科學(xué)探究常用的方法有觀(guān)察法、實(shí)驗法、調查法和資料分析法等.
(1)觀(guān)察法是科學(xué)探究的一種基本方法.觀(guān)察法是在自然狀態(tài)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(guān)事物進(jìn)行系統的感知、考察和描述,以發(fā)現和驗證科學(xué)結論.觀(guān)察時(shí)要全面、細致、實(shí)事求是,并及時(shí)記錄下來(lái);要有計劃、要耐心;要積極思考,及時(shí)記錄;要交流看法、進(jìn)行討論.
(2)實(shí)驗法是現代生物學(xué)研究的重要方法.實(shí)驗法是利用特定的器具和材料,通過(guò)有目的、有步驟的實(shí)驗操作和觀(guān)察、記錄分析,發(fā)現或驗證科學(xué)結論.一般步驟:①發(fā)現并提出問(wèn)題;②收集與問(wèn)題相關(guān)的信息;③作出假設;④設計實(shí)驗方案;⑤實(shí)施實(shí)驗并記錄;⑥分析實(shí)驗現象;⑦得出結論.
(3)調查是科學(xué)探究的常用方法之一.調查時(shí)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(guò)程中有時(shí)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(guò)程中要如實(shí)記錄.對調查的結果要進(jìn)行整理和分析,有時(shí)要用數學(xué)方法進(jìn)行統計.
(4)收集和分析資料也是科學(xué)探究的常用方法之一.收集資料的途徑有多種.去圖書(shū)管查閱書(shū)刊報紙,拜訪(fǎng)有關(guān)人士,上網(wǎng)收索.其中資料的形式包括文字、圖片、數據以及音像資料等.對獲得的資料要進(jìn)行整理和分析,從中尋找答案和探究線(xiàn)索.
生物細胞模型細胞膜:一次性碗 細胞核:乒乓球 細胞器:紙團(有顏色的紙,用透明膠包好)——線(xiàn)粒體、葉綠體; 不同顏色塑料袋(剪一定面積,用透明膠粘好)——內質(zhì)網(wǎng)、高爾基體; 鼓氣的塑料袋——液泡; 豆(大小都要)——核糖體、溶酶體; 小木棒(取成合適的長(cháng)度)——中心體; 細胞壁:水果的保護包裝網(wǎng)草履蟲(chóng)模型拿只鞋底(草履蟲(chóng)的形狀像鞋底)做草履蟲(chóng)的身體橫切面[食物泡]可以用小塊的塑料袋碎片弄成泡泡狀,然后用橡皮圈扎起來(lái)[纖毛]可以用毛線(xiàn)來(lái)粘在鞋底邊沿;胞肛和口溝可以用小刀挖[收集管和伸縮泡]可以畫(huà)出來(lái)[細胞核]——大核用菜豆,小核用紅豆 被子植物的莖 在制作模型之前,要按理想標本的尺寸比例選取好每層結構的紙板,并在其上面畫(huà)好各層的典型結構。
將紙板側邊連接成筒狀,依次制成樹(shù)皮、韌皮部、形成層、木質(zhì)部、髓五部分筒(注意每層依次小一圈)。髓也可用塑料泡沫制成。
將五層結構由內向外依次套上。然后在一端用一張紙糊在“樹(shù)皮上”,封口代表其橫斷面,并在上面依次畫(huà)上五層結構。
生物學(xué)的主要研究方法有:觀(guān)察描述的方法、比較的方法、實(shí)驗的方法、系統的方法。
1、觀(guān)察描述法
生物學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區別開(kāi)來(lái)的、往往是不可測量的性質(zhì)。生物學(xué)用描述的方法來(lái)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(lèi)群。18世紀,由于新大陸的開(kāi)拓和許多探險家的活動(dòng),生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(cháng),于是生物分類(lèi)學(xué)首先發(fā)展起來(lái)。生物分類(lèi)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一的、規范的術(shù)語(yǔ)為物種命名,這又需要對各種各樣形態(tài)的器官作細致的分類(lèi),并制定規范的術(shù)語(yǔ)為器官命名。
2、比較法
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類(lèi)似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。19世紀30年代,消色差顯微鏡問(wèn)世,使人們得以觀(guān)察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬(wàn)的細胞學(xué)說(shuō)提出:細胞是一切動(dòng)植物結構的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來(lái)苦心探求生物的基本結構單元,終于有了結果。細胞的發(fā)現和細胞學(xué)說(shuō)的建立是觀(guān)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)驗法
實(shí)驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,并通過(guò)這種干預和控制所造成的效應來(lái)研究對象的某種屬性。實(shí)驗的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。19世紀80年代,實(shí)驗方法進(jìn)一步被應用到了胚胎學(xué),細胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀30年代,除了古生物學(xué)等少數學(xué)科,大多數的生物學(xué)領(lǐng)域都因為應用了實(shí)驗方法而取得新進(jìn)展。
4、系統法
系統科學(xué)源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學(xué),從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態(tài)現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態(tài)學(xué)、系統生理學(xué)等先后建立與發(fā)展,20世紀70-80年代系統論與生物學(xué)、系統生物學(xué)等概念發(fā)表。從香農信息論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。
擴展資料:
生物學(xué)是研究生物(包括植物、動(dòng)物和微生物)的結構、功能、發(fā)生和發(fā)展規律的科學(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,為農業(yè)、工業(yè)和醫學(xué)等實(shí)踐服務(wù)。幾千年來(lái),中國在農、林、牧、副、漁和醫藥等實(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。1859年,英國博物學(xué)家達爾文《物種起源》的發(fā)表,確立了唯物主義生物進(jìn)化觀(guān)點(diǎn),推動(dòng)了生物學(xué)的迅速發(fā)展。
生物分類(lèi)學(xué)是研究生物分類(lèi)的方法和原理的生物學(xué)分支。分類(lèi)就是遵循分類(lèi)學(xué)原理和方法,對生物的各種類(lèi)群進(jìn)行命名和等級劃分。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(mén)( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類(lèi)。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(kāi)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(lèi),分別是:界門(mén)綱目科屬種。
參考資料:百度百科-生物學(xué)(自然科學(xué)六大基礎學(xué)科之一)
選C.理論,實(shí)驗,總結,創(chuàng )新 ,研究方法 生物學(xué)的一些基本研究方法——觀(guān)察描述的方法、比較的方法和實(shí)驗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。現在,這些方法綜合而成現代生物學(xué)研究方法體系。
觀(guān)察描述的方法 在17世紀,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)研究的是物體可測量的性質(zhì),即時(shí)間、運動(dòng)和質(zhì)量。
物理學(xué)把數學(xué)應用于研究物理現象,發(fā)現這些量之間存在著(zhù)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別開(kāi)來(lái)的、往往是不可測量的性質(zhì)。
生物學(xué)用描述的方法來(lái)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(lèi)群。18世紀,由于新大陸的開(kāi)拓和許多探險家的活動(dòng),生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(cháng),于是生物分類(lèi)學(xué)首先發(fā)展起來(lái)。
生物分類(lèi)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一的、規范的術(shù)語(yǔ)為物種命名,這又需要對各種各樣形態(tài)的器官作細致的分類(lèi),并制定規范的術(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(lèi)學(xué)材料及形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的材料。
比較的方法 18世紀下半葉,生物學(xué)不僅積累了大量分類(lèi)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(lèi)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(lèi)群。
比較的方法便被應用于生物學(xué)。 運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類(lèi)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(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(wèn)題的著(zhù)名學(xué)者。用比較的方法研究生物,愈來(lái)愈深刻地揭示動(dòng)物和植物結構上的統一性,勢必觸及各個(gè)不同類(lèi)型生物的起源問(wèn)題。
19世紀中葉,達爾文的進(jìn)化論戰勝了特創(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。現存的任何一個(gè)物種以及生物的任何一種形態(tài),都是長(cháng)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)僅僅是對生物的形態(tài)和結構作宏觀(guān)的描述。1665年英國R.胡克用他自制的復式顯微鏡,觀(guān)察軟木片,看到軟木是由他稱(chēng)為細胞的盒狀小室組成的。
從此,生物學(xué)的觀(guān)察和描述進(jìn)入了顯微領(lǐng)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(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細胞結構。19世紀30年代,消色差顯微鏡問(wèn)世,使人們得以觀(guān)察到細胞的內部情況。
1838~1839年施萊登和施萬(wàn)的細胞學(xué)說(shuō)提出:細胞是一切動(dòng)植物結構的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來(lái)苦心探求生物的基本結構單元,終于有了結果。
細胞的發(fā)現和細胞學(xué)說(shuō)的建立是觀(guān)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)驗的方法 前面提到的觀(guān)察和描述的方法有時(shí)也要對研究對象作某些處理,但這只是為了更好地觀(guān)察自然發(fā)生的現象,而不是要考察這種處理所引起的效應。
實(shí)驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,并通過(guò)這種干預和控制所造成的效應來(lái)研究對象的某種屬性。實(shí)驗的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。
17世紀前后生物學(xué)中出現了最早的一批生物學(xué)實(shí)驗,如英國生理學(xué)家W.哈維關(guān)于血液循環(huán)的實(shí)驗,J.B.van黑爾蒙特關(guān)于柳樹(shù)生長(cháng)的實(shí)驗等。然而在那時(shí),生物學(xué)的實(shí)驗并沒(méi)有發(fā)展起來(lái),這是因為物理學(xué)、化學(xué)還沒(méi)有為生物學(xué)實(shí)驗準備好條件,活力論還占統治地位。
很多人甚至認為,用實(shí)驗的方法研究生物學(xué)只能起很小的作用。 到了19世紀,物理學(xué)、化學(xué)比較成熟了,生物學(xué)實(shí)驗就有了堅實(shí)的基礎,因而首先是生理學(xué),然后是細菌學(xué)和生物化學(xué)相繼成為明確的實(shí)驗性的學(xué)科。
19世紀80年代,實(shí)驗方法進(jìn)一步被應用到了胚胎學(xué),細胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀30年代,除了古生物學(xué)等少數學(xué)科,大多數的生物學(xué)領(lǐng)域都因為應用了實(shí)驗方法而取得新進(jìn)展。
實(shí)驗方法當然包含著(zhù)對研究對象進(jìn)行某種處理,然而更重要的則是它的思維方式。用實(shí)驗的方法研究某一生命過(guò)程,要求根據已有事實(shí)提出假說(shuō),并根據假說(shuō)推導出一個(gè)可以用實(shí)驗檢驗的預測,然后進(jìn)行實(shí)驗,如果實(shí)驗結果符合預測,就說(shuō)明假說(shuō)是正確的。
在這里,假說(shuō)必須是可以用實(shí)驗加以驗證的,而且只有經(jīng)過(guò)實(shí)驗的檢驗,假說(shuō)才可能上升為學(xué)說(shuō)或理論。實(shí)驗方法的使用大大加強了研究工作的精確性。
19世紀以來(lái),實(shí)驗方法成為生物學(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)驗科學(xué)。 20世紀,實(shí)驗方法獲得巨大發(fā)展,然而單純觀(guān)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雜的形態(tài)結構。每一個(gè)歷史時(shí)期都有形態(tài)描述的任務(wù)。
20世紀30年代出現了。
1.類(lèi)比法
類(lèi)比法是將陌生的事物與熟悉的事物作比較,以加深對陌生事物的認識和理解的研究方法。這種聯(lián)系生活經(jīng)驗,將熟悉的事物與不熟悉的、有待了解的事物相類(lèi)比的處理方法,有助于突破認知上的難點(diǎn)。
2.模型法
模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的。有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段,有的則通過(guò)抽象的形式來(lái)表達。模型包括物理模型、概念模型和數學(xué)模型等。
3.實(shí)驗法
實(shí)驗法是人們根據研究目的和任務(wù),利用科學(xué)儀器設備,人為地、有效地控制或模擬自然現象,排除非實(shí)驗因素的干擾,突出主要因素,在比較有利的條件下探索客觀(guān)事物規律性的一種有效的科學(xué)研究方法。
(1)對照實(shí)驗法:通過(guò)比較來(lái)研究、提示實(shí)驗對象的某種特性的實(shí)驗方法稱(chēng)為對照實(shí)驗法。
(2)模擬實(shí)驗法:在科學(xué)實(shí)驗中因受客觀(guān)條件限制而無(wú)法對某些自然現象進(jìn)行直接實(shí)驗時(shí),人們便尋求間接實(shí)驗的方法。如利用“滲透作用的實(shí)驗裝置”模擬成熟植物細胞滲透吸水和失水的過(guò)程。
4.顯微觀(guān)察法
顯微觀(guān)察法常用于用肉眼看不到,必須借助于顯微儀器(如顯微鏡)才能看清形態(tài)結構的實(shí)驗中。顯微觀(guān)察讓人們的觀(guān)察角度從宏觀(guān)世界轉向微觀(guān)世界,從而更進(jìn)一步認識生命現象及生命基本特征。
5.數學(xué)方法
在科學(xué)研究中針對研究對象不同的特點(diǎn),運用數學(xué)概念、方法和技巧,對研究對象進(jìn)行量的分析、描述、計算和推導,從而找出能以數學(xué)形式表達事物的量的規律性的方法。
6.假說(shuō)演繹法
在觀(guān)察和分析基礎上提出問(wèn)題以后,通過(guò)推理和想象提出解釋問(wèn)題的假說(shuō),根據假說(shuō)進(jìn)行演繹推理,再通過(guò)實(shí)驗檢驗演繹推理的結論。如果實(shí)驗結果與預期結論相符,就證明假說(shuō)是正確的,反之,則說(shuō)明假說(shuō)是錯誤的,要重新修正。
7.化學(xué)分析法
就是依據物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化去認識物質(zhì)的方法,具體來(lái)說(shuō),就是利用化學(xué)手段測定物質(zhì)的組成、含量以及結構的方法,如酶解法。
8.染色法
將所要觀(guān)察或研究的對象,用染色劑處理,達到容易辨別的目的。
9.差速離心法
由低速到高速逐漸沉降分離,將不同大小的顆粒分開(kāi)的方法。如利用細胞質(zhì)中的各種結構質(zhì)量差異,采用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力,將各種亞細胞組分和各種顆粒分開(kāi)。
10.同位素標記法
利用放射性同位素標記化合物來(lái)示蹤化學(xué)反應的詳細過(guò)程的方法。如利用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子的轉移途徑。
11.調查法
調查法是通過(guò)直接接觸、詢(xún)問(wèn)研究對象或現場(chǎng)觀(guān)察等手段來(lái)獲得事實(shí)材料的一種科學(xué)研究方法。分為普遍調查和取樣調查等類(lèi)型。普遍調查是對某一范圍內所有研究對象無(wú)一遺漏地進(jìn)行全面的調查,簡(jiǎn)稱(chēng)“普查”。取樣調查是從被調查的總體全部單位中抽取一部分單位(樣本)來(lái)進(jìn)行調查,并以樣本特征值來(lái)推算總體特征值的調查方法。如標志重捕法、樣方法。
生物學(xué)研究的一般方法有實(shí)驗法、觀(guān)察法、調查法和測量法。
①觀(guān)察法
觀(guān)察法是科學(xué)探究的一種基本方法。生物科學(xué)的很多重大發(fā)現或發(fā)明都源于細致的觀(guān)察。觀(guān)察法就是在自然狀態(tài)下,研究者按照一定的目的和計劃。用自己的感觀(guān)外加輔助工具,對客觀(guān)事物進(jìn)行系統地感知和描述,以發(fā)現和驗證科學(xué)結論。
②調查法
調查是科學(xué)探究常用的方法之一,是了解生物種類(lèi)、生存環(huán)境和外部形態(tài)等常用的研究方法。調查者以正確的理論與思想作指導,通過(guò)訪(fǎng)談、問(wèn)卷、測驗等手段有計劃地,廣泛了解.掌握相關(guān)資料.在此基礎上進(jìn)行分析、綜合、得出結論。
③實(shí)驗法
生物學(xué)是在實(shí)驗的基礎上建立和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)自然科學(xué)。利用實(shí)驗的方法進(jìn)行科學(xué)探究是現代生物學(xué)的重要方法。實(shí)驗法就是利用特定的器具和材料,通過(guò)有目的、有步驟的實(shí)驗操作和觀(guān)察,記錄、分析,發(fā)現或驗證科學(xué)結論。
④測量法(略)
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