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高中生物教科书中涉及到的科学研究方法
<
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生物学是一门自然科学，
而科学是科学知识、
科学方法和科学
精神构成的统一整体。
高中生物课程标准将
科学方法放在一个
极其重要的位置，在课程目标中有着非常具体地叙述：
发展科学探究能力，
初步学会：
（
1
）
客观地观察和描述生
物现象；
（
2
）
通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、
可以探究的问题；（
3
）分析问题，阐明与研究该问题相关的
知识；（
4
）确认变量；（
5
）作出假设和预期；（
6
）设计可
行的实验方案；（
7
）实施实验方案，收集证据；
（
8
）利用
数学方法处理、
解释数据；
（
9
）
根据证据作出合理判断；
< br>（
10
）
用准确的术语、图表介
绍研究方法和结果，阐明观点；（
11
）
听取他人的意见，
利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及
作必要的反思和修改。
我们将教材中涉及到的科学方法进行归
纳整理，
以方便广大教
师查阅、落实教学要求。
一、观察法
观察法是生物
学的基本研究方法之一，
“
观察、观察、再观察
”
曾作为巴甫洛夫的座右铭写在他实验室的墙壁上。
观
察法是指
人们在自然发生的条件下，
通过感官或借助于仪器，<
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有目的有
计划地考察研究对象，
从而获得
有关经验性材料的方法。
观察
法在高中生物教材中常常与显微镜
的使用结合起来，
考查使用
光学显微镜观察细胞的结构或者细胞
的生命活动。
具体内容包
括：
必修一教材中主要有：
1
．使用高倍显微镜观察几种细胞
<
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2
．制作临时切片，检测和观察植物组织中的脂肪
3
．观察细胞中
DNA
、
RNA
的分布
4
．用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体
5
．观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
必修二教材中主要有：
1
．观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
2
．低温诱导植物染色体数目的变化
必修三教材中主要有：
1
．使用血细胞计数板观察统计酵母菌数量
2
．在进行土壤小动物类群丰富度的研究中使用实体镜观察小
动物
二、实验法
生
物学的实验是指根据一定的研究目的，
在人为控制或干预研
究对
象的条件下进行的观察与研究，
一般分为验证性实验和探
究性实
验两类。
其中的探究性实验是主要内容，
也是重要的考
点之一。
探究性实验的三个原则：
1
、单一变量原则。特殊处理：实验
组。特殊是相
对的。比如有光是正常的，遮光则是特殊处理。
一般处理：对照组。一般处理可以是不作
任何处理，或者是等
量清水或生理盐水处理，
或者是与对照相同
的溶剂但不加溶质
的处理。
2
、
单一变量原则。
自变量：
实验中人为改变的变
量，
一般是唯一的。
因变量：
实验中，
随自变量变化而变化的变量，
通常是指实验结果的观察或测量指
标。
无关变量：
也称控制变
量，
在实验中，
除自变量以外的也可影响因变量的因素或条件。
不研究物质的量时，
物质的量要等量且适量；
不研
究某种条件
时，相关条件要相同且适宜。
必修一中的探究实验主要有：
1
．植物细胞的吸水和失水
2
．比较过氧化氢在不同条件下的分解
3
．影响酶活性的条件
4
．探究酵母菌细胞呼吸的方式
5
．环境因素对光合作用强度的影响
6
．细胞大小与物质运输的关系
必修三中的探究实验主要有：
1.
生物体维持
pH
稳定的机制
2.
生长素的发现过程（植物向光性实验）
3.
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
4.
培养液中酵母菌种群数量的变化
5.
土壤微生物的分解作用
实验技术在生物科学中有着极其重要的作用，
教材中涉及到的
重要实验技术
：
1<
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、
同位素标记示踪法：
必修一的
“
分泌蛋白的合成和运输
”
、
“
光
合作用释放的氧气来自水<
/p>
”
、
“
卡尔文循
环
”
，必修二的
“T2
噬菌
体侵染大肠杆菌实验
”
、
“DNA
的半保留复制
”
等。
2
、
荧光染料标记法：
必修一的
“
细胞膜的流动性
”
、
必修二中
“
基
因定位在染色体上
”
等。
3
、染色观察法。
(1)
、斐林试剂检测可溶性还原糖
原理：还原糖
+
斐林试剂→砖红色沉淀
?
注
意：斐林试剂的甲液和乙液要等量
混
合均匀后方可使用，而且是现用现配，条件需要水浴加热。
应用：
检验和检测某糖是否为还原糖
;
不同生物组织中含糖量高低的测定
;
在
医
学上进行疾病的诊断，如糖尿病、肾炎。
(2)
、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪
<
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原理：苏丹Ⅲ
+
脂肪→橘黄色
;
苏丹Ⅳ
+
脂肪→红色<
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注意：
脂肪的鉴定需要用显微镜观察。
?
应
用：
检测
食品中营养成分是否含有脂
肪。
?
(<
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3)
、双缩脲试剂检测蛋白质
原理：蛋白质
+
双缩脲试剂→紫色
?
注
意：双缩脲试剂在使用时，先加
A
液再加
B
液，反应条件为常
温
(
不需要加热
)
。
?
应
用
：鉴定某些消化液中含有蛋白质
;
用
于
劣质奶粉的鉴定。
?
(4)
、碘液检测
淀粉
?
原理：淀粉
+
< br>碘液→蓝色
?
注
意：
这里的
碘是单质碘，而不是离子碘。
?
应
用：检测食品中营养成分是否含有淀粉
?
(
5)
、
DNA
的染色与鉴定
?
染
色原理：
DNA+
甲基绿→绿色