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1、第二节生物科学的学习过程第二节生物科学的学习过程情境导入挑挑战战“自然自然发发生生说说”的科学家是的科学家是谁谁？学习目标方法导引1.了解科学家是如何了解科学家是如何进进行科行科学研究的。学研究的。2.掌握科学家挑掌握科学家挑战战“自然自然发发生生说说”的的实验实验原理、方法和步原理、方法和步骤骤。3.学会学会实验设计实验设计、收集数据、收集数据和分析数据及安全和分析数据及安全实验实验。4.观观察池塘水中的察池塘水中的“生命世界生命世界”实验实验并并继续继续探究。探究。通通过过介介绍绍科学家不断挑科学家不断挑战战“自然自然发发生生说说”的的经经典生物典生物实验实验雷迪、尼达雷迪、尼达姆和巴斯德
2、的姆和巴斯德的实验实验及其方法、思路，及其方法、思路，向科学家学向科学家学习习科学科学实验实验的基本方法和的基本方法和过过程。程。强强调调了生物科学是在人了生物科学是在人们们不断不断探究探究过过程中逐步程中逐步发发展起来的，展起来的，强强调调了了探究是探究是认识认识生命世界、学生命世界、学习习生物科学生物科学的重要方法。的重要方法。知识要点知识要点观察与思考观察与思考一、挑一、挑战战“自然自然发发生生说说”阅读阅读教材教材P67回答下列回答下列问题问题：1哪些种哪些种类类的的显显微微镜镜的的发发明推明推动动了了细细胞生物学的胞生物学的发发展？展？2雷迪的雷迪的实验实验方法及方法及结论结论是什么
3、？是什么？3尼达姆的尼达姆的实验结论实验结论是什么？是什么？4斯巴斯巴兰兰扎尼的扎尼的实验实验方法及方法及结论结论是什么？其他科是什么？其他科学家学家对对他的他的实验实验有什么疑有什么疑问问？5阅读阅读巴斯德的巴斯德的实验实验，体会他的，体会他的实验设计实验设计有何巧有何巧妙之妙之处处？6哪些哪些实验证实验证明了自然明了自然发发生理生理论论的的错误错误？归纳与总结归纳与总结1.显显微微镜镜、显显微微镜镜和和 显显微微镜镜等的等的发发明，推明，推动动了了细细胞生物学的胞生物学的进进一步一步发发展。展。2雷迪的雷迪的实验实验：实验实验中他考察中他考察 ，即，即苍蝇苍蝇是否与肉接是否与肉接触。他触。
4、他还还将将 的思想引入的思想引入实验实验，结结果是与果是与苍蝇苍蝇接触的接触的肉上出肉上出现现了蛆。他相信，地球上自从有了原始生命，所有生物了蛆。他相信，地球上自从有了原始生命，所有生物都来自都来自 。3尼达姆的尼达姆的实验实验：是自然是自然发发生生说说的支持者，他的的支持者，他的实验实验使使许许多生物学家相信，多生物学家相信，的确能自然的确能自然发发生。生。透射透射电电子子扫扫描描电电子子扫描隧道扫描隧道单一变量单一变量设计对照设计对照生殖生殖尼达姆尼达姆微生物微生物4斯巴斯巴兰兰扎尼的扎尼的实验实验：他：他对对尼达姆的意尼达姆的意见见持持 态态度。首先，度。首先，他他对对 表示表示怀怀疑；
5、疑；其次，他其次，他认为认为微生物可能通微生物可能通过软过软木塞木塞进进入瓶内；他入瓶内；他还还推断，推断，如果如果对对盛有肉盛有肉汤汤的密封的密封烧烧瓶在沸水中煮的瓶在沸水中煮的时间时间足足够长够长，则则能能够够全部全部杀杀死微生物死微生物。5巴斯德的巴斯德的实验实验：他：他坚坚信只要不受空气信只要不受空气污污染，就决不会自然染，就决不会自然发发生微生物，他巧妙生微生物，他巧妙设计实验设计实验，两次，两次证证明了微生物不能自然明了微生物不能自然发发生，生，彻彻底否定了底否定了“”。6自然自然发发生理生理论认为论认为各种生物是自然各种生物是自然发发生的，是由无生命的基生的，是由无生命的基质产质
6、产生出来的。生出来的。的的实验实验支持自然支持自然发发生生说说，的的实验实验、的的实验实验、的的实验实验挑挑战战自然自然发发生生说说。反对反对尼达姆在实验时对肉汤加热的时间是否足够长尼达姆在实验时对肉汤加热的时间是否足够长自然自然发发生生说说尼达姆尼达姆雷迪雷迪斯巴兰扎尼斯巴兰扎尼巴斯德巴斯德二、二、进进行行科学科学实验实验阅读阅读教材教材P8回答下列回答下列问题问题：1观观察察时时注意哪些事注意哪些事项项？2测测量量时时注意哪些注意哪些问题问题？3实验设计实验设计中中对对照照实验实验、变变量的控制分量的控制分别别是是如何如何进进行的？行的？4什么是数据收集？怎什么是数据收集？怎样样分析？分析
7、？5举举例例说说明确保明确保实验实验安全的措施有哪些？安全的措施有哪些？科学科学实验实验的方法：的方法：安全安全实验实验1观观察：必察：必须须 、，如，如实记录实记录在笔在笔记记本上，本上，这这就是就是证证据或据或数据。数据。2测测量：力求精确。要正确地使用量：力求精确。要正确地使用测测量工具和量工具和 计计量量单单位，多位，多次次测测量求其量求其 。3就巴斯德的就巴斯德的鹅颈鹅颈瓶瓶实验进实验进行分析：行分析：(1)自自变变量量为为 ；(2)因因变变量量为为 ；(3)无关无关变变量量为为鹅颈鹅颈瓶的形状及瓶的形状及长长度、空度、空气气洁净洁净程度程度等；等；(4)实验组为实验组为 ；(5)对
8、对照照组为组为 。观察观察测量测量实验设计实验设计收集数据和分析数据收集数据和分析数据真真实实准确准确标准标准平均值平均值肉汤洁净程度肉汤洁净程度肉汤变质与否肉汤变质与否加加热热煮沸煮沸组组不作煮沸不作煮沸组组三、三、观观察察池塘水中池塘水中的的“生命生命世界世界”1.这这个个实验实验要注意要注意什么安全什么安全问题问题？2池塘水里有哪池塘水里有哪些常些常见见生物？生物？3低倍低倍镜镜和高倍和高倍镜镜下看下看见见的生物的生物一一样吗样吗？1.各种易碎玻璃器皿，不要碰撞和各种易碎玻璃器皿，不要碰撞和跌落。跌落。还还要防止要防止显显微微镜镜金属部位和金属部位和镜头镜头 。2常常见见 藻藻类类如衣藻
9、、硅藻如衣藻、硅藻等和原生等和原生动动物如草履虫、物如草履虫、变变形虫及形虫及眼虫等。眼虫等。3低倍低倍镜镜下常下常见见到一些到一些“虫子虫子”，如：水蚤、水生如：水蚤、水生动动物的幼虫或卵及物的幼虫或卵及高等植物的高等植物的孢孢子等；高倍子等；高倍镜镜常能看常能看到到 、等。等。被水污染被水污染单细胞单细胞细菌细菌单细胞真菌单细胞真菌科学家不断实验：挑战科学家不断实验：挑战“自然发生说自然发生说”新知探究新知探究实验实验人人提出提出问题问题实验设计实验设计实验结论实验结论成成败败关关键键观观点点雷雷迪迪腐肉上的腐肉上的蛆是从哪蛆是从哪里来的里来的苍蝇苍蝇与与肉接触肉接触苍蝇苍蝇与与肉未接触肉
10、未接触苍蝇苍蝇或蛆或蛆不会从腐不会从腐肉中自然肉中自然发发生生注重了注重了单单一一变变量和量和对对照原照原则则相信所有相信所有生物都来生物都来自生殖自生殖尼尼达达姆姆结结构复构复杂杂的的生物由生物由亲亲代代产产生，微生生，微生物能否自然物能否自然发发生生用煮沸肉用煮沸肉汤汤或种子或种子做做实验实验，看微生物看微生物发发生情况生情况微生物的微生物的确能自然确能自然发发生生未排除瓶未排除瓶子中存在子中存在微生物的微生物的可能可能支持微生支持微生物物“自然自然发发生生说说”斯巴斯巴兰兰扎尼扎尼对对肉肉汤汤密封密封和和杀杀菌，微菌，微生物生物还还会自会自然然发发生生吗吗生命生命不会不会自然自然发发生生
11、严严格格密封密封和和杀杀菌菌反反对对微微生物生物“自自然然发发生生说说”巴巴斯斯德德让让肉肉汤汤接触接触无无污污染的空染的空气，微生物气，微生物能自然能自然发发生生吗吗微生物微生物不能自不能自然然发发生生保保证证瓶内瓶内无菌无菌不同不同意意“自然自然发发生生说说”像科学家一样实验：科学实验像科学家一样实验：科学实验(4)对对照照实验实验除了一个因素以外，其余因素除了一个因素以外，其余因素都保持不都保持不变变的的实验实验叫做叫做对对照照实实验验。如只是瓶口开或封，其他。如只是瓶口开或封，其他所有条件均相同所有条件均相同在在实验实验室条件下，把室条件下，把自然自然发发生的生的变变化，科化，科学直学
12、直观观地和理想化地地和理想化地进进行再行再现现(5)对对照照组组和和实实验组验组对对照照实验实验一般要一般要设设置置对对照照组组和和实验组实验组。在。在对对照照实验实验中，除了中，除了观观察的察的变变量外，其他量外，其他变变量都量都应应当始当始终终保持相同保持相同对对照照组组：能排除无关：能排除无关变变量量产产生的生的误误差，使差，使实验结实验结果更具有真果更具有真实实性，如敞口瓶性，如敞口瓶组组。实实验组验组：得出：得出实验实际实验实际结结果，如封口瓶果，如封口瓶组组边做边学：观察池塘水中的边做边学：观察池塘水中的“生命世界生命世界”典例剖析典例剖析科学实验的设计实例科学实验的设计实例科学实验设计遵循的原则科学实验设计遵循的原则