的物质、产品以及酶的作用机制的研究。分子生物学是从研究生物大分子的结构发展起来的,现在更多的仍是研究生物大分子的结构与功能的关系、以及基因的表达、调控等方面的机制;生物物理学是用物理薛的概念和方法研究生物的结构、生命活动的物理和物理化学过程的学科。早期生物物理学的研究是从生物发光、生物电等问题开始的。随着生物学、物理学的发展,新概念的产生和介入,生物物理的研究范围和水平不断加深加宽。产生了量子生物学、生物大分子晶体结构以及生物控制论等小分支;生物数学是数学和生物学结合的产物,它的任务是研究生命过程中的数学规律。
生物界是一个多层次的复杂系统,为了揭示某一层次的规律以及和其他层次的关系,出现了按层次划分的学科并且越来越受人们的重视。比如:分子生物学、细胞生物学、个体生物学、种群生物学等等。
总之,生物学中一些新的学科在不断的分化出来,另一些学科又在走向融合。生物学分可的这种局面,反映了生物学极其丰富的内容,也反映了生物学蓬勃发展的景象。
③ 生物研究的几种科学方法
1.类比法
类比法是将陌生的事物与熟悉的事物作比较,以加深对陌生事物的认识和理解的研究方法。这种联系生活经验,将熟悉的事物与不熟悉的、有待了解的事物相类比的处理方法,有助于突破认知上的难点。
2.模型法
模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作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。模型包括物理模型、概念模型和数学模型等。
3.实验法
实验法是人们根据研究目的和任务,利用科学仪器设备,人为地、有效地控制或模拟自然现象,排除非实验因素的干扰,突出主要因素,在比较有利的条件下探索客观事物规律性的一种有效的科学研究方法。
(1)对照实验法:通过比较来研究、提示实验对象的某种特性的实验方法称为对照实验法。
(2)模拟实验法:在科学实验中因受客观条件限制而无法对某些自然现象进行直接实验时,人们便寻求间接实验的方法。如利用“渗透作用的实验装置”模拟成熟植物细胞渗透吸水和失水的过程。
4.显微观察法
显微观察法常用于用肉眼看不到,必须借助于显微仪器(如显微镜)才能看清形态结构的实验中。显微观察让人们的观察角度从宏观世界转向微观世界,从而更进一步认识生命现象及生命基本特征。
5.数学方法
在科学研究中针对研究对象不同的特点,运用数学概念、方法和技巧,对研究对象进行量的分析、描述、计算和推导,从而找出能以数学形式表达事物的量的规律性的方法。
6.假说演绎法
在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的,要重新修正。
7.化学分析法
就是依据物质的化学性质和变化去认识物质的方法,具体来说,就是利用化学手段测定物质的组成、含量以及结构的方法,如酶解法。
8.染色法
将所要观察或研究的对象,用染色剂处理,达到容易辨别的目的。
9.差速离心法
由低速到高速逐渐沉降分离,将不同大小的颗粒分开的方法。如利用细胞质中的各种结构质量差异,采用不同的离心速度所产生的不同离心力,将各种亚细胞组分和各种颗粒分开。
10.同位素标记法
利用放射性同位素标记化合物来示踪化学反应的详细过程的方法。如利用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子的转移途径。
11.调查法
调查法是通过直接接触、询问研究对象或现场观察等手段来获得事实材料的一种科学研究方法。分为普遍调查和取样调查等类型。普遍调查是对某一范围内所有研究对象无一遗漏地进行全面的调查,简称“普查”。取样调查是从被调查的总体全部单位中抽取一部分单位(样本)来进行调查,并以样本特征值来推算总体特征值的调查方法。如标志重捕法、样方法。
④ 生物学的主要研究方法都有哪些
生物学家对于生命现象的研究通常采用观察和实验的方法,通常这两种方法是一起使用的。
1、 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述,再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的,有个体的观察也有群体的观察;有静态的观察也有动态的观察;有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。
2、 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应,以探究生命内在的因果关系,是认识生命活动的方法。
实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家威廉·哈维关于血液循环的实验,扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特关于柳树生长的实验等。
到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。
系统的方法:
系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从克洛德·贝尔纳与沃尔特·布拉福德·坎农揭示生物的稳态现象、诺伯特·维纳与威廉·罗斯·艾什比的控制论到卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非的一般系统论。
最早建立的是系统心理学,系统生态学、系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。
从克劳德·香农的信息论到伊利亚·普里高津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展,曼弗雷德·艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环(化学)理论。
(4)生物的基本研究方法有什么特点扩展阅读:
研究领域
生物学家从很多面向研究生物,因此产生很多研究领域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物学、生物化学、结构生物学。
2、 面向细胞:细胞生物学、微生物学、病毒学。
3、 面向多细胞:生理学、发育生物学、组织学。
4、 面向宏观:生态学、演化生物学。
生物学本身不断的快速发展,与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进,终于导致人类基因序列定序基本完成。
由此,为了解读巨大数量的基因信息,促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用,开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的研究信息和积累海量研究数据则需要新的电脑算法来处理。
⑤ 研究生物最常用的方法是哪两种区别是什么
理论,实验,总结,创新 ,研究方法
生物学的一些基本研究方法——观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等是在生物学发展进程中逐步形成的。在生物学的发展史上,这些方法依次兴起,成为一定时期的主要研究手段。现在,这些方法综合而成现代生物学研究方法体系。
观察描述的方法 在17世纪,近代自然科学发展的早期,生物学的研究方法同物理学研究方法大不相同。物理学研究的是物体可测量的性质,即时间、运动和质量。物理学把数学应用于研究物理现象,发现这些量之间存在着相互关系,并用演绎法推算出这些关系的后果。生物学的研究则是考察那些将不同生物区别开来的、往往是不可测量的性质。生物学用描述的方法来记录这些性质,再用归纳法,将这些不同性质的生物归并成不同的类群。18世纪,由于新大陆的开拓和许多探险家的活动,生物学记录的物种几倍、几十倍地增长,于是生物分类学首先发展起来。生物分类学者搜集物种进行鉴别、整理,描述的方法获得巨大发展。要明确地鉴别不同物种就必须用统一的、规范的术语为物种命名,这又需要对各种各样形态的器官作细致的分类,并制定规范的术语为器官命名。这一繁重的术语制定工作,主要是C.von林奈完成的。人们使用这些比较精确的描述方法收集了大量动、植物分类学材料及形态学和解剖学的材料。
比较的方法 18世纪下半叶,生物学不仅积累了大量分类学材料,而且积累了许多形态学、解剖学、生理学的材料。在这种情况下,仅仅作分类研究已经不够了,需要全面地考察物种的各种性状,分析不同物种之间的差异点和共同点,将它们归并成自然的类群。比较的方法便被应用于生物学。
运用比较的方法研究生物,是力求从物种之间的类似性找到生物的结构模式、原型甚至某种共同的结构单元。G.居维叶在动物学方面,J.W.von歌德在植物学方面,是用比较方法研究生物学问题的着名学者。用比较的方法研究生物,愈来愈深刻地揭示动物和植物结构上的统一性,势必触及各个不同类型生物的起源问题。19世纪中叶,达尔文的进化论战胜了特创论和物种不变论。进化论的胜利又给比较的方法以巨大的影响。早期的比较,还仅仅是静态的共时的比较,在进化论确立后,比较就成为动态的历史的比较了。现存的任何一个物种以及生物的任何一种形态,都是长期进化的产物,因而用比较的方法,从历史发展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物学仅仅是对生物的形态和结构作宏观的描述。1665年英国R.胡克用他自制的复式显微镜,观察软木片,看到软木是由他称为细胞的盒状小室组成的。从此,生物学的观察和描述进入了显微领域。但是在17世纪,人们还不能理解细胞这样的显微结构有何等重要意义。那时的显微镜未能消除使影像失真的色环,因而还不能清楚地辨认细胞结构。19世纪30年代,消色差显微镜问世,使人们得以观察到细胞的内部情况。1838~1839年施莱登和施万的细胞学说提出:细胞是一切动植物结构的基本单位。比较形态学者和比较解剖学者多年来苦心探求生物的基本结构单元,终于有了结果。细胞的发现和细胞学说的建立是观察和描述深入到显微领域所获得的成果,也是比较方法研究的一个重要成果。
⑥ 研究生物科学的基本方法
生物学是研究生命现象及其活动规律的科学。具体地说,生物学是研究生物(包括植物、动物、微生物等)的结构、功能、发生和发展以及生物与生物之间的相互关系、生物与环境之间关系的科学。生物学的研究方法很多,以下列举的是最常见的几种。
1、观察:是按生物的本来面貌反映、描述生物的状况,是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录音机、摄像机等工具,有时还需要测量。科学观察不同于一般的观察,要有明确的目的。
观察时要全面、细致和实时求是,并及时记录下来;对于需要较长时间的观察,要有计划,有耐心;观察时要积极思考,多问几个为什么。在观察的基础上,还需要同别人交流看法,进行讨论。如教材中的活动:观察多种多样的细胞;观察叶绿体;观察细胞的有丝分裂等。
2、实验:是人为地改变某些条件来考察生命现象的变化,以探究生命现象内在的因果关系,认识生命活动的内在规律的方法。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。
如教材中的活动:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质;模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系;探究酶的专一性等等。
3、比较:通过观察事物或事件来发现它们的相似点(类比)或不同点(对比)。比较的方法是研究不同种类生物之间关系的重要方法。如教材中对动植物细胞结构的比较;需氧呼吸和厌氧呼吸的比较;有丝分裂与减数分析的比较等等。
4、分析:把一件事情、一种现象、一个概念分成较简单的组成部分,找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系。分析方法认为任何一个研究对象都是由不同的部份组成的,是一种机制。
分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线,并以此解决问题。如教材中孟德尔遗传定律的实例分析;生态系统稳态及其调节的分析等等。
5、推理:是用逻辑的合理的推断来形成能被实验验证或被事实依据支持的结论。推理建立在已知事实和观察结果的基础之上。
如教材中呈现的德国人施莱登经过对植物的研究,提出了“所有植物都是由细胞组成的”,德国人施旺经过对动物的研究,提出了“所有动物也是由细胞组成的”。从而得出“所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位。”
6、预测:是根据现有的知识或观察到的现象推测将要发生的事件。如教材中遗传育种的实验设计,根据设计方案预测实验结果等。
7、假设:提出假设是科学探究的重要组成部分,就是根据现有知识提出问题的方案,或者是对发生某一现象作出的可能解释。我们可以通过观察或实验来验证假设,如果观察或实验结果不支持假设,则需要根据观察到的结果提出新的假设。
8、分类:是根据事物相似程度而将其分门别类。人们常将众多的物体分成不同的类别。如教材中出现的植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞;生产者、消费者和分解者;不同类型的遗传病等等。
⑦ 生物上的四种调查方法是什么
生物学研究的基本方法有四种:
①观察法
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划,用自己的感观外加辅助工具,对客观事物进行系统的感知和描述,以发现和验证科学结论。
②调查法
调查是科学探究常用的方法之一,是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查法一般是在自然的过程中进行的,通过访问、座谈、问卷、测验和查阅书面材料等方式去搜集反映研究对象的材料。
科学调查的步骤:明确调查目的和调查对象→制订合理的调查方案→实施实验调查方案,并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。
③实验法(如对照实验和模拟实验)
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察,记录、分析,发现或验证科学结论。
④测量法
(7)生物的基本研究方法有什么特点扩展阅读:
实验的设计过程
从研究过程的大体步骤来看,实验方法与一般实证研究(即经验研究)相类似,通常可分以下几个步骤:
1、在对现实经济生活中各种现象作观察思考并对有关文献进行回顾分析的基础上,确定研究问题;
2、根据理论,作出合乎逻辑的推测,提出假设命题;
3、设计研究程序和方法;
4、搜集有关数据资料;
5、运用这些数据资料对前面提出的假设命题进行检验;
6、解释数据分析的结果,提出研究结论对现实或理论的意义以及可以进一步研究或改进的余地。
在实验研究中特别引人注目的是第3个步骤——实验设计过程,它是实验研究的核心。实验研究用以检验假设的数据是对实验现象观察得到的,因此实验的设计如何直接关系研究成败。
仔细观察已有的实验研究成果,可以发现,在以上步骤的具体实施上,实验方法与经验研究方法还是有所不同的。这一点在第2个步骤中就已经显示出来。
将假设命题具体化为可以检验的模型,与实验设计有直接关系,研究者在对研究结果做出理论预期(即假设)时,必须考虑实验的可实施性;在建立可证伪的检验模型时必须考虑变量的值可以通过实验取得。研究的第4个步骤是数据资料收集,在实验研究中就是实施实验并记录实验情况。
实验研究中用于假设检验的数据来自研究者自己设计的实验,而经验研究应用的数据来自经验,如统计资料或报刊杂志(即现实世界中存在的数据),这个差别在方法定义时就已经明确。
实验的影响因素
实验设计影响因素
外部环境设计
行为者内因设计
影响因素控制方法
根据行为影响因素变化的特性不同,可将其控制方法区分为组间控制和组内控制。
组间控制方法
组内控制方法
参考资料:网络-实验研究方法
⑧ 研究生物学的基本方法有哪些
生物学研究方法 包括:观察法、调查法、实验法、分类法、 测量法、文献法、比较法等。实验法是现代生物学研究的重要方法。
实验法:有目的地控制一定的条件, 或创设一定的条件来引起某种生物现象以进行研究的方法,称之为实验法