初中生物济南版（2024）七年级上册（2024）第一单元 奇妙的生命现象第一章 探究奇妙的生命现象第二节 探究实践是研究生命现象的重要途径优秀ppt课件

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1965年，我国科学家历经6年零9个月艰苦卓绝的探索，终于在世界上首次用人工方法合成了牛胰岛素。合成的牛胰岛素具有与天然胰岛素相同的结构特性和生物活性。这一成果轰动了国际学术界，标志着人类在探索生命奥秘的征途上迈出了一大步。“致知在格物，物格而后知至。”这是我国人民自古就有的探索精神。
我国科学家合成牛胰岛素
探究是研究生物学的重要方式
英国科学家培根(F.Bacn)说：“经由正当研究方法的过程才能得到科学的结论。”科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要方式。
分析法国微生物学家巴斯德(L.Pasteur) 的探究实验，归纳科学探究的一般方法 和过程。鲜美的肉汤放置久了会腐败，这是微生物搞的“恶作剧”。对此，人们产生了疑问：微生物是肉汤本身产生的，还是从空气中进入的呢?巴斯德在观察和已有经验的基础上作出了假设：如果微生物来自空气，那么不接触空气中微生物的肉汤是不会变质的。19世纪中期，巴斯德及其团队设计并实施了以下探究实验，证明了这一假设是成立的。
1.把肉汤分别注入A、B两个烧瓶。A瓶 的瓶颈竖直向上，B瓶的瓶颈被加热拉 长呈S形，两个烧瓶的瓶口都是敞开的。把A、B两瓶里的肉汤分别煮沸，杀死其中可能存在的微生物。2.肉汤放凉后，在自然环境下观察其变化。3天后，A瓶里的肉汤浑浊变质，B瓶里的没有变化。直到4年后，B瓶里的肉汤仍然清澈。3.将B瓶的长颈打断，使瓶口竖直向上，不久，B瓶里的肉汤也浑浊变质了。
1.巴斯德设置A瓶的作用是什么?B瓶的设计妙在何处?2.以上哪些证据支持巴斯德的假设?3.巴斯德用多种培养液重复进行上述实验，得出了相同的结论，于是他发表了自己的观点。当有人对巴斯德的结论提出质疑时，他准备了60种不同物质的浸出液进行实验成果展示，使自己的观点被当时科学界普遍接受。科学家的探究发现被认可，需要经历哪些过程?
科学实验中，能够变化的条件或因素称为变量。在设计科学实验时，往往只选择一个变量进行研究。为验证这个变量对研究对象的影响，需要设置对照实验。在对照实验中，除了已选择的变量不同，其他条件应完全相同。
科学探究 的主要环节
科学探究并不是一蹴而就的，一次探究往往不能发现事物的本质，人们需要反复探索，不断改进探究方案，如改进实验条件、材料或器具等，才能最终证明作出的假设是否成立。
科学探究一般包括哪些主要环节?
观察法根据特定的研究目的，通过感官或借助一定的器具，对特定的现象、事物进行有计划的、系统的观测，并依据观测记录，对现象、事物进行分析和描述，以发现或验证科学结论。
实验法利用特定的材料和器具，在一定条件下，通过有目的、有步骤的操作和观察，发现或验证科学结论。
调查法为达到预期目标，制订方案，收集研究对象的相关信息，然后进行分析、综合，得出结论。实地调查是生物学研究常用的调查方法。
在实际工作中，我们往往需要同时使用多种方法，并且对证据等进行分析和判断，经过严密的逻辑推理，才能得到最终结论。通常，我们可以用文字、图表等方式呈现探究结果，以便与他人交流。
实践是解决实际问题的主要路径
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”实践是人们利用科学原理改造客观世界的一切活动，我们能通过实践解决现实生活中的实际问题。
小明跟爸爸参观蔬菜博览会，带回了4 株番茄幼苗，计划把它们移栽到自 家 的阳台上。阅读小明设计栽培方案的过程，分析他解决问题的思路和路径。1.查阅栽培番茄的相关资料， 了解番茄生长发育、开花结 果所需要的光照、 温度、水 肥等条件；勘察阳台环境， 了解种植场所的情况。
2.根据番茄生长所需的条件，小明拟订了 在阳台栽培番茄的初步方案，并邀请家人 对方案提出建议。
可以选小花盆， 把它放到凳子上，让 它与窗台齐平。
要用1m高的大花盆，才能让番茄苗接受到阳光。
番茄能长得很高，而且容易倒，可用竹竿做支撑，但不能影响晾晒衣物。
3.参考家人的建议，小明进一步修订完 善了栽培方案。(1)购买2个高30 cm、口径3 0cm的花盆。(2)在花盆中放25cm深的土壤，用4根70 cm高的竹竿制作支架。(3)每个花盆栽培2株番茄幼苗，苗间距为20 cm。(4)将花盆放在60 cm高的凳子上，置于阳台中间靠墙的位置。(5)经常浇水、松土，以保证番茄的生长发育。
1.家庭讨论对栽培方案的形成有什么作用?2.形成栽培方案的过程，经历了哪些主要环节?3.对于小明的栽培方案，你还有什么建议?
一个解决方案的形成往往始于一种现实需求。解决现实问题，通常需要运用多学科的知识与技能，采用工程技术手段、方法，综合考虑多种条件后设计并实施方案，然后通过测试发现方案的不足，再经循环迭代、不断改进，形成解决问题的最佳方案。
推理是揭示事物本质的思维方法
现象是事物的外在表现形式，人们能够通过分析看到、听到或触摸到的表面现象，发现现象背后的规律或原理。
观察图1.1-11，判断其中的推理过程与 推理结论是否正确。
狗、兔、鸡等 动物都是白天活动、 夜间休息，它们都属于昼行性动物。
夜行性动物通常在夜间活动、白天休息。猫头鹰在夜间才出来活动，因此，它是夜行性动物。
杨、柳等树木每到秋冬季节就会落叶，它们都是落叶植物。
随季节不同进行周期性迁徙的鸟类称为候鸟。这些大雁每年秋季飞向南方，春季又飞回北方，因此，它们属于候鸟。
1.图1.1-11中4人的推理是否正确？其中，哪些属于归纳，哪些属于演绎？2.有的人认为：“大雁、天鹅等有迁徙行为，因此，所有的鸟儿都有迁徙行为。”这个推理正确吗？为什么？
推理主要有归纳和演绎两种形式
归纳是从许多相似的事物中找出共同点，总结出规律或原理的思维方法，是由个别到一般的推理过程。演绎是从已知规律或原理出发，分析出现的情况，进而得出新结论的思维方法，是由一般到个别的推理过程。
运用推理来探究一个现象或问题，首先可针对这一现象或问题作出相应的猜测或解释，这种猜测或解释不一定正确，但它可以作为开展科学探究的假设。接下来，我们可以在科学探究中获取实验或调查结果，作为证据进行推理，以发现其中的规律或趋势，并判断这些规律或趋势与最初的假设是否一致，从而得出结论。
掌握了推理的方法，我们就不会轻易地由表面现象作出判断，而是根据已经掌握的知识，运用归纳和演绎的方法得出结论，养成理性地认识事物和解决问题的思维习惯。
科学探究能够解释奇妙的世界，实践可以创造美好的世界。重视证据和合乎逻辑的推理，能使我们发现表面现象背后的科学规律，能让我们独立地思考问题和理性地表达观点，还能提升我们在实践中的创新能力。
◎构建概念： 探究实践是人们认识事物、获取科学知识的学习活动，也是解决实际问题的重要途径。◎提升素养： 能够从生物学现象中发现和提出问题，通过观察、实验、调查等多种途径收集和分析证据，得出结论。
1.网络上流传着“蟋蟀的叫声可报告气温” 的说法。为判断这一说法的真伪，某同学 将4组蟋蟀成虫分别放置在15℃、20℃、25℃、30℃的环境中饲喂，同时对各组蟋蟀的鸣叫进行录音并统计鸣叫次数。（1）该探究过程控制的变量是______________________；采用的主要探究方法为______________________。（2）探究过程中，每组只放一只蟋蟀可以吗？为什么？
2.某同学在饲养黄粉虫的过程中发现，泡 沫塑料板上有细小的噬咬痕迹。这是黄粉 虫在吃塑料吗？带着这个疑问，该同学把黄粉虫平均分为两组，一组喂麦麸和菜叶，另一组喂泡沫塑料。多次实验后，该同学发现黄粉虫吃塑料现象明显。经过称量，证明黄粉虫的体重在增加，且发现虫粪中未消化的塑料成分极少。最后该同学得出结论：黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、吸收，黄粉虫体内存在消化泡沫塑料的活性物质。
（1）该同学所做实验的“假设”和控制 的“变量”分别是什么？（2）该同学为什么进行多次实验？（3）“黄粉虫能食用泡沫塑料并将其消化、吸收。”该同学得出这一结论运用了哪种推理形式？（4）如果将黄粉虫用于家庭泡沫塑料垃圾的处理，应如何设计处理装置？
分组采集水样，采集水样时要注意观察采 样地点的环境、水质，用铅笔在标签上注 明采集时间和地点、采集人、采集环境等信息。去野外采集水样，要在老师的带领和指导下进行。（安全提示：接触水样后，应及时洗手。）培养微小生物，可以取静置3天的自来水注入广口瓶中，再加入10 mL池塘水样，放置在实验室不同的环境中。