生物学的研究方法有哪些

细胞转染实验是分子生物学和遗传学研究中常用的实验方法之一，用于将外源基因导入针合细胞，以便进行基因表达和功能研究。然而，在进行细胞转染实验时 需要注意一些事项，以确保实验的准确性和可靠性。接下来就让我们一起来了解一下在细胞转染实验中的注意事项有哪些吧。 一、细胞准备二、细胞状态使用形态正常、活率在百分之九十以上的健康细胞，确保细胞没有被细菌、真菌或支原体污染。 如果细胞是近期复苏的细胞，需要在转染前传代三至四次。 v 细胞密度建议在转染前二十四 h 接种细胞。贴壁细胞转染时的细胞密度一般在百分之七十至百分之九十。 c、 细胞培养机 细胞培养机中可以添加血清，血清有助于维持转染后的细胞状态，但最好不要在培养机中添加抗生素，对于一些敏感细胞，抗生素的存在会引起细胞毒性。二、转染世纪的稀释啊 稀释业的选择建议使用简血清培养机稀释，血清的存在会影响转染复合物的形成。 v 转染试剂的量需要进行优化， 可以固定核酸的量，设置转染试剂的梯度。建议转染试剂和 dna 的比例在一比一至一比五。 c、 稀释时动作要轻柔，避免剧烈吹打和窝旋。三核酸的稀释二、核酸的质量对于智力 dna， 需要使用高纯度无菌无内毒素的高质量 dna。 对于 sirna 同样需要保证高纯度 v 核酸的量， 可以建立梯度，摸索最佳投入量。 c、 稀释时动作要轻柔，避免剧烈吹打和窝旋。四、转染复合物的制备啊加样顺序 lipamaster 系列转染试剂的加样顺序为稀释后的核酸加入到稀释后的转染试剂中。 v 转染复合物的呼吁时间按照说明书设置。五、转染复合物滴加入细胞中啊转染复合物滴加时需要逐滴加入并及时充分混匀，避免培养鸡局部转染试剂浓度过高。 b 转染后六至八小时可更换新鲜培养机，对于一些敏感细胞换液可以降低细胞毒性。六、观察分析转染结果啊选择合适的分析方法若转染的智力表达荧光蛋白，可以使用荧光显微镜观察或流失细胞仪分析转染效率。 此外，可以运用 q、 p、 c、 r 检测 m r、 a 或 w、 b 检测目的蛋白表达。 v 合适的检测时间不同的蛋白达到最高表达水平的时间有所差异， 需要根据实际情况调整检测时间。把控住这些转染流程中的小细节，你也可以轻松拿捏细胞转染实验哦！如果你有更多关于细胞转染实验中的注意事项的问题，请给百奥创新留言哦！

同学们好，我是北京市日坛中学的田五妹老师。上节课我们学习了实验法，在进行实验设计时，我们会特别设置一组对照组，这看起来多出来的一组有什么作用呢？ 上节课，我们是通过詹姆斯林德医生对坏血病的探究过程，了解到了实验法的起源。 那林德医生具体是如何操作的呢？我们进行简单回顾，并再次深入挖掘。詹姆斯林德医生观察道，士兵生病的情况明显 多于将军，进一步观察他又发现二者的饮食差距较大。根据这些分析，林德医生考虑到可能是某一种或者某几种食物的缺乏导致了坏血病的发生。 我们先以橘子为例，研究橘子可以救治坏血病吗？此时在这个研究中，橘子就是自变量。 既然是要研究橘子能不能治病，我们直接给病人喂橘子就好了。于是我们便会发现这样的情况，某位病人，男，身高一米七五， 住在朝向太阳的房间，每天吃两个橘子，吃燕麦粥、一加仑啤酒，一棒硬饼干，每天在船舱休息，与病友聊天七小时，睡眠八小时。 然后他的病症缓解了，是不是特别开心？但问题也来了，到底是什么救了他呢？ 是橘子吗？还是因为晒太阳睡眠充足，躺的时间够长？还是燕麦粥、啤酒和饼干 发现了吗？虽然在实验前我们确定了单一变量，但如此进行实验并未突出单一变量的 单一性，无法严谨的得到实验结论。因此，林德医生是这样做的，他找了两位病友病重程度相近 男性，都安排住在朝向太阳的房间，都看着他们吃燕麦粥、一加仑啤酒，一棒硬饼干，在船舱休息，与病友聊天七小时，睡眠八个小时。 当然，其中一个人给吃两个橘子，另一个人不给，过一段时间之后给橘子的病好了没？给的并没好。那此时你还 还会怀疑是太阳啤酒或者是饼干发挥了作用吗？不会了吧？其实只有左边这一组是直接用变量处理的，右边这一组看似没有处理，但却是因此 我们才确定是橘子这一变量导致了病人病情被治愈这一实验结果。 因此，这看似多出来的一组就是对照组，是为了实验结果更有说服力而存在的。 在这个实验中，实验组的处理是加入单一变量。那还有没有其他情况呢？ 这是我们上节课简要分析过的一些问题，已经通过实验目的明确了自变量和因变量，对实验有了初步的了解。第一个问题，自变量是甲状腺激素， 因变量是幼小动物发育。第二个问题，自变量是温度，因变量是唾液淀粉酶活性。 后两个问题，我们通过转化问题表述方式来确认字变量和音变量，将问题转化为探究 a 对 b 的影响，其中 a 表 是自变量， b 表示音变量。我们看啊。第三个问题，可以转化为探究不同浓度溶液对红细胞形态变化的影响， 因而我们可以确定自变量是溶液浓度，因变量是红细胞形态。 第四个问题，我们也可以进行类似的转化，通过观察，我们猜想可能影响种子萌发的条件，进而将这个问题转化为 探究温度对种子萌发的影响，探究水分对种子萌发的影响，探究空气 对种子萌发的影响。因此第四个问题自变量是温度或者水分或者空气，因变量是种子萌发 这节课我们就分别以这几个探究问题为例，看看对照组的意义是什么。到底如何区分对照组和实验组呢？首先来看探究种子萌发的条件， 通过观察和尝试，我们能够得到种子能成功萌发时，似乎都处于温度比较适宜、水量合适、空气充足的环境中，那这些条件是否是种子萌发必须的 问题？提出后，我们可以确定温度、水分和空气是实验自变量。接下来就是处理实验变量， 既然我们观察到的是温度适宜、水量一定和空气充足，那实验处理就是分别去掉这些目前看似合适的条件，分别变成温度过低，水量缺失、空气不足。 比如看看分别这样处理会有什么现象呢？ 我们来看一二三这三组，一组可以把种子就放在冰箱里，去除适宜温度这个变量， 而水分和空气是符合我们生活中观察到的现象的，提供一定水分和充足空气，二组可以一点水分都不给种子提供，去除一定水分这个食盐变量。 三组可以放很多水，让水分淹没种子，使得种子不能接触到空气，去除充足空气这个实验变量。 所以我们看啊，一二三这三组都进行了实验变量处理，所以都属于 实验组。打第四组具备所有实验条件，没有进行实验变量 处理，因此是对照组。从前面两个实例我们不难理解，对照组就是不接受实验变量处理的对象组，这里的处理有可能是 增加实验变量，也有可能是去除实验变量。这种方法可以帮助我们在很多情况中准确找到对照组。那如果不能直接判断怎么办呢？来看这个问题， 探究甲状腺激素对幼小动物发育的作用，可以很明确找到本实验的自变量是甲状腺激素。然后我们就在下面三组试验中去找这个自 变量，可以发现，只有第一组是四位甲状腺激素，也就是说，这三组实验中，只有一组是接受了实验变量处理的， 另外两组都没有。因此可以确认第一组一定是实验组，其他两组就都是对照组。 哎，怎么会有两组对照呢？如果我们再细微区分啊，第二组是没有接受实验处理的，是空白对照组。 而第三组四位甲状腺抑制剂接受了与实验变量相对立的实验，条件是条件对照组，在这样两 两组的共同对照下，实验结果更严谨，更有说服力。对于这个实验而言，就排除了小蝌蚪自身分泌甲状腺激素的可能。 因此，当我们不能直接判断出对照组时，也可以通过判断实验组来进行确认， 这也往往是比较简单的方式，接受实验变量处理的对象组就是实验组。当然，这里的处理也包含增加和去除实验变量两种可能。 以上几种情况是最常见的。还有的时候我们直接观察实验对象本身的变化就可以获得结论。比如说 探究红细胞吸水的条件，也就是探究不同浓度溶液对红细胞形态变化的影响。用显微镜分别观察正常状态下的红细胞和吸水后的红细胞， 因为溶液浓度发生了变化，使得红细胞发生了吸水的现象，红细胞形态发生了变化，膨胀了。我们发现同一个红细胞实验条件不同，实验结果就不一样。 实验对象因为加入实验条件的原因，前后形成了自身对照。我们看有吸水，这以实验变量处理的 就是实验组，那实验处理之前就是对照组，之后就是实验组。同一个实验对象，实验条件不同，实验结果就会不同，这就是自身对照 处理前是对照组，处理后是实验组。有时我们也会遇到虽然只有一个变量，但有很多实验组的情况，比如说 探究温度对唾液淀粉酶活性的影响。通过探究问题，我们很容易可以确认自变量是温度，音变量是唾液淀粉酶活性。通过 观察和测量，我们知道唾液淀粉酶发挥作用的环境是口腔约三十七摄氏度左右， 因此只要温度这个变量发生变化，不是三十七度了。比如说零度、十度、五十度、一百度等等，都叫做添加了实验条件，就都是实验组。 三十七度这一组就是所谓多出来的对照组。在这个实验中可以确认单一变量就是温度，但却呈现了多个温度条件， 这就是相互对照这个名词啊，并不重要，关键是判断对照组的标准 和其他情况本质相同，就是是否进行实验变量的处理。我们在自主设计实验时，或者分析一个成型的实验时，会遇到很多种设置对照组的方法， 就比如前面所题空白对照、条件对照等等。但对照组设置的目的都是相同的，是为了使得实验结果更加严谨，而实验组设置的本身就是为了突出实验目的。 因此实验组一定会接受单一变量处理，而对照组不接受单一变量处理。只要理解了对照组设置的目的，无论多么复杂的实验， 我们都一定可以明确找到对照组。现在我们可以通过习题来试一试了，来判断一下以下这些具体的探究问题中，谁是对照组？谁是实验组？ 烟草中含有尼古丁、焦油等多种有毒物质，会对动物的生活造成影响。为探究不同浓度的烟草浸出液对基于生活的影响，某生物兴趣小组设计了以下实验， 在五只鱼缸中各注入五百毫升未污染的池塘水后，进行如下处理。 一共五组实验，你能判断出哪组是对照组吗？在理解一个实验设计时，首先要确认实验 目的。题目中已经给出来了探究不同浓度的烟草浸出液对金鱼生活的影响，由此我们也可以判断这个实验的自变量是 烟草浸出液浓度，因变量是基于生活。再看表格中的五组实验就很容易进行区分啦。 前四组是不同浓度的烟草进出液，增加了实验变量，而第五组没有接受实验变量，因此是对照组，而且还是属于空白对照。 再来看第二个问题， 只要啊是实验设计，我们就 都要确认实验目的。字变量和音变量可以边读题边圈化，我们一起来。 胰岛素依赖型糖尿病是危害人体健康的常见病之一，常见症状有多饮、多食、多尿以及消瘦等。目前主要采取注射胰岛素的方法治疗。这些都是背景，下面读到为了探究， 这后面就是实验目的了。我们画下来自变量也就找到了，就是口服胰岛素，阴变量就是糖尿病。 为了探究口服胰岛素能否治疗此类糖尿病，研究小组设计实验步骤如下，下面的步骤我们仍然可以 边读边思考来。步骤一，将大小、健康状况、性别等相同的甲乙两只小鼠的胰岛破坏。为什么要选大小、健康状况、性别等都相同的小鼠呢？ 这遵循了实验的控制单一变量原则 来。步骤二，甲鼠定时喂全营养饲料，每次喂食前注射适量的胰岛素。乙鼠定时喂与甲鼠等量的全营养饲料，每 每次喂食前口服等量的胰岛素。注意，这里已经出现了甲乙两组的区分。步骤 三，一段时间后采集粮鼠的尿液，检查其葡萄糖含量。从这个步骤我们可以得到这个实验的观测指标是尿液中葡萄糖含量。 步骤四，多次重复二和三取尿液葡萄糖含量的平均值。多次重复的目的是什么呢？对了，是为了避免偶然，减小误差。 在读题过程中老师提的问题也是同学们在读题时需要理解到的内容，都读明白了，现在你能不能判断甲乙两组哪组是对照组呢？注意甲乙的区别，甲是注射胰岛， 胰是口服，我们要探究的就是口服胰岛素的效果，因此乙是加入实验变量的一组，而钾是没有加入实验变量的一组。 那么甲存在的目的就是为了与乙进行对照，因此甲就是对照组。再来看第三个问题， 为研究中药五味子在治疗肾病方面是否有效。研究人员首先通过特殊方法获得患肾病的模型，属在适用五味子进行治疗，持续十二周后进行测定。同学们应该已经很熟练了，实验目的 马上就能找到。画下来研究中药五味子在治疗肾病方面是否有效，那自变量也找到了，就是中药五味子因变量就是治疗肾病。 读到这里啊，即使先不看实验设计，同学们脑海中是否已经大致有了实验设计思路呢？ 要研究五味子是否有用，我们就可以把患肾病的小鼠分成两组，一组给五味子进行治疗，另一组不给，那些给五味子的就是实现组了。 我们来看这个实验是否是这样设计的呢？哎，你发现了吗？怎么多了一组呢？研究一下。 首先我们看到啊，题目中给出的实验，相比于我们刚刚简单的设计，做出了这样的改变，不是直接给予五味子，而是采用了五味子提取液，而另一组给了等量的蒸馏水， 那 b 和 c 两组就对应我们刚刚设计的思路。那 a 组呢？可以看到啊， a 组是正常小数，提供了蒸馏水。 有没有恍然大悟，这个实验的设计真是严谨啊，有了 b 组作对照，我们可以确认五味子是否有效。而有了 a 组作对照，我们可以确认五味子的治疗效果。在这个实验中 中， c 组是实验组， a 和 b 都是对照组。 通过这个实验，同学们是否能体会到对照组存在的重要价值，就是严谨的实现控制单一变量原则。 在实际操作中会有各种具体的因素可能影响实验。我们考虑的越周全，对照组设置的越严谨，实验结果才越有说服力。 今天的课程就到这里，祝同学们学习愉快，再见！

同学们好，我是来自北京市日潭中学的王婉晴老师。今天我们来学习常用的生物学研究方法。 我们今天要重点学习的研究方法是人类最早使用的与生存密切相关的一种方法。 原始部落中，我们的祖先需要防备强大野兽和天灾的威胁，也需要采集狩猎其他生物为食。 比如观察小动物取食了某种野果之后，有没有出现不适或死亡。记住这个观察结果，将果子的形态口耳相传。同样， 人们也需要认识常见的野兽，了解他们的弱点，知道自己能够狩猎，他们还是需要躲避。这种人类认识世界之初采用的方法就是最初的观察法。 我这样一讲，大家可能觉得观察法就是看一看，然后把看到的东西记下来不就好了吗？那我们就来实际试一试， 请大家仔细看一看这张图片，你看到了什么？图片中这种生物叫做鼠父，他还有一个大家比较熟悉的，俗称叫潮宠。 好，我收集了一些同学们的观察结果，咱们一起来看一看，他们说的都对吗？ 哦，看起来大家说的似乎都没错，但是从这些描述结果来看，他们能够有逻辑地解决某一个科学问题吗？ 并不能把这样的描述结果给别人，别人是抓不住重点的。所以这不是科学探究中的观察法，这只是我们生活中的随便看一看。 那科学的观察法，他是要有明确目的的。就好比我们刚才举的原始人的例子，他是想要知道某一种果子有没有毒才去观察的。 再比如刚才拍摄鼠父照片的同学，他想研究的是鼠父的生活环境是怎样的？ 那带着这个目的去观察，还会有人去记录鼠腹的颜色吗？不会，那就属于下一个问题形态特征了。 所以现在我们发现了看一看和观察法的不同。普通的看是比较随意的， 让不同的同学看同一张照片，他们关注的重点细节可能都不同。而观察就必须要有明确的目的了，有了目的，计划好到哪里去观察，带什么物资去，去多久，准备完善才开始？观察 结果的描述呢？要能够客观准确反应观察的对象。你描述的不准确，下一个听了你的描述去找果子，同 吧，可能就会中毒了。好，接下来我们再来找找他们的共同点。如果让大家观察鼠父的生活环境，仅是看这一张照片信息就足够了吗？ 这些是同学们真正去观察数赋后记录的结果。从这些结果来看，在观察的过程中是只用到了眼吗？ 你肯定发现了不是，同学们还上手了。触摸到泥土，也可以感知到它是干燥的还是潮湿的， 并且在这个过程中，同学们还会闻到泥土的潮湿气味。所以我们不只是用眼去看，还可能用到多个感 学器官。我们可能听到动物的叫声，闻到果实、花朵的芬芳，也可能去触碰观察对象和他周围的物品。 当然，凑近去闻或者碰的时候要额外小心。如果在野外，你不能完全确定某样物品是安全无害的，就不要徒手去碰，更不要随便放入口中。 好，我们现在就找到了二者的共同点，无论是随便看一看，还是运用观察法，都需要用到各个感觉器官， 所以对着一张照片去书写观察，结果就说我进行了全面细致的观察，这肯定是不科学、不正确的。好，通过刚才的学习，我 我们已经知道了观察法和普通的看是不一样的，它有这样三个特点，我们来看几个例子，大家来熟悉理解这些特点。第一个， 在我国的明代，有一位叫做李时珍的医药学家，他在完成医药学居住本草纲目的时候，主要运用的就是观察法。 李时珍为什么要撰写本草纲目呢？在此书的序中有这样一段话，大致意思是，李时珍发现当时普遍使用的医书本草中存在着大量的谬物， 这就是李时珍观察的目的了，他想要纠正这些错误，于是他计划进行实地考察，自己亲自观察这 些药草，一一对照原书修改。他采集标本、记录形态药性，走访收集民间药方。对于本草中没有记载的药物呢，他到处问访当地民众，甚至自己亲自试用这些药物来检验药效。 在这样仔细全面观察的基础上，李时珍以绘图的方式记录药草的形态特征，通过文字记录他们的药理药效。 有了这样详细准确的记录后，人才能够依照图片和文字找对药材。经过二十七年的岁月，本草纲目终于完稿了，他对我国和世界的医药学发展产生了巨大的影响， 在当时的科技水平限制下，这样的工作量是巨大的。我们可以设想一下，他在观察记录时，是做好万全准备，有计划的去采集标本呢？ 还是先随便走走，我看到什么药物再说？今天带了工具就采集，没带就不采了呢？答案肯定是先有详细的计划，做好准备再去实地观察。好，我们再看下一个视力。 这位动物学家叫做珍妮古道尔，他现在已经八十六岁了，仍在为动物保护和环境保护奔走发声。他面向全球发起的环境教育项目根与牙 在世界各地都有热烈响应，我国的北京、上海、成都也都有根雨牙公益机构。它有什么成果让它在世界范围内有这么大的影响力呢？ 珍妮在二十七岁时进入非洲坦桑尼亚的森林，在野外观察黑猩猩坚持了三十八年。在观察的过程中，他发现了很多颠覆人们认知的事，我们来看看都有什么。 这是二零一七年的一个纪录片片段， 一直以来，人们认为人类是唯一的工具制造者， 可珍妮却在野外考察的头四个月里就观察发现黑猩猩从植物茎杆上 除去多余的树叶，然后用它从白蚁窝的出入口插进去，粘出白蚁来吃。这就说明黑猩猩也能够制造和使用工具。这 这一发现震惊了全世界，接下来他的突破性发现越来越多，他观察到黑猩猩爱吃动物的肉，从而断定黑猩猩是杂食动物，而不是之前大家公认的素食性动物。 以前人们还认为人类是唯一懂感情的动物，但是珍妮发现黑猩猩每天要用两三个小时互相梳理皮毛，联络感情，他们久别重逢的场面酷似人类，不乏搂抱握手的亲热之举。 在珍妮的研究过程中，他主要运用的科学方法就是观察法，带着研究黑猩猩生活习性的观察目的。他做好计划，带好物资深入到丛林 中，用文字或镜头记录下了他观察到的结果。无论是珍妮、古道尔还是李时珍，运用观察法来解决科学问题时，他们都有明确的研究目的和详细的计划， 并且他们在描述观察成果时都做到了客观准确。想要听懂这些势力不难，像他们一样会应用才是真本事。怎么描述才是客观准确的呢？我们来看两个例子， 这是某同学的观察结果，他的描述客观准确吗？答案明显是否定的。这位同学的描述是很主观的，他把自 自己的情感带入到了观察对象的身上，主观认定他是有爱心的，并且另一只鼠父是过来帮他的，还是路过的时候被这只鼠父主动抱住借力翻身的呢？ 是大部分鼠父翻倒后都有同伴赶来帮助吗？这显然需要更耐心长久的观察。一两只鼠父身上发生的偶然现象并不能拿来做结论， 如果我们把偶然发生、不可重复的事件写进结果，就会使得观察结果不准确。好，第二个例子，我们来根据这位同学的描述，猜一猜他描述的是什么物品 啊？答案可能五花八门，有同学说是橘子、橙子等等，可能也有猜对的，他是 哎，柠檬。为什么大家的答案偏差这么大呢？因为这位同学的描述太笼统不全面了，而且他给的信息不客观、不准确。 不太大是多大？那不太标准的球又是什么形状？如果他描述的时候告诉大家，这是一个椭圆球形，有一端有凸起的物品，大家还会猜是橘子、橙子吗？ 所以在应用观察法的时候，就像是在做这个你说我猜的小游戏，换一个玩家来，是要能得出可重复的结果的。说 是这么说，但让大家立刻做到描述全面，大家可能会很茫然，那我们来想一想啊。如果在描述一件物品的时候，一位同学的描述是有顺序性的， 而另一个同学呢，他是想到哪里就说哪里，谁的结果可能更全面。 当然是按顺序描述的同学了，你想到哪里说哪里，很可能会遗漏很多的信息。那这个顺序可以是什么样的呢？ 可以从远说到近，从上说到下，或者从物体的表面说到里面的结构，由整体说到局部。好，第二个 困扰大家的问题，怎么做到客观准确呀？就比如刚才观察柠檬的时候，那位同学描述的是不太大，换一个同学可能就会说成是挺小的。 我怎么把这个结果统一为，我一说，别人就知道到底有多大的描述呢？ 这种时候我们就需要一些工具来帮忙了。我想知道这个柠檬它立起来到底有多高？我可以用直尺量一下直尺，不方便的时候还可以换卷尺。 想知道他有多重，我可以用托盘天平、电子天平来乘凉。想测量一些液体的体积的时候，可以用两桶。我想知道我 观测的事件持续了多久，可以用计时器秒表。我想知道我观察对象处在的环境中温度和湿度，可以用温度计、湿度计。 如果我想观察的对象太小了，凑多近都看不到，可以借助放大工具。比如我们之后马上会学到的放大镜、显微镜， 并且用电子显微镜观察的话，我们可以将物体放大一万多倍，清楚地看到肉眼不可见的细菌。 而如果我们现在想观察野生动物，就像珍妮一样，那我们不能凑近，一凑近他们就逃走了。这种时候，我们可以用望远镜来帮 帮忙。而如果想要观察的对象处于内部被挡住了，我们也有透视工具来帮忙，比如拍 x 光片查看骨头的情况， 用 b 超去观察胎儿的情况。还有用核磁共振技术获得人头颅内部的影像。 甚至现在我们有工具来识别人类感官所不能识别的信号了。比如用热红外生命探测仪探测遇难者身体的热量，它可以用于探测生命迹象，是高科技的救援设备。再比如声纳， 它可以利用声波对水下物体进行探测和定位识别。如果我观察的现象 太慢，变化太小，短时间内看不到效果呢？可以采取定时摄影的手段，浓缩时间。相反，如果观察对象太快了，肉眼难以捕捉，可以采取高速摄影技术捕捉瞬间的影像。 以上这些工具的发明和使用，大大弥补了人类自身感官观察的局限，拓宽了感官的范围，使得观察更加细致准确。 现在我们已经了解了什么是观察法，他的定义非常简单，可是想要熟练应用，还是要多加练习。我们要时刻牢记的。观察法的特点是，第一个我得有观察的明确 目的，然后做好详细的计划才能出发。在观察时要全面、细致、有耐心，得到的结果不能带个人主观情感色彩，要客观，可以利用工具帮助我们的结果更准确 啊。接下来我们就以身边常见的生物作为观察对象，来试一试观察法。比如狗尾草。第一步，我先明确我的观察目的 啊，我就选择这第一个问题了，我想知道他一般生活在什么样的环境里。那第二步，我就要做好计划了，知道自己要观察些什么，比如我到哪里去观察，准备去多久？需不需要 拍摄照片呢？要不要挖掘泥土样本？想不想测一些温度湿度？那我还需要带着温度计、湿度计等等。 好，做好计划之后我们去观察。第三步，观察后我可以结合自己的观察和工具测量的结果来书写结论了，描述结果时一定要注意客观准确。 下面这位同学的做法符合观察法的特点吗？ 他把观察对象拟人化了，赋予了他自己的主观情感，这显然是不科学的。好，那再看看这位同学的做法，他的做法科学吗？ 在草丛中有其他植物、小动物，这些也是构成狗尾草生活环境的因素。这位同学看到了很小的昆虫，说明他观察的非常仔细， 但因为其他同学都没有记录这一点，他不想和别人不一样，就划掉了自己的记录。这显然是 不对的。只要是真实的、非偶然性的，和你探究目的相关的信息，都应该如实记录，不能因为自己的喜好或是怕出错而人为删改。记录 好观察法可以直接用来做科学探究，解决一些科学问题，比如刚刚我们计划要研究的狗尾草的生活环境。 但是当仅仅是观察不足以解决问题时呢？我们也可以采用查阅文献、做统计调查以及做实验的方法来研究。 有许多重大科学问题的提出，就来源于细致的观察。英国细菌学家弗莱明就观察到了一个这样的现象，他培养的这些细菌意外被霉菌污染了，这些霉菌就是在发霉的橘子皮上经常可见的青霉。 弗莱明在仔细观察后发现，青梅的周围仿佛形成了一圈真空圈，原来生长在这里的细菌竟然消失了。后来随着这个圈的扩大，培养敏中的细 细菌也在减少。弗莱明没有把这个现象当做一次简单的实验失误放过去，而是提出了一个研究问题，青梅为什么能抑制细菌的生长呢？ 针对这个问题，他利用实验法进行了研究，十一年后，得意于他的研究。弗洛里和钱恩两位科学家合作，从青梅中提纯出了青霉素 这种能够杀菌的药物，结束了传染病几乎无法治疗的时代，拯救了无数人的生命。 通过今天的学习，我们发现，在科学探究中，观察法既可以直接解决某些科学问题，也可以作为基础为后续的实验 提出问题。所以我们才说观察法是生物学研究的基本方法。 好，我们来总结一下今天的课程。我们学习了常用的生物学研究方法中的观察法，他是用自己的感官或借助工具对研究对象进行有目的的、有计划的考察的方法， 在描述观察结果时要全面描述，做到客观准确。 而因为观察法可以独立进行科学研究解决问题，也可以观察到一些现象，提出科学的问题作为实验法的基础。所以我们说观察法是生物学研究 的基本方法。好，这节课就上到这里，祝同学们学习愉快，身体健康！

同学们好，今天我们来一起复习第二章生物学的研究方法。我是陈经纶中学佳明分校的生物教师智纯。 在开始本节课的复习之前，我们先来回顾一下第一章认识生命当中，我们知道了生物与环境构成的统一整体是生态系统。生态系统具有多样性， 有森林生态系统、湿地生态系统、草原生态系统、农田生态系统、荒漠生态系统等等。其中地球上最大的生态系统就是生物圈。生物圈是人类和其他生物共同的 的家园。在生态系统中生活的生物也是多种多样的，比如我们身边常见的动物、植物，以及不太熟悉的细菌、病毒和真菌。 生物学就是研究这些生物的生命现象和生命规律的一门学科。那么如何研究这些生物呢？这就需要运用恰当的工具，采取科学的方法，也就是第二章我们重点学习的内容。 这两位科学家想必同学们都认识了，我们来回顾一下，图中的珍妮古道儿女是在研究黑猩猩时用到了何种研究方法呢？没错，是观察法。细菌学家 弗莱明在发现青霉素能抑制细菌生长的过程中，又主要运用了什么研究方法呢？是的，是实验法。观察法和实验法分别有着哪些特点？ 观察法是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划，用自己的感官外加辅助工具，对客观事物进行系统的感知和描述，以发现和验证科学结论的方法。 应用观察法时，可直接观察，用肉眼观察，也可以间接观察，借助放大镜、显微镜等仪器或用照相机、摄像机等工具观察时要有明确的 目的，细致、全面、真实。有些问题可以直接通过观察法解决，比如珍妮古道尔的例子。有些问题虽然不能用观察法解决，但问题的提出往往来源于细致的观察，比如弗莱明的例子， 观察法往往是科学研究的基础，因此我们称它为生物学研究的基本方法。 很多时候，观察法往往能解答是什么这样的问题，但是为什么这样的问题就需要用到实验法？ 不论是观察法还是实验法，都是科学探究的具体方法。想一想，科学探究的一般过程有哪几个步骤呢？科学探究 一般包括提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流六个步骤。以我们刚刚做完的数副实验为例，我们再来回顾一下这些步骤的表述及注意事项。 基于观察，提出问题是非常关键的一步。科学问题的表述需要聚焦要研究的要素，也就是自变量，还要体现出因变量，也就是观测指标。 因此一般表述为自变量对音变量有影响吗？比如数腹的实验，我们提出的问题是，光照对数腹的分布有影响吗？其后 做出的假设决不是随意的猜测，同样要基于观察和生活经验，因为做出的假设将决定你的研究方向。 以鼠父实验为例，我们发现鼠父的地点尝试花盆下或石块下等黑暗的地方，因此我们才做出假设，光对鼠父的生活有影响，鼠父喜欢生活在阴暗的地方。 在制定计划环节设计实验方案需要注意哪三个原则呢？分别是， 一、控制单音变量就是实验的自变量只有一个，除了自变量以外的其他可能影响音变量的变量都是无关变量。在实验设计中， 应让无光、变亮均相同，有时候不但相同，还要适宜。二、设计对照实验。对照组设置的目的是为了使得实验结果更加严谨，而实验组设置的本身就是为了突出实验目的， 因此实验组一定会接受单一变量处理，而对照组不接受单一变量处理。 三、多次重复实验的目的是为了避免偶然性，以减少误差，让实验更加严谨和科学。我们还是以数复的实验为例，请思考以下问题。 一、一侧遮光，一侧不遮光的目的是形成有光的实验组和无光的对照组，符合对 照原则。二、若一侧放一厘米湿土，另一侧如何处理？另一侧也放一厘米湿土，符合单一变亮原则。三、为什么用十只数副而不用一只呢？ 一只的偶然性太大，十只能减少误差。另外，我们将全班同学的数据取平均值，也是为了多次重复实验，减少误差。符合第三个原则， 根据实验数据得出结论。结论不是简单的描述现象，而是基于实验现象和数据的分析推理得出的规律性的陈述，最后往往还需要表达 交流，使得研究成果共享，并激发更深入的研究。 除了观察法和实验法外，我们还学习了两种生物学常用的研究方法，文献法和调查法。 文献法就是收集资料。收集资料的途径有很多，可以去图书馆查阅报纸杂志、相关书籍，也可以上网搜索，这些都算是文献法。 对获得的资料要进行整理和分析，从中寻找问题的答案，或者发现探究的线索。 如果想要了解生物种类、生存环境，常用的研究方法就是调查法了。例如进行 人口普查属于调查法，同学们容易将调查法与观察法混淆，调查的范围很大，不可能逐一调查，就要选取一部分调查对象作为样本。 也就是说，调查法一般具有数据和抽样两个特点。观察法没有。让我们来通过几个小练习考察一下大家的学习效果吧。 第一类问题是有关研究方法的选择的，我们来一起看。例一， 在生物学研究中，对研究对象不加任何控制，只记录自然发生的事实，以获取有意义的信息。这种研究方法是， a。 调查法 b。 观察法 c。 实验法 d。 分类法这类题中，我们需要关注题干中的重要信息，比如本题的关键信息有对研究对象不加任何控制，只记录自然发生的事实， 可以直接锁定答案是 b。 观察法也可以通过排除法。想一想，选项中的每种研究方法分别有哪些特点？ 调查法需要有数据和抽样，实验法需要做实验，三大原则需要注意， 分类是我们在生物研究时经常用到的思路方式，但不是研究方法。 第二类常考问题是最 复杂的实验法相关习题。第一，在探究不同洗衣粉洗涤油渍的效果时，在实验组与对照组间应保持相同的因素，不包括 a。 洗衣粉种类 b。 水的温度 c。 油渍大小 d。 洗涤时间这道题乍一看有些绕，但不难发现，此题考察我们的知识点是变量 实验变量，即对照实验中不同的条件。一组对照实验中一般只能设计一个变量， 简单的说就是要做到一组对照装置中只有一个条件不同。确定变量的方法有两种，可以从实验方案中不同的调 条件中确定，也可以从探究的问题、假设或者结论的语气当中确定。 如探究不同洗衣粉洗涤油渍的效果。实验中变量是洗衣粉种类，除变量不同之外，其他的因素都应该保持相同，这就是单一变量原则。所以本题正确的选项是 a、 b、 c、 d 都要保持相同，才能保证控制单一变量。 我们再来看一道实验法综合题。例二，向日葵因其常常追随太阳，又名朝阳花，请回答下列问题。一、人们发现开花之 前的向日葵能追随太阳，即早上朝东，正午直立，晚上朝西，夜间又转回东方。 研究者测量并记录其经杆在不同时间的弯曲角度，如图一，这种研究方法属于什么法？ a。 观察法 b。 实验法 c。 文献资料法图一，在下方，你会选择哪个选项呢？相信你一定选对了。自然条件下观察记录选择 a。 观察法 二、为了研究追随太阳这一特性对向日葵生长的影响，研究者将若干向日葵分为两组，将 甲组正常生长遗嘱怎样处理，一段时间后发现甲组向日葵的生长状况明显好于遗嘱。 不难发现，这问的考点是一个制定计划中需要注意的原则，既可以说是对照组和实验组的考察，也可以说是控制单一变量原则考察。 在作答前，我们先来思考一下甲乙二组谁是对照组，谁是实验组呢？ 甲组是正常生长的常态组，那么甲组就是对照组，乙组是非常态的实验组。 那我们就需要找到自变量是什么？没错，应该是追随太阳这一特性。那么 甲组是正常生长组，正常生长的向日葵是能够追随太阳的，乙组就不让向日葵追随太阳，如何使他不追随太阳呢？固定他的朝向方向。 所以答案是固定其朝向，使其不能追随太阳生长。 有趣的是，向日葵开花后，花盘一直朝向东方，不再追随太阳。 研究者就这一特性对向日葵的影响再次开展实验。将开花期的向日葵分成两组，一组花盘一直朝东，另一组花盘一直朝西。观察不同朝向向日葵的花盘吸引昆虫仿花 的次数。结果如图二。这一研究过程是基于什么问题开展的？此问考察的是实验法步骤中的哪一步？经过认真的审题，我们可以发现何种问题？应该考察的是提出问题这个步骤。 问题中要有明确的字变量和音变量，可以通过哪找出来呢？对了，图二中图中的横坐标的含义是时间，纵坐标的含义是四十五分钟之内昆虫仿花次数。 两组分别是朝东组和朝西组。自变量是时间吗？认真观察可以发现，黎明后 二六十小时是重复多次实验，不是自变量。我们确定了自变量是不同朝向，因变量是单位时间内昆虫仿花次数， 通过组织语言得出。最后的问题是，不同朝向向日葵花盘对昆虫反花次数有影响吗？ 研究者发现朝东的花盘更容易吸引昆虫仿花，于是研究人员推测这可能与早晨朝东的花盘温度较高有关。为检验这一假设，研究者再次实验如下表， 研究者进行下表所示的实验，不同的处理分别是，第一组花盘朝东，第二组 组花盘朝西，第三组花盘朝西并升高温度。过程为统计并比较三组向日葵吸引昆虫仿花的次数。 预期结果是一段时间后，若第一组反花次数较多，第二组反花次数较少，第三组结果是怎样的，则上述推测成立。 根据题干可知，研究人员推测这可能与早晨朝冬的花盘温度较高有关，也就是说，反花次数与温度有关，而不是与朝向有关。 所以，推测成立第三组的结果应该与第一组差不多。怎样表达才能表达出第三组与第一组的结果差不多呢？有同 说第一组反话次数较多，那我也写第三组反话次数较多，这样写可以吗？为了明确的表达出第三组与第一组的结果相近，我们还应该加一句，且与第一组次数相近。 通过向日葵这道综合题，我们又复习了如何提出问题，找出字变量和音变量，如何设置对照组和实验组，如何描述结果。希望以后面对实验题，你能够更加得心应手。 我们在进行生物学研究时，如果观察微小的物体，经常会用到显微镜，认识显微镜的结构，熟练和规范的使用显微镜是 学好生物的基础，是每个同学学习生物学的必备技能。显微镜的重要结构我们来一起复习回顾。首先是两个放大物像的结构，目镜和物镜， 总放大物项倍数等于二者放大倍数的乘积。然后是两个调焦距的结构，粗调的粗准角螺旋和微调的细准角螺旋。如何使用显微镜呢？ 显微镜的操作方法是，一、提取安放。二、转动转换器。三、调节光线。四、安放拨片。五、调焦观察。六、移动拨片。七、观察拨片。八、复原放回。 其中有哪些需要注意的事项，我们来通过练习来回顾。例一，用显微镜观察细胞结构时，观察的材料必须是薄而透明的， 原因是这样的材料， a。 便于放置在显微镜上 b。 不易污染显微镜 c。 易于被染色 d。 能让光线透过薄而透明的目的是为了让光通过，光通过了才能观察。 在做实验时，经常有同学把自己的手指直接放在悟镜下观察，这样做不光会污染镜头，也完全不可能看到像。 例二，是一道有关污物判断的习题。一位同学在用显微镜进行 观察时，在视野内看到了一个小黑点，分别移动在拨片和目镜，小黑点都不动，则黑点可能在 a。 反光镜上 b。 雾镜上 c。 盖拨片上 d。 目镜上。 视野内的污点只可能在拨片、雾镜和目镜上，不可能在反光镜上，反光镜只反光不成像。如何判断雾的位置呢？ 我们一般首先移动拨片，如果污点移动，说明在拨片上，如果不动，再转动目镜，如果污点动了，说明污点在目镜上，如果还不动，则在物镜上。也就是说移动后如果不动， 也就排除了污点在移动部位的可能。第三，右图中图一为某同学低倍镜下最初观察的物像，图二为调整后的物像。该同学进行的正确操作顺序时， 本题考察由低倍镜换到高倍镜时的操作有四步，一、移动拨片，将雾像移到视野中央。二、转动转换器转换至高倍镜。 三、转动遮光器和反光镜，调节视野亮度。四、调节细准胶螺旋，使像清晰。注意在高倍镜下一定不能动粗，只能动。细 题应先将相在低位镜下看清晰，调节粗准交或细准交螺旋，再将观察部位移动至中央。因为显微镜上下颠倒、左右颠倒的特点，看到在右下方就向右下方移动， 之后再转动转换器，调至高倍镜，再转动细准胶螺旋。选择 b 选项。 小节，本节课我们通过梳理、归纳和立体解析的方式带同学们复习了第二章的主要内容。 认识生物，研究生物需要根据探究的问题选择恰当的研究方法。生物学的基本研究方法是观察法，重要方法是 实验法。在设计实验的时候要注意三个重要原则，否则实验将失去科学性。为了顺利完成有关实验研究工作，在必要的时候还要使用适宜的研究工具进行研究。 其中解剖器具和显微镜是我们最常用的工具，有助于我们从宏观到微观观察生物体。 同学们掌握生物学研究的方法和各种实验技能是今后学习的基础。 第二章的内容将贯穿我们整个初中生物课的学习，今天的课就到这里，希望能对你的学习有所帮助，感谢你的倾听和思考，祝同学们学习愉快！

草铝虫是什么生物？草铝虫是一种单细胞生物，它们长得像一只小小的椭圆形拖鞋，所以被称为草铝虫。它们的身体表面长满了纤毛，就像一只毛茸茸的小狗一样，可爱极了。 草铝虫是一种益养生物，他们的饮食习惯非常简单，就是吃细菌、边毛虫和其他微小生物。他们通过口腔将食物吞入食物泡中，然后将其消化吸收。这种吃法有点像我们吃火锅，把食物扔进去，然后慢慢享用。 草铝虫的生殖方式也很有趣，他们有两种生殖方式，一种是有性生殖，另一种是无性生殖。在有性生殖中，两个草铝虫会通过细胞核的融合来交换遗传物质，然后分裂成四个子细胞。这种生殖方式就像是草铝虫之间的约会，通过 交换遗传物质来创造新的生命。而在无性生殖中，草铝虫会通过纵向分裂的方式进行繁殖。每个草铝虫可以分裂成两个完全相同的子细胞，这种生殖方式就像是草铝虫之间的克隆，完全相同的子细胞就像是双胞胎一样。 草铝虫在生物学研究中有着重要的作用，由于其单细胞结构简单，易于培养和观察，因此草铝虫被广泛用于生物学实验和教学中。草铝虫还被用作生物学研究的模式生物，用于研究细胞分裂、细胞运动、 细胞信号传导和细胞代谢等方面的基础生物学问题。总之，草铝虫虽然是一种微小的生物，但是他们的生活方式和繁殖方式都非常有趣，他们在生物学研究中也有着重要的作用，可以说是一种小巧玲珑的实验宝石。

同学们好，我是来自北京市日潭中学的田五妹老师，今天我们一起来学习实验法。 同学们小时候可能都曾对这些小小的黑黑的动物感到好奇，你是否也曾产生这样的疑问，蚂蚁是什么样子的？这些蚂蚁住在哪里？蚂蚁吃什么呢？ 这些问题其实就是在问蚂蚁的形态、结构、分布以及实性。 当产生这样的疑问时，我们便可以通过观察法来初步获得答案。当我们有 了初步了解后，也许会好奇更多。比如，当我们了解了蚂蚁长什么样子之后，对于它的形态、结构，我们可能更想了解蚂蚁的触角或者其他结构部分有什么样的作用。 当我们了解了蚂蚁分布在哪些地方之后，我们可能会进一步提出影响蚂蚁分布的因素是什么呢？ 当我们了解蚂蚁吃什么之后，也许我们还会思考，影响蚂蚁食性的是味道还是颜色呢？ 这三个问题显然通过观察法便不能得到答案，需要采用其他的方法来进行探究。比如我们可以人为对马 蚂蚁的形态、结构、分布和食物等等进行一定干扰，看看蚂蚁会有什么变化，这便是实验法的出行了。实验法的起源啊，甚至可以追溯到很久很久以前。 大约在两千多年前，古罗马帝国的军队在烟尘蔽日、飞沙漫漫的沙漠上，士兵们长途跋涉，吃不到水果蔬菜，出现了各种各样的症状，甚至出现死亡的情况。 谁也不知道这究竟是怎么回事。直到十八世纪，一位叫詹姆斯林德的医生才想到了解决办法，他是怎么做的呢？他首先对船上的人们进行了观察 查和记录，他发现士兵比军官更容易患这种病。在进一步了解，他发现军官和士兵啊吃的不同， 军官可以吃到水果和蔬菜，士兵只能吃土豆和面包。如果你是林德医生，此时你会有怎样的猜想呢？ 林德医生猜想啊，这种疾病和某种食物有关，那这个想法对不对呢？有什么办法进行验证呢？我们一起来思考以下这些问题。 问题一，食物有很多种，你如何确定是哪一种食物造成了这种情况呢？我们先从 观和视听饮食中的差异入手做分析吧。实际上林德医生当时就是从柑橘、柠檬、葡萄干和酒等等一种一种来尝试的。 比如我们想知道橘子有没有用，就给病人吃橘子，想知道柠檬有没有用，就给病人吃柠檬。 在这个过程中，给实验对象也就是患者提供什么种类的食物，完全是由我们人为来进行确定的。 我们就把在实验中像实物种类这样我们可以人为自己主动操纵改变的量称为自变量。问题二， 二，那我们通过什么现象来判断自变量是否有影响呢？也就是某种食物，比如说橘子是否发挥作用，以什么为标志呢？ 其实这个比较容易回答，我们可以就观察患者吃了橘子之后患病的症状是否缓解就可以了。 在这个实验中，患者症状可能会因为食物种类的不同而有差异，于是我们就把因为自变量改变而发生变化的量称为因变量。 在这个实验中，因变量是可以直接被我们观察到的，所以也可以叫做观测指标。 那我们在做实验的时候，就可以观察吃橘子的患者病好没好就可以了。但是我们如何确定这个患者病好了就一定是由吃橘子引起的呢？ 还有没有其他可能引起音变量发生变化的量呢？一定有很多吧，你可以先试着自己举几个例子， 比如说其他的食物，红酒、面包、麦片，再比如说患者的睡眠时间，每日的运动量， 再比如说患者的性别、年龄或者食物的数量，就好比吃一个橘子和吃十个橘子会不会有不一样等等。我们就把 除了自变量以外，能够影响因变量的量叫做无关变量。 在列举了无关变量后，紧接着就会产生第四个问题，如何确保音变量的变化就是由自变量引起，而不是无关变量呢？有同学可能说，反正是无关变量，把它们扔掉，不要这个变量。 那比如红酒你可以不让船员喝，但是年龄、性别、食物的数量，这些无关面量是不能直接不要的。那怎么排除他们的影响呢？ 一定有同学想到了，可以让这些无关变量都一样就好了。此时就出现了一 一个重要的操作分组，将病人分成两组，一组给橘子，另一组不给橘子。除了橘子这个自变量之外，刚刚我们想到的其他所有变量都保持一致， 给橘子的这组是我们增加了实验变量的组，叫做实验组。 不给橘子的组的作用是进行对照，因此没有实验变量处理就叫做对照组，这就是控制单一变量， 那这样就能保证实验结果的可靠了吗？万一只是偶然 一次，这个人吃橘子好了呢？有没有可能只是巧合呀？所以问题五， 你如何确保这个实验结果不是偶然呢？ 我们可以多让几位患者共同参与这个实验，越多的人得到了相同的实验结果，这个结果就越有说服力。 根据实验不同，我们可以采取这样加大样本量或者多次重复的做法。 如果刚刚这个思考的过程你全都理解下来了，那恭喜你和林德医生想的一样，林德医生接下来就去实践这个操作， 他发现了很多对坏血病有治疗效果的食物。来回顾整个探究的过程。 我们首先在实际生活中发现一些事件，产生了一个问题，如何治疗坏血病？经过观察分析后，提出了更具体的问题， 探究橘子是否能治疗坏血病，并根据观察结果作出合理的假设，橘子能治疗坏血病。 然后我们开始分析这个实验的自变量、音变量是什么，观测指标是否容易观察到，如何营造对照组的条件，找什么样的实验对象等等。这 这都是在为接下来的操作而制定计划。而后在林德医生的带领下，真实实施了这个计划。终于，经过严密的实验，我们得到了结论，橘子能治疗坏血病。 当然，后来林德医生又进行了类似的大量实验，发现不只是柑橘，还有很多食物都对坏血病有治疗效果。 故事到这里并没有结束，后来林德医生整理了整个观察和治疗过程，写出了著作论坏血病和论海源保健最有效的方法，这样其他医学专家或生物学家等等，就可以共享 林德医生的研究成果，这也为后来维生素 c 的发现奠定了基础。因此，在得出结论后，还有很重要的一步就是进行表达交流。 通过表达交流，共享研究成果，才能共同推进人类科学的研究进程。 提出问题，作出假设，制定计划，实施计划，得出结论，表达交流。这就是科学探究的一般过程。可以说，所有科学研究成果都是遵循这样的过程研究出来的。 比如青霉素的发现。同学们对这种药物想必不陌生，小时候生病经常 常会需要注射青霉素，注射之前啊，往往还要做皮试，看看你是否过敏。青霉素可以对抗多种细菌，因此被广泛使用，而青霉素也是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。 而抗生素的发现过程，就是源于对一个小意外的科学探究。 一九一四年第一次世界大战的时候，弗莱明是皇家陆军医疗队的队长。当时他到了法国，发现很多士兵受了伤，伤口一受感染，基本上就只能用消毒水消下毒。 但消毒水把病菌杀掉的同时，也把对人体有用的菌群杀掉了，因此那时候死掉的人非常多。 这种致病菌最常见的就是葡萄球菌，所以弗莱明就希望找到一种东西，既能把葡萄球菌杀掉，还不伤害对人体有用的细菌。这一找啊，就找了十多年。 到了一九二八年这一天，弗莱明外出的时候，忘了自己还在实验室培养葡萄球菌，器皿的盖子没有盖，这下细菌就全部暴露在空气中。 等三个星期之后，弗莱明度假回来，发现本来要培养的葡萄球菌上头都长白毛了， 就像生活中我们没有把食物放冰箱，结果面包啊饭啊都长毛了，是类似的。这个圆形区域就是弗莱明观察到的培养品 面积比较大的这一片就是旺盛生长的葡萄球菌，圆形的白色部分就是污染了的青霉菌菌落。仔细观察，你有发现什么特别的现象吗？ 对了，青霉菌菌落周围好像出现了一圈绿色的葡萄球菌隔离带， 葡萄球菌并没有挨着青霉菌生长，似乎青霉菌的存在抑制了葡萄球菌的生长，才形成了这个抑菌圈。 现在你也观察到了这个现象，你会提出什么问题呢？弗莱明，啊，提出了这样的问题，青霉菌 为什么能抑制细菌生长呢？接下来我们按照科学探究的过程来进行研究。对于这个问题，你会提出什么样的假设？ 弗莱明推测青霉产生了某种能抑制细菌生长的物质。同样，我们需要分析自变量和因变量。从问题和假设中都可以判断到，这个实验的自变量是青霉菌，因变量是 细菌的生长。回顾实验法的控制单一变量的原则，我们需要进行分组实验。自变量是清 霉菌，那就是一组接种青霉菌，另一组不接种青霉菌。接种青霉菌的是接受了单一变量处理的，因此是实验组 不接种青霉菌的，这组是为了和接种的一组进行对照，所以是对照组除了青霉菌外，还会有哪些变量影响葡萄球菌生长呢？ 比如培养机配方，也就是细菌获取的营养种类和数量，还有培养细菌的种类、数量、培养的时间、温度等等。为了避免这些无关变量 对细菌生长的影响，确保遵循单一变量原则，我们就需要确保黄框框里的这些变量在两组中都一致且适宜菌群的生长。 弗莱明带领自己的团队严格按照实验计划操作，仔细观察现象，认真进行测量技术和记录，并把收集到的数据进行整理，分析这些现象和数据是否支持弗莱明的假设。 经过多次重复实验，所有的实验现象都符合他们的预期，因此支持了弗莱明的假设。弗莱明把这一极具应用价值的发现 写成科学论文，发表在了一九二九年英国实验病理学杂志上。十一年后，英国病理学家弗洛里和英级德国化学家钱恩合作，从青梅中提纯出了青霉素， 并用于临床医疗。青霉素作为高效的抗菌素，救治了众多被细菌感染的患者，特别是在第二次世界大战期间，挽救了很多伤员的性命。 为此， flyming、 flora 里和钱恩三人共同获得了一九四五年诺贝尔生理学或医学奖。 我们可以看到，许多重大科学研究问题的提出源于细致的观察。观察 查法是生物学研究的基本方法，而实验法是生物学研究的重要方法。 还记得这群蚂蚁吗？我们有很多好奇的问题都没有解决，比如这个什么因素影响了蚂蚁的分布？你能不能尝试沿用科学探究的过程，设计实验进行探究？提示几个可共思考的问题。 问题一，在我们要研究的问题中，自变量是什么？这个问题的回答要基于观察结果提出， 你经常观察到蚂蚁在什么样的环境中生存呢？这个环境有什么特点？ 光照、温度、水分等等，这些因素有什么特点呢？那比如我们先确定要研究的一个变量水分吧，探究水分对蚂蚁分布的影响，然后来思考第二个问题， 无关变量可能有哪些？既然确定了水分是自变量，那光照、温度就都成为无关变量了。 除此之外，我们仿照前两个实力来想一想，可能还会有哪些无关变量呢？比如蚂蚁的体积数量？ 再看问题三，观测指标是什么？如果说我们 假设蚂蚁喜欢比较潮湿的环境，那会有什么现象来体现呢？可能会出现蚂蚁聚集在潮湿的地方，那么观察指标是什么呢？最后问题四， 你如何控制这个单一变量水分对蚂蚁分布的影响？我们要保证只有水分这一个单一变量会对蚂蚁分布产生影响，那就需要其他变量 保持一致。比如说都没有光照，那温度呢？只要保持一致就可以吗？比如说零度可以吗？显然不合， 至少应该保持在蚂蚁一般活动时的温度，也就是不仅要一致，还要适宜。 小结一下实验法，我们就以这个问题为例，探究水分对蚂蚁分布的影响。从问题中我们可以明确，自变量和因变量 问题往往可以表述为探究自变量对因变量的影响，而对照组和实验组唯一的差别就是自变量。 在实验设计中，通过设置对照组控制其他变量一致且适宜，并进行多次 重复或增大样本量的操作，避免偶然减小误差。通过这些操作实现实验的控制单一变量的原则，这是实验法最核心的原则。 因此我们也能发现，无论是设计一个实验还是理解一个实验的设计，都需要我们能明确实验目的，从而确定字变量和音变量。 我们来看几个小问题进行练习，找一找下面这些探究问题中的字变量和音变量。 第一个探究甲状腺激素对幼小动物发育的作用。这个问题直接就能读出 自变量是甲状腺激素，因变量是幼小动物的发育。第二个问题， 探究温度对唾液淀粉酶活性的影响。这个问题和第一个类似，自变量是温度，因变量是唾液淀粉酶活性。 这里面也许有一些生物学名词，同学们还没有学，比较陌生，但我们可以通过逻辑进行判断。再来看第三个， 探究不同浓度液体中红细胞的形态变化。这个问题需要我们读明白，题目要表达的是，红细胞的形态可能 会因为在不同浓度的溶液中出现差异，我们做实验时可以人为改变溶液的浓度，而红细胞形态可能会因浓度变化而改变。 因此也可以把问题改成探究不同溶液浓度对红细胞形态变化的影响。所以自变量是溶液浓度，因变量是红细胞形态。第四个问题， 探究种子萌发的条件。这个问题叙述比较简单，需要我们通过生活观察提出猜想，可能有哪 哪些条件会影响种子萌发呢？比如说温度、水分、空气等等。然后再进行实验时，依循控制单一变量原则逐一进行探究。 因此，在不同实验中，自变量有可能是温度或者水分或者空气，而因变量都是种子的萌发。 来看第五个蜜蜂喜欢什么颜色的花这个问题我们也可以把它转化成探究自变量对音变量的影响。这种方式同学们想一想，转化后的表达方式有很 多，比如探究什么颜色的花对蜜蜂吸引作用更强。当我们用这种表述时，可以便于我们确认字变量和音变量。当然，如果可以直接从问题表述中读明白也是可以的。 总之，当我们要运用实验法解决问题时，一定要先确认字变量和音变量，从而确定实验目的。在进行实验时，遵循控制单一变量的实验原则。 那我们该如何区分对照组和实验组呢？对照组真的这么必要吗？我们下节课继续讨论，祝同学们学习愉快，再见！

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