生命科学的研究方法和科学研究的一般过程教案.doc

生命科学的研究方法及科学探究的一般过程（教案） 教学目标 知识目标 能够说出生命科学研究方法的三大类型； 能够说出科学探究的一般过程。 能力目标 形成科学探究的一般思维，尝试进行科学探究； 培养知识的概括能力和科学的逻辑思维能力。 情感目标 明确生命科学是一门综合性学科的意识，形成注重对各个学科的综合学习并相互联系意识； 体验科学探究的严谨性。 教学重难点 重点：生命科学研究方法三大类型及科学探究的一般过程。 难点：科学探究的一般过程。 课时安排 1课时。 教学设计 以教师讲述为主，结合多媒体课件，通过回顾生物科学史上一些科学家的科研过程，总结出科学研究方法的三大类型：观察和描述、生物实验法、生命现象的人工模拟；通过回顾讲述天花和牛痘的故事，总结出科学探究的一般过程：发现和提出问题——建立假设——设计实验方案（以验证假设）——实施实验并记录实验现象和结果——校验假设得出结论——交流及应用。通过对本节课的讲解，主要是要让学生对生命科学的研究有一个整体了解，并形成科学研究的一般思维，这对学生对其他学科的学习以及日常生活都是有好处的。 教学过程 （生命科学的研究方法） 教师：生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。我们现阶段所学的生物，其实就是生命科学相关的一些基础知识。今天，似乎很难找到哪一门学科像生命科学这样高度地调动了人类的各种认知和研究手段，创造了如此丰富多彩的实验技术。在这方面不仅出版了大量的专著（如组织化学技术、分子克隆技术、试验胚胎技术等），而且也有不少的杂志（如Method in Cell Biology）发行。 设问：就广泛意义的科学方法而言，生命科学研究方法大致可以分为哪些类型？ （学生听讲，思考并回答问题，一般情况下在教师的引导提示下，学生能够答出前两种类型，而第三种则较难以答出） 教师总结学生答案，继续讲解：就广泛的科学方法而言，生命科学研究方法大致可分为以下三种类型：1、观察与描述：对生命现象、生物体的结构和生命过程等进行直接的观察与描述。 观察与描述是研究生命现象的最基本的方法。观察可以是针对大尺度的生态行为来进行，也可以对生命的细小部分借助仪器（如显微镜）来完成，可以对生命的活体过程进行观察（如胚胎发育过程），也可以将生命杀死固定并用特定方法（如染色、同位素标记）显示生命的瞬间结构和理化状态。这些观察的结果往往要经数据和资料的分析或再处理后才能得到对生命真实过程的了解。人们对生命现象的认识大量获自于观察，例如物种的生态分布和地域、季节的迁移，胚胎的发育过程，细胞分裂时的染色体行为变化、细胞的超微结构等。 生命由自己的原理和定义，也有它的推导法则。但是生命现象是如此的复杂，观察与描述的任务就显得格外突出，没有这一步，人们不可能进入对生命深刻认识的阶段。 科学观察的基本要求是客观的反映可观察的事物，并且是可以检验的。 观察结果必须是可重复的。只有可重复的结果才是可检验的，从而才是可靠的结果。 观察需要有科学知识。如果没有必要的科学知识，就说不上科学的观察。科学的观察应该是从看热闹中逐渐深入而发现其中的“门道”。但是另一方面，观察切不可为原有的知识所束缚。当原有的知识和观察到的事实发生矛盾时，只要观察的结果是客观的而不是主观揣测的，那就说明原有知识不完全或有错误，此时就应修正原有知识而不应囿于原有知识而抹杀事实。做科学观察时既要尊重已有的成果，又不能受已有成果的限制。只有不断地修正观察的事实，才能使认识更接近于事实。 2、生物学实验：在实验室（场）人为地对条件进行控制，针对性的再现或阻断特定的生命过程，以期了解生命活动的规律。 人们通常说的生物学实验实质上是一种人为条件控制下的生命过程的再现，这是生命科学研究的另一种要方法。这一方法可以在条件控制的情况下，针对性地再现或阻定特定的生命过程，它的最大的优点是可以使人们对生命的机制过程有进一步的了解，生物实验设计是一项理论性、技巧性很高的工作。 生物实验设计的一个重要内容是对照组的设置,即在维持各种条件同一而仅单一因素改变的情况下，检查它对生命过程的影响。 实验方法在当今生命科学研究中占有着优势的比例和重要的地位。一个好的实验的完成依赖于许多的因素，除了仪器设备、药品、资料的方便获得等条件外，实验者的素质条件也是很重要的。实验者除了应该具有必要的生物学知识、及时掌握有关的研究动态，还要有精密的实验设计和敏锐的观察能力，要有良好的动手操作和分析归纳能力，更要有顽强不懈的意志修养。 3、生命现象的人工模拟：在观察、实验和科学假设的基础上，以等效或近似的人工模型模拟生命过程，以求达到对生命现象的了解和预测。 人工模拟生命是又一