1、1第一章 科学探究活动的基本方法【中考方向】一、 考纲要求广东省教育考试院编写的广东省初中生物学科学业考试大纲 （简称考纲 ）中要求，初中学生生物学科学业考试的考试内容包括科学探究活动，而且是十大一级主题中的第一个主题。科学探究活动的内容尤其是理论部分的内容逐步渗透到后面的九个一级主题中，考试内容占总分的20%。主要要求描述如下：1.能独立完成“考试内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。2.具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。3.具有对一些生物学问题进行初步科学探究的
2、能力。4.能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。二、科学探究活动的水平要求科学探究活动的水平要求与水平程度见下表：水平要求 知识性目标 技能性目标 情感性目标 了解 模仿 经历（感受） 理解 独立操作 反应（认同） 应用 领悟（内化）上表中的“水平要求”分为、三个层次，这与义务教育生物学课程标准（2011 年版）中的知识性目标动词、技能性目标动词、情感性目标动词的各水平要求相一致。三、科学探究活动的内容广东省初中生学业考试试题近 5 年分值统计科学探究的活动方法和具体内容要求水平13 14 15 16 17一、科学探究活动的基本方法 4 4 4二、生物体的结构层次1.显微镜的基本构造和作
3、用2.制作动、植物或微生物材料的临时装片,进行观察、比较和归纳3.观察某种原生动物（例如草履虫）的取食、运动、趋性4.观察洋葱根尖细胞分裂的切片（注意染色体的变化）2 22 2 22三、生物与环境1.通过室内外观察实验，探究影响鼠妇（蚯蚓等）分布的环境因素2.调查、收集生物圈的相关资料，结合实际讨论如何保护生物圈2四、生物圈中的绿色植物21.探究种子萌发的条件2. 收集或实测不同植被环境中的大气湿度数据，并进行比较分析3.探究光合作用的条件、原料和产物242222五、生物圈中的人1.探究发生在口腔内的化学消化2.观察血涂片3.观察小鱼尾鳍内血液流动现象4.探究几种食物热价的差异5.观察人或动物
4、的某些反射活动6.调查班级学生的近视率，分析其原因7.调查人类活动破坏或改善生态环境的实例8.探讨我国人口增长的趋势及对策2 22六、动物的运动和行为1.观察某种脊椎动物的肌肉、骨骼、关节的基本结构2.探究蚂蚁或其他动物的行为 2 2 2七、生物的生殖、发育与遗传1.饲养家蚕或其他昆虫2.尝试植物的扦插或嫁接3.收集、交流我国遗传育种成果的资料2八、生物的多样性1.观察酵母菌、霉菌2.调查当地具有重要经济意义的生物资源，提出保护和开发利用的建议2 2九、生物技术 21.练习制作面酱或酸奶等发酵食品2.探究食品保存方法22 22十、健康地生活1.收集（从书籍、报刊、网络）有关艾滋病的资料并分析2
5、.探究酒精对水蚤心率的影响3.收集和分析家庭常备药品的说明书2 2 2 2【知识导图】生物学探究活动的基本方法:【考点梳理】“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，是人们实践经验的结晶。 ”在我国普遍把科学分为自然科学和社会科学。自然科学（natural science ）是研究无机自然界和包括人的生物属性3在内的有机自然界的各门科学的总称。研究领域有数学、物理、化学、生物学、医学、天文学、气象学、农学、医学、材料学、信息技术等等实用科学。自然科学有时也被通俗地称为理科或者科学。社会科学（social science）是以社会现象为研究对象的科学。社会科学所涵盖的学科包括：经济学、政治学、法
6、学、伦理学、历史学、社会学、心理学、教育学、管理学、人类学、民俗学、新闻学、传播学等等。社会科学有时也被通俗地称为文科。生物学是自然科学中的基础学科之一。生物学的形成和发展，就是一个科学探究的过程，因此，学习生物学不仅要获得生物学知识，还要掌握科学探究活动的基本过程以及基本方法。考点 1.科学探究1.科学探究的概念：是指科学家研究自然界，对研究获得的证据提出种种解释，从而获取科学知识、认识世界的重要途径。也是同学们用以获得知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各项活动。2.科学探究的一般过程_：从日常学习生活或生产实际中发现并表达与生物学相关的问题，通常是以疑问句的形
7、式进行表达。例如，温度对种子的呼吸作用有影响吗？做出假设：应用已有知识对问题的答案提出可能的设想，通常为陈述句。例如，温度对种子的呼吸作用有影响。制定计划：拟定探究计划，列出所需的材料与用具，控制单一变量，设置实验组与对照组，必要时还要设重复组。实施计划：按计划进行研究，并收集所得数据、记录实验现象等资料。分析讨论：分析所得数据、现象等实验资料，经缜密的推理，得出科学合理的结论。得出结论：撰写探究报告，交流探究过程和结论。典例 1.探究响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的？ 提出问题：探究响尾蛇是如何追寻它放走的猎物的？ 做出假设：响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻它放走的猎物的。 制定计划：将一只被
8、响尾蛇袭击中毒而死的老鼠，一只没有被响尾蛇袭击中毒的死老鼠，分别按设定的弯曲路径，拖一段较长的路程。观察响尾蛇的反应。重复多次上述实验。并在下表中记录实验结果。结果（追寻到或者追寻不到）中毒老鼠没中毒老鼠实施计划：（略） 分析讨论：（略） 得出结论：响尾蛇（不）是根据自己毒液的气味来追寻它放走的猎物的。4典例 2.某同学设置如图所示实验来“探究发生在口腔中的化学消化”。该同学探究的问题是 A.温度是否影响酶的活性 B.唾液中是否含有淀粉酶C碘液是否使淀粉变蓝色D淀粉酶是否能消化碘液 【答案及解析】B。唾液中含有唾液淀粉酶，唾液淀粉酶能把淀粉分解为麦芽糖。1 号试管与 2 号试管形成了以唾液为变
9、量的对照实验，该同学探究的问题是唾液对淀粉的有消化作用吗？故选 B。考点 2.科学探究的基本方法基本方法 要求及探究活动举例观察法 （1）观察工具：直接用肉眼，也可以借助放大镜、_等仪器，或利用照相机、录音机、摄像机等工具。（2）观察要有明确的目的，要全面、细致和实事求是，并及时记录下来。例如：观察血涂片、观察小鱼尾鳍内血液流动现象。调查法 （1）调查要明确_和_；调查过程如实记录；调查结果要整理分析，有时要用数学方法进行统计。（2）调查时，可以全样调查，如人口普查；当调查范围太大时，选取一部分调查对象作为_进行检测，这就是。（3）抽样调查时，样本要合适，不能过大过小；要取样，不能凭主观想法；
10、检测方法要科学。例如：调查校园、公园或农田的生物种类。调查班级学生的近视率。比较法 根据生物的相似程度，把生物分成不同等级的分类单位，并对其特征进行描述，以弄清其关系和关系，例如：动植物分类。分类法 根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以，确定它们的相同和不同之处，把握事物之间的内在联系，如亲缘关系和进化关系，认识事物的本质。例如：不同地层化石比较。收集和分析资料法收集资料的途径：_；_；_等。资料的形式包括文字、图片、图表以及音像资料等。实验法 （含模拟实验）详见考点 3在初中生物学中涉及到的科学探究的基本方法有 6 种，其中最重要的就是实验法。5考点 3.实 验法1.实验 5 要 素：
11、目的要求、 材料用具、方 法步骤、实验结 果、实验结论。典例 3.研究细胞大小与物质扩散的关系 目的要求：认识细胞体积大小与物质扩散的关系 材料用具：3cm*3cm*6cm 酚酞琼脂块、150mL0.1%氢氧化钠溶液、250mL 的烧杯等。 方法步骤： 实验结果： 实验结论：较小细胞的表面积相对较大，更易于保证细胞与外界进行物质交换。2.实验常用的试剂和材料试剂材料 特点及作用 实验举例清水 维持植物细胞形态 制作植物细胞临时装片蒸馏水 相对于土壤浸出液，蒸馏水不含任何植物生物所需的无机盐比较玉米幼苗在蒸馏水和土壤浸出液的生长状况生理盐水 约 0.9%的氯化钠溶液，维持动物细胞形态 观察人的口
12、腔上皮细胞碘液染色：对人或者动物细胞进行染色便于观察到细胞核；（原理：碘液易使蛋白质着色）检验淀粉：淀粉遇碘变蓝色观察人的口腔上皮细胞（细胞核中蛋白质含量高，碘液染色后颜色为深黄色，而细胞质中蛋白质含量少，碘液染色后颜色为浅黄色。 ）绿叶在光下制造有机物氢氧化钠 可以吸收二氧化碳（CO 2） 二氧化碳是光合作用必需的原料吗？碳酸氢钠 可以释放二氧化碳（CO 2） CO2浓度的高低对金鱼藻光合作用强度的影响步骤 第 1 组 第 2 组 第 3 组1 边长为 3cm 酚酞琼脂块 边长为 2cm 酚酞琼脂块 边长为 1cm 酚酞琼脂块2 加入 0.1%氢氧化钠溶液，将其淹没，并随时翻动3 10 分钟
13、后，取出来，吸干表面的溶液。4 切成两半，观察颜色变化，测量扩散深度，记录实验结果。分组 边长（cm） 体积（cm 3） 着色厚度（cm） 未着色厚度（cm）第一组 1第二组 2第三组 36澄清石灰水 检测二氧化碳：CO 2使澄清石灰水变浑浊 萌发种子的呼吸作用人体呼出的气体中含有 CO2酒精 可以溶解叶绿体中的色素，如叶绿素，使绿叶脱去绿色变成黄白色绿叶在光下制造有机物小木条或卫生香检测氧气：氧气有助燃作用，使带火星的小木条或卫生香复燃光合作用产生氧气3.实验分析技巧实验设计的三大原则：单一变量原则、对照原则、重复原则。（1）单一变量原则：设计实验要遵循单一变量原则。实验过程分析的关键是找到
14、单一变量，一般在题干中都会出现，如“探究对的影响”的表述中， “对”字前的名词就是变量。例如：“探究水分对鼠妇分布的影响”实验，水分为单一变量。“探究温度对种子萌发的影响”实验，温度为单一变量。（2）对照原则 对照实验:在研究一种条件对研究对象的影响时，除了这种条件以外，其他条件都要相同。 实验组和对照组一般来说，当存在空白对照组时，空白组即为对照组。没有空白对照组时，提供全部自然状态条件的组为 ；缺少某一人为造成的条件的组为 。例如：种子萌发实验，同时提供水分、空气和适宜温度的一组为对照组，缺少其中某一条件的为实验组。（3）重复原则：定量实验：需要检测某一物质数量发生的变化，如探究种子萌发的
15、条件实验，探究鼠妇的生活环境实验等，一般需要设置重复组，以减少偶然因素对实验结果的影响，并计算各重复组的平均值。定性实验：只需检查实验出现某种物质及成分，如光合作用产生淀粉，唾液淀粉酶消化淀粉等，一般不测平均值。（4）实验结果和实验结论实验结果是观察到的现象或记录的实验数据，实验结论是对做出的假设的肯定或否定。例如：在“探究水分对鼠妇分布的影响”实验中，测量到的数据“在潮湿土壤中有 20 只鼠妇，在干燥土壤中有 0 只鼠妇”是实验结果。 “鼠妇喜欢生活在潮湿的土壤中”是实验结论。在“探究二氧化碳是光合作用的原料”实验中，观察到的现象“变蓝或者不变蓝”是实验结果。“二氧化碳是光合作用的原料”是实
16、验结论。当实验结果与假设不相符时，可以修改假设或实验方案重新进行实验，不能为符合假设而修改7实验数据。4.模拟实验法模拟实验法也属于实验法，是指在难以直接拿研究对象做实验时，用模型来做实验，即模仿_制作模型，或者模仿实验的某些_进行实验。例如：模拟精子和卵细胞随机结合、模拟保护色的形成过程。典例 4.关于“光对鼠妇生活的影响”的实验，分析正确的是A.该实验属于模拟实验 B.实验结果是光会影响鼠妇的生活C.该实验的变量是光 D.实验结论是明亮处 1 只，阴暗处 9 只【答案及解析】C。本实验采用的研究方法是实验法，故 A 错误；明亮处 1 只，阴暗处 9 只属于实验结果而不是实验结论；光会影响鼠妇的生活属于实验结论而不是实验结果，故 B 和 D 错误；本实验研究的是光对鼠妇生活的影响，该实验的变量是光，故 C 正确。
