1、生命科學教育正在對初高中生物教材進行剖析，包括專題內容的搜集和總結，以期有利于中學教師和學生進行系統的學習和深度理解教科書。本文介紹高中生物教科書中涉及到的科學研究方法。生物學是一門自然科學，而科學是科學知識、科學方法和科學精神構成的統一整體。高中生物課程標準將科學方法放在一個極其重要的位置，在課程目標中有著非常具體地敘述：發展科學探究能力，初步學會：（1）客觀地觀察和描述生物現象；（2）通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題；（3）分析問題，闡明與研究該問題相關的知識；（4）確認變量；（5）作出假設和預期；（6）設計可行的實驗方案；（7）實施實驗方案，收集證據； （8）利用

2、數學方法處理、解釋數據；（9）根據證據作出合理判斷；（10）用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點；（11）聽取他人的意見，利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護以及作必要的反思和修改。我們將教材中涉及到的科學方法進行歸納整理，以方便廣大教師查閱、落實教學要求。一、觀察法觀察法是生物學的基本研究方法之一，“觀察、觀察、再觀察”曾作為巴甫洛夫的座右銘寫在他實驗室的墻壁上。觀察法是指人們在自然發生的條件下，通過感官或借助于儀器，有目的有計劃地考察研究對象，從而獲得有關經驗性材料的方法。觀察法在高中生物教材中常常與顯微鏡的使用結合起來，考查使用光學顯微鏡觀察細胞的結構或者細胞的生命活動。具體內容

3、包括：必修一教材中主要有：1使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞2制作臨時切片，檢測和觀察植物組織中的脂肪3觀察細胞中DNA、RNA的分布4用高倍顯微鏡觀察葉綠體、線粒體5觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂必修二教材中主要有：1觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片2低溫誘導植物染色體數目的變化必修三教材中主要有：1使用血細胞計數板觀察統計酵母菌數量2在進行土壤小動物類群豐富度的研究中使用實體鏡觀察小動物二、實驗法生物學的實驗是指根據一定的研究目的，在人為控制或干預研究對象的條件下進行的觀察與研究，一般分為驗證性實驗和探究性實驗兩類。其中的探究性實驗是主要內容，也是重要的考點之一。探究性實驗的三個原則：1、單一變

4、量原則。特殊處理：實驗組。特殊是相對的。比如有光是正常的，遮光則是特殊處理。一般處理：對照組。一般處理可以是不作任何處理，或者是等量清水或生理鹽水處理，或者是與對照相同的溶劑但不加溶質的處理。2、單一變量原則。自變量：實驗中人為改變的變量，一般是唯一的。因變量：實驗中，隨自變量變化而變化的變量，通常是指實驗結果的觀察或測量指標。無關變量：也稱控制變量，在實驗中，除自變量以外的也可影響因變量的因素或條件。不研究物質的量時，物質的量要等量且適量；不研究某種條件時，相關條件要相同且適宜。必修一中的探究實驗主要有：1植物細胞的吸水和失水2比較過氧化氫在不同條件下的分解3影響酶活性的條件4探究酵母菌細胞

5、呼吸的方式5環境因素對光合作用強度的影響6細胞大小與物質運輸的關系必修三中的探究實驗主要有：1. 生物體維持pH穩定的機制2. 生長素的發現過程（植物向光性實驗）3. 探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度4. 培養液中酵母菌種群數量的變化5. 土壤微生物的分解作用實驗技術在生物科學中有著極其重要的作用，教材中涉及到的重要實驗技術：1、同位素標記示蹤法：必修一的“分泌蛋白的合成和運輸”、“光合作用釋放的氧氣來自水”、“卡爾文循環”，必修二的“T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗”、“DNA的半保留復制”等。2、熒光染料標記法：必修一的“細胞膜的流動性”、

6、必修二中“基因定位在染色體上”等。3、染色觀察法。(1)、斐林試劑檢測可溶性還原糖原理：還原糖+斐林試劑磚紅色沉淀注意：斐林試劑的甲液和乙液要等量混合均勻后方可使用，而且是現用現配，條件需要水浴加熱。應用：檢驗和檢測某糖是否為還原糖;不同生物組織中含糖量高低的測定;在醫學上進行疾病的診斷，如糖尿病、腎炎。(2)、蘇丹、蘇丹檢測脂肪原理：蘇丹+脂肪橘黃色;蘇丹+脂肪紅色注意：脂肪的鑒定需要用顯微鏡觀察。應用：檢測食品中營養成分是否含有脂肪。(3)、雙縮脲試劑檢測蛋白質原理：蛋白質+雙縮脲試劑紫色注意：雙縮脲試劑在使用時，先加A液再加B液，反應條件為常溫(不需要加熱)。應用：鑒定某些消化液中含有蛋

7、白質;用于劣質奶粉的鑒定。(4)、碘液檢測淀粉原理：淀粉+碘液藍色注意：這里的碘是單質碘，而不是離子碘。應用：檢測食品中營養成分是否含有淀粉(5)、DNA的染色與鑒定染色原理：DNA+甲基綠綠色應用：可以顯示DNA在細胞中的分布。鑒定原理：DNA+二苯胺藍色應用：用于DNA粗提取實驗的鑒定試劑。(6)、吡羅紅使RNA呈現紅色原理：RNA+吡羅紅紅色應用：可以顯示RNA在細胞中的分布。注意：在觀察DNA和RNA在細胞中的分布時用的是甲基綠和吡羅紅混合染色劑，而不是單獨染色。(7)、線粒體的染色原理：健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料，可以使活細胞中的線粒體呈現藍綠色，而細胞質接近無色。應用：

8、可以用高倍鏡觀察細胞中線粒體的存在。(8)、酒精的檢測原理：橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發生化學反應，變成灰綠色。應用：探究酵母菌細胞呼吸的方式;制作果酒時檢驗是否產生了酒精;檢查司機是否酒后駕駛。(9)、CO2的檢測原理：CO2可以使澄清的石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠在變黃。應用：根據石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變黃的時間長短，可以檢測酵母菌培養液中CO2的產生情況。(10)、染色體(或染色質)的染色原理：染色體容易被堿性染料(如龍膽紫溶液或醋酸洋紅溶液)染成深色。應用：用高倍鏡觀察細胞的有絲分裂。    4、差速離心法

9、：必修一中分離各種細胞器。    5、樣方法：必修三中調查種群密度。    6、標志重捕法：必修三中調查種群密度。    7、取樣器取樣法：必修三中調查群落的豐富度。三、模型法模型是人們為了某種特定目的而對認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。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型和數學模型等。物理模型：以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，這種模型就是物理模型。必修

10、一中的“生物膜的流動鑲嵌模型”、“嘗試制作真核細胞的三維結構模型”、必修二中的“減數分裂中染色體變化的模型”、“DNA的雙螺旋結構模型”。概念模型：用文字、符號等組成的流程圖形式對事物的生命活動規律和機理進行描述和闡明的模型，概念圖是最常見的一種概念模型。必修二中的“達爾文自然選擇學說解釋模型”、必修三中的“人體細胞與外界環境的物質交換模型”、“血糖調節模型”、“體溫調節模型”、“水鹽調節模型”、“免疫調節模型”、“生態系統的結構模型”等。數學模型：是用來描述一個系統或它的性質的數學形成，表達方式一般有曲線圖、數學公式。例如必修三中的“種群數量增長的數學模型”。四、調查法調查法是生物學研究常用

11、的方法之一。為了達到設想的目的，制定某一計劃全面或比較全面地收集研究對象的某一方面情況的各種材料，并作出分析、綜合，得到某一結論的研究方法，就是調查法。調查時要明確調查目的和調查對象，制定合理的調查方案，如實記錄，對結果進行整理和分析，有時還要用數學方法進行統計。教材中涉及到的內容主要有：必修一中資料搜集和分析：1.  干細胞研究進展與人類健康2.  社會老齡化的相關問題必修二中的：1.  調查人群中的遺傳病2.  人類基因組計劃及其影響3.  通過基因診斷來監測遺傳病必修三中的：1.  體溫的日變化規律2.  土

12、壤中小動物類群豐富度的研究3.  調查當地農田生態系統中的能量流動情況4.  用樣方法調查植物的種群密度5.  人口增長過快對生態環境的影響五、模擬法在生物學研究中，有時不能對研究對象直接進行控制或干預性的操作，需要設計和構想出研究對象的替代物，通過對替代物的實驗來獲取經驗性材料，這種方法稱為模擬法。必修一中的用瓊脂塊模擬研究細胞大小與物質運輸的關系、必修二中的用小球進行性狀分離比的模擬等。六、假說演繹法假說演繹法是現代科學研究中常用的一種科學方法，是指在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則說明假說是錯誤的。必修二中孟德爾的豌豆雜交實驗、摩爾根的基因在染色體上的實驗都是假說演繹法的運用。假說演繹法也是高考中遺傳部分的