生物課本中的科學(xué)方法:必修一:分子與細(xì)胞
【第一章:走近細(xì)胞;
第一節(jié):細(xì)胞是生命活動的基本單位:歸納法】生物必修一 P5
歸納法是指由一系列具體事實推出一般結(jié)論的思維方法。 例如,從觀察到植物的花粉、胚珠、柱頭等的細(xì)胞都有細(xì)胞核,得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核這一結(jié)論,運用的就是歸納法。
歸納法分為完全歸納法和不完全歸納法。
完全歸納
:也稱為演繹歸納,是在已知的所有事實基礎(chǔ)上推導(dǎo)結(jié)論的方法。 具體來說,通過一系列已知的特例,得出一個普遍的規(guī)律。 例如,通過觀察多個天體的運動軌跡,發(fā)現(xiàn)它們都遵循開普勒定律,于是得出結(jié)論:所有天體的運動都遵循開普勒定律。
不完全歸納
:也稱為歸納推理,是在已知的一部分事實基礎(chǔ)上推導(dǎo)出結(jié)論的方法 具體來說,通過觀察有限的特例,猜測一個普遍規(guī)律,并進(jìn)行驗證。 例如,觀察幾組有規(guī)律的數(shù)字,猜測它們之間的關(guān)系是等差數(shù)列,然后驗證其他數(shù)字是否符合這個規(guī)律。 根據(jù)部分植物細(xì)胞都有細(xì)胞核而得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核這一結(jié)論,實際上就是運用了不完全歸納法。 如果觀察了所有類型的植物細(xì)胞,并發(fā)現(xiàn)它們都有細(xì)胞核,才得出植物細(xì)胞都有細(xì)胞核的結(jié)論,就是完全歸納法。 科學(xué)研究中經(jīng)常運用不完全歸納法。 由不完全歸納得出的結(jié)論很可能是可信的,因此可以用來預(yù)測和判斷,不過,也需要注意存在例外的可能。
【第三章:細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu);
第一節(jié):細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能:提出假說】生物必修一 P44
細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程,反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。 科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出解釋某一生物學(xué)問題的一種假說,再用進(jìn)一步的觀察與實驗對已建立的假說進(jìn)行修正和補充。 一種假說最終被接受或被否定,取決于它是否能與以后不斷得到的觀察和實驗結(jié)果相吻合。
【第三章:細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu);
第二節(jié):細(xì)胞器之間的分工合作:分離細(xì)胞器的方法——差速離心法】生物必修一 P47
差速離心主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。 如在分離細(xì)胞中的細(xì)胞器時,將細(xì)胞膜破壞后,形成由各種細(xì)胞器和細(xì)胞中其他物質(zhì)組成的勻漿,將勻漿放入離心管中,采取逐漸提高離心速率的方法分離不同大小的細(xì)胞器。 起始的離心速率較低,讓較大的顆粒沉降到管底,小的顆粒仍然懸浮在上清液中。 收集沉淀,改用較高的離心速率離心上清液,將較小的顆粒沉降,以此類推,達(dá)到分離不同大小顆粒的目的。
【第三章:細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu);
第二節(jié):細(xì)胞器之間的分工合作:同位素標(biāo)記法】生物必修一 P51
在同一元素中,質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素,如16O與18O,12C與14C。 同位素的物理性質(zhì)可能有差異,但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。 用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向,就是同位素標(biāo)記法。 同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。 通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物,可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。 生物學(xué)研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是穩(wěn)定同位素,如15N、18O等。
【第三章:細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu);
第三節(jié):細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能:建構(gòu)模型】生物必修一 P57
模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認(rèn)識對象所作的一種簡化的概括性的描述,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物或其他形象化的手段,有的則通過抽象的形式來表達(dá)。 模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。 以實物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識對象的特征,這種模型就是物理模型。 沃森和克里克制作的著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子結(jié)構(gòu)的共同特征。 你下面將要制作的細(xì)胞模型是物理模型,需要盡量準(zhǔn)確地概括真核細(xì)胞的特征。
【第五章:細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用;
第一節(jié):降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶:控制變量和設(shè)計對照實驗】生物必修一 P78
實驗過程中的變化因素稱為變量。
其中人為控制的對實驗對象進(jìn)行處理的因素叫作自變量
,上述實驗中加熱、加FeCl3溶液、加肝臟研磨液,是對過氧化氫溶液的不同處理,溫度和催化劑都屬于自變量。
因自變量改變而變化的變量叫作因變量
,上述實驗中過氧化氫分解速率就是因變量。 除自變量外,實驗過程中還存在一些對實驗結(jié)果造成影響的可變因素,叫作無關(guān)變量。
【第五章:細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用;
第三節(jié):細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用:對比實驗】生物必修一 P92
設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組,通過對結(jié)果的比較分析,來探究某種因素對實驗對象的影響,這樣的實驗叫作對比實驗,也叫
相互對照實驗
。 在本節(jié)課的探究活動中,需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件,探究酵母菌在不同氧氣條件下細(xì)胞呼吸的方式,這兩個實驗組的結(jié)果都是事先未知的,通過對比可以看出氧氣條件對細(xì)胞呼吸的影響。 對比實驗也是科學(xué)探究中常用的方法之一。