滬科技版（2020）必修1第2節(jié) 實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要途徑精品課件ppt

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實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要途徑
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，科學(xué)家對(duì)生命活動(dòng)規(guī)律的研究都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究獲得的。實(shí)驗(yàn)探究也是學(xué)習(xí)生物學(xué)的重要途徑。合理的思路和方法以及熟練的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的基本保障。走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前，讓我們先來(lái)熟悉生物學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的基本步驟和要求。
實(shí)驗(yàn)探究的基本步驟和要求
思考與討論：1. 對(duì)于做過(guò)的實(shí)驗(yàn)，表格中的幾項(xiàng)內(nèi)容你是否都能填寫(xiě)完成？為什么？2. 與小組同學(xué)交流，將表格信息進(jìn)一步完善。3. 從做過(guò)的實(shí)驗(yàn)中，你能歸納出生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有哪些基本步驟和要求？
1．實(shí)驗(yàn)探究需要合理的思路和方法
舉例：為什么小麥不能在海邊灘涂生長(zhǎng)，而蘆葦卻可以在海邊灘涂生長(zhǎng)？海邊灘涂土壤中對(duì)于作物生長(zhǎng)的影響因素是什么？ 探究問(wèn)題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施，→獲取數(shù)據(jù)→分析數(shù)據(jù)→得出結(jié)論→新的問(wèn)題（如果要開(kāi)發(fā)灘涂或鹽堿地作為農(nóng)田，應(yīng)該怎么辦（采取哪些措施））→進(jìn)一步探究。
土壤鹽堿化影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，找出其中的影響因素就可以進(jìn)行相應(yīng)改善以提高產(chǎn)量。NaCl含量、pH 等因素可能會(huì)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有影響。
探究 NaCl 含量對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響
探究 NaCl 含量對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響過(guò)程
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在一定范圍內(nèi)，NaCl濃度越高對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)越大
提出問(wèn)題：鹽堿化的土壤中，NaCl含量對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)有怎樣的影響？
做出假設(shè)：土壤中NaCl含量高會(huì)抑制農(nóng)作物的生長(zhǎng)。
設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案：1.小麥種子萌發(fā)2.觀察小麥幼苗生長(zhǎng)
其他因素：如土壤酸堿度等，是否對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)同樣有影響呢？
①對(duì)照原則：需要設(shè)置對(duì)照組，通過(guò)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間的比較，用統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法確定是否存在差異，從而得出結(jié)論； ②單一變量原則：控制無(wú)關(guān)變量，保證實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間實(shí)驗(yàn)條件的一致性，盡可能避免因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)或操作引起的誤差； ③平行重復(fù)原則：需要有一定數(shù)量的樣本和重復(fù)，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠。
總結(jié)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則
2．實(shí)驗(yàn)探究需要熟練的技能
了解實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)程和注意事項(xiàng)，熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的操作和實(shí)驗(yàn)試劑的正確使用，確保實(shí)驗(yàn)的安全、可靠。 安全提示：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行科學(xué)探究的特殊場(chǎng)所，配置有各類精密儀器、化學(xué)試劑、玻璃器皿、加熱設(shè)備等。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，需先了解實(shí)驗(yàn)室安全守則，包括熟悉儀器設(shè)備的使用方法，遵守操作規(guī)程，做好防護(hù)措施，安全用水用電等；同時(shí)還要遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律，不在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)食，維持實(shí)驗(yàn)室清潔衛(wèi)生，做好廢棄物處理和垃圾分類等，遇到問(wèn)題及時(shí)報(bào)告指導(dǎo)老師。
實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 學(xué)會(huì)使用高倍鏡；用高倍鏡觀察不同生物組織的細(xì)胞，比它們形態(tài)結(jié)構(gòu)的異同；通過(guò)信息檢索和歸納分析，初步體會(huì)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)原理 普通光學(xué)顯微鏡根據(jù)凸透鏡的成像原理，通過(guò)物鏡、目鏡兩次成像：物像呈倒立放大的虛像。 視野觀察到物像的放大倍數(shù)：物鏡和目鏡放大倍數(shù)的乘積。
1-1 用高倍鏡觀察動(dòng)植物細(xì)胞
實(shí)驗(yàn)步驟（一）高倍鏡的使用 熟悉顯微鏡構(gòu)造，注意觀察：① 電源開(kāi)關(guān)和光圈（或光亮度調(diào)節(jié)旋鈕）的位置；②目鏡和物鏡的放大倍數(shù)；③粗準(zhǔn)焦螺旋和細(xì)準(zhǔn)焦螺旋的旋轉(zhuǎn)方向與載物臺(tái)升降的關(guān)系；④片夾旋鈕旋轉(zhuǎn)方向與玻片移動(dòng)方向的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)步驟2. 低倍鏡和高倍鏡之間的轉(zhuǎn)換 ①取一片蠶豆葉下表皮永久裝片放在載物臺(tái)上，用片夾夾穩(wěn)；打開(kāi)顯微鏡電源開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，將低倍鏡對(duì)準(zhǔn)通光孔。
實(shí)驗(yàn)步驟 ②找：在低倍鏡下觀察蠶豆葉下表皮永久裝片，先調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋，再調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，使物像達(dá)到最清晰。 ③移：旋轉(zhuǎn)片夾旋鈕移動(dòng)裝片，選取不同的視野進(jìn)行觀察。將需要放大觀察的細(xì)胞，通過(guò)旋轉(zhuǎn)片夾旋鈕，移至視野正中。 ④轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，切換到高倍鏡。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩眼須從顯微鏡側(cè)面注視，避免鏡頭與裝片相碰。 ⑤調(diào)：用目鏡觀察視野并微微轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，直到物像最清晰。
實(shí)驗(yàn)步驟( 二 ) 蠶豆葉下表皮細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察 1. 低倍鏡觀察：低倍鏡下觀察到形態(tài)不規(guī)則的是蠶豆葉下表皮細(xì)胞，腎形的是保衛(wèi)細(xì)胞（成對(duì)排列）；成對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞圍成的是氣孔。
實(shí)驗(yàn)步驟2. 高倍鏡觀察：在低倍鏡視野中，選擇一對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞，移到視野中央，轉(zhuǎn)換高倍鏡進(jìn)一步觀察表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞的形態(tài)以及細(xì)胞核，關(guān)注這兩種細(xì)胞與周邊細(xì)胞的連接形式。繪制細(xì)胞簡(jiǎn)圖，并將觀察結(jié)果填入表 1-4 中。
實(shí)驗(yàn)步驟( 三 ) 人血細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察 根據(jù)上述顯微鏡的操作過(guò)程，觀察人血涂片永久裝片。高倍鏡下可觀察到圓餅狀的紅細(xì)胞以及細(xì)胞核被染上顏色的顆粒狀白細(xì)胞。
顯微鏡使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)
A.下降鏡筒時(shí)要目視物鏡，防止物鏡下降時(shí)壓壞玻片標(biāo)本或損傷物鏡；B.轉(zhuǎn)換物鏡時(shí)要轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，不可握住物鏡直接轉(zhuǎn)動(dòng)；C.光線暗示，使用反光鏡的凹面；光線亮?xí)r，使用反光鏡的平面；D.高倍鏡觀察時(shí)，只能使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)節(jié)焦距。若視野光線較暗可調(diào)節(jié)光圈(或光亮度調(diào)節(jié)旋鈕)，使視野明亮。
1.放大倍數(shù)的變化與視野范圍內(nèi)細(xì)胞數(shù)量變化的推算 若視野中細(xì)胞為單行，計(jì)算時(shí)只考慮長(zhǎng)度；若視野中充滿細(xì)胞，計(jì)算時(shí)考慮面積的變化。細(xì)胞數(shù)量與放大倍數(shù)的變化規(guī)律如表所示：
2.顯微鏡的成像特點(diǎn)和物像移動(dòng)規(guī)律 (1)成像特點(diǎn)：顯微鏡成放大倒立的虛像，實(shí)物與像之間的關(guān)系是實(shí)物旋轉(zhuǎn)180°，如實(shí)物為字母“b”，則視野中觀察到的為“q”。
(2)移動(dòng)規(guī)律：在視野中物像偏向哪個(gè)方向，則應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)(或同向移動(dòng))裝片。如物像在偏左上方，則裝片應(yīng)向左上方移動(dòng)；若將下圖中的細(xì)胞移到視野正中央，應(yīng)先將裝片向右下方移動(dòng)。
3.顯微鏡的目鏡和物鏡及放大倍數(shù)的區(qū)分 有螺紋的是物鏡(③和④)，無(wú)螺紋的是目鏡(①和②)。 區(qū)分放大倍數(shù)可看“長(zhǎng)短”：物鏡長(zhǎng)的放大倍數(shù)大，目鏡短的放大倍數(shù)大。還可看物鏡鏡頭與玻片標(biāo)本的距離：放大倍數(shù)越大，鏡頭離玻片標(biāo)本越近。圖中放大倍數(shù)較大的目鏡和物鏡分別是②和④。
1、如果使用10倍目鏡和10倍物鏡在視野中央觀察到1行有8個(gè)細(xì)胞，則物鏡換成40倍時(shí)，視野中央一行還能看到幾個(gè)細(xì)胞？
2、2015年9月15日，美國(guó)科學(xué)家在《自然·通訊》報(bào)道了他們的最新研究成果，即利用超聲波開(kāi)啟蠕蟲(chóng)的神經(jīng)元。該技術(shù)的亮點(diǎn)是可以利用超聲波控制蠕蟲(chóng)的爬行方向。現(xiàn)已知觀察蠕蟲(chóng)的爬行需要利用顯微鏡，若在顯微鏡下觀察到蠕蟲(chóng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則實(shí)際上蠕蟲(chóng)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?　　)A． 逆時(shí)針B． 順時(shí)針C． 在左側(cè)是逆時(shí)針，在右側(cè)是順時(shí)針D． 在左側(cè)是順時(shí)針，在右側(cè)是逆時(shí)針
3、某學(xué)生用徒手切片法制作花生子葉切片，用染液染色后，在顯微鏡下觀察。在高倍鏡下轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，有一部分細(xì)胞看得比較清晰，而另一部分細(xì)胞比較模糊，其原因最可能是(　　)A． 細(xì)準(zhǔn)焦螺旋沒(méi)有調(diào)節(jié)好B． 反光鏡未調(diào)節(jié)好C． 子葉切片染色不均勻D． 子葉切片切得厚薄不均