❶ 研究生物科学的基本方法
生物学是研究生命现象及其活动规律的科学。具体地说,生物学是研究生物(包括植物、动物、微生物等)的结构、功能、发生和发展以及生物与生物之间的相互关系、生物与环境之间关系的科学。生物学的研究方法很多,以下列举的是最常见的几种。
1、观察:是按生物的本来面貌反映、描述生物的状况,是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录音机、摄像机等工具,有时还需要测量。科学观察不同于一般的观察,要有明确的目的。
观察时要全面、细致和实时求是,并及时记录下来;对于需要较长时间的观察,要有计划,有耐心;观察时要积极思考,多问几个为什么。在观察的基础上,还需要同别人交流看法,进行讨论。如教材中的活动:观察多种多样的细胞;观察叶绿体;观察细胞的有丝分裂等。
2、实验:是人为地改变某些条件来考察生命现象的变化,以探究生命现象内在的因果关系,认识生命活动的内在规律的方法。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。
如教材中的活动:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质;模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系;探究酶的专一性等等。
3、比较:通过观察事物或事件来发现它们的相似点(类比)或不同点(对比)。比较的方法是研究不同种类生物之间关系的重要方法。如教材中对动植物细胞结构的比较;需氧呼吸和厌氧呼吸的比较;有丝分裂与减数分析的比较等等。
4、分析:把一件事情、一种现象、一个概念分成较简单的组成部分,找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系。分析方法认为任何一个研究对象都是由不同的部份组成的,是一种机制。
分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线,并以此解决问题。如教材中孟德尔遗传定律的实例分析;生态系统稳态及其调节的分析等等。
5、推理:是用逻辑的合理的推断来形成能被实验验证或被事实依据支持的结论。推理建立在已知事实和观察结果的基础之上。
如教材中呈现的德国人施莱登经过对植物的研究,提出了“所有植物都是由细胞组成的”,德国人施旺经过对动物的研究,提出了“所有动物也是由细胞组成的”。从而得出“所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位。”
6、预测:是根据现有的知识或观察到的现象推测将要发生的事件。如教材中遗传育种的实验设计,根据设计方案预测实验结果等。
7、假设:提出假设是科学探究的重要组成部分,就是根据现有知识提出问题的方案,或者是对发生某一现象作出的可能解释。我们可以通过观察或实验来验证假设,如果观察或实验结果不支持假设,则需要根据观察到的结果提出新的假设。
8、分类:是根据事物相似程度而将其分门别类。人们常将众多的物体分成不同的类别。如教材中出现的植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞;生产者、消费者和分解者;不同类型的遗传病等等。
❷ 生物学研究的基本方法
生物学研究的基本方法有观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等。
3、实验法。
实验方法则是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。
❸ 生物学的主要研究方法都有哪些
生物学家对于生命现象的研究通常采用观察和实验的方法,通常这两种方法是一起使用的。
1、 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述,再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的,有个体的观察也有群体的观察;有静态的观察也有动态的观察;有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。
2、 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应,以探究生命内在的因果关系,是认识生命活动的方法。
实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家威廉·哈维关于血液循环的实验,扬·巴普蒂斯塔·范·海尔蒙特关于柳树生长的实验等。
到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。
系统的方法:
系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从克洛德·贝尔纳与沃尔特·布拉福德·坎农揭示生物的稳态现象、诺伯特·维纳与威廉·罗斯·艾什比的控制论到卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非的一般系统论。
最早建立的是系统心理学,系统生态学、系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。
从克劳德·香农的信息论到伊利亚·普里高津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展,曼弗雷德·艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环(化学)理论。
(3)研究生物的11种科学方法扩展阅读:
研究领域
生物学家从很多面向研究生物,因此产生很多研究领域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物学、生物化学、结构生物学。
2、 面向细胞:细胞生物学、微生物学、病毒学。
3、 面向多细胞:生理学、发育生物学、组织学。
4、 面向宏观:生态学、演化生物学。
生物学本身不断的快速发展,与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进,终于导致人类基因序列定序基本完成。
由此,为了解读巨大数量的基因信息,促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用,开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的研究信息和积累海量研究数据则需要新的电脑算法来处理。
❹ 生物学的主要研究方法都有哪些
生物学的主要研究方法有:观察描述的方法、比较的方法、实验的方法、系统的方法。
1、观察描述法
生物学的研究则是考察那些将不同生物区别开来的、往往是不可测量的性质。生物学用描述的方法来记录这些性质,再用归纳法,将这些不同性质的生物归并成不同的类群。18世纪,由于新大陆的开拓和许多探险家的活动,生物学记录的物种几倍、几十倍地增长,于是生物分类学首先发展起来。生物分类学者搜集物种进行鉴别、整理,描述的方法获得巨大发展。要明确地鉴别不同物种就必须用统一的、规范的术语为物种命名,这又需要对各种各样形态的器官作细致的分类,并制定规范的术语为器官命名。
2、比较法
运用比较的方法研究生物,是力求从物种之间的类似性找到生物的结构模式、原型甚至某种共同的结构单元。19世纪30年代,消色差显微镜问世,使人们得以观察到细胞的内部情况。1838~1839年施莱登和施万的细胞学说提出:细胞是一切动植物结构的基本单位。比较形态学者和比较解剖学者多年来苦心探求生物的基本结构单元,终于有了结果。细胞的发现和细胞学说的建立是观察和描述深入到显微领域所获得的成果,也是比较方法研究的一个重要成果。
3、实验法
实验方法则是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。到了20世纪30年代,除了古生物学等少数学科,大多数的生物学领域都因为应用了实验方法而取得新进展。
4、系统法
系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从C.贝尔纳与W.B.坎农揭示生物的稳态现象、维纳与艾什比的控制论到贝塔郎菲的一般系统论,系统生态学、系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。从香农信息论到I.普里戈津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。
(4)研究生物的11种科学方法扩展阅读:
生物学是研究生物(包括植物、动物和微生物)的结构、功能、发生和发展规律的科学,是自然科学的一个部分。目的在于阐明和控制生命活动,改造自然,为农业、工业和医学等实践服务。几千年来,中国在农、林、牧、副、渔和医药等实践中,积累了有关植物、动物、微生物和人体的丰富知识。1859年,英国博物学家达尔文《物种起源》的发表,确立了唯物主义生物进化观点,推动了生物学的迅速发展。
生物分类学是研究生物分类的方法和原理的生物学分支。分类就是遵循分类学原理和方法,对生物的各种类群进行命名和等级划分。瑞典生物学家林奈将生物命名后,而后的生物学家才用域(Domain)、界(Kingdom)、门( Phylum)、纲(Class)、目(Order)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)加以分类。最上层的界,由怀塔克所提出的五界,比较多人接受;分别为原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及动物界。 从最上层的“界”开始到“种”,愈往下层则被归属的生物之间特征愈相近。共有七大类,分别是:界门纲目科属种。
❺ 生物科学研究常用的方法有
说道用什么方法,关键看你做哪一方面的研究啦……
细胞生物:染色,显微观察,石蜡切片,冰冻蚀刻
分子生物:PCR,无菌操作,蓝白斑筛选
微生物:冷冻,斜面培养………………
还有很多啦:显微注射,各种层析
❻ 生物中科学研究方法有哪些
在生物学史上我们经历了描述性生物学阶段、实验生物学阶段和分子生物学阶段的发展,得到了前人留下的很多宝贵的生物学研究方法,在中学生物学教学中应将这些方法进行渗透。总体来说大致有八种方法,即:观察法、实验法、调查法、假说演绎法、类比推理法、模型法、系统分析法、同位素标记法。
❼ 研究生物进化过程所用的科学方法
学习研究生物进化的方法:
(1)化石
比较生物的化石及生物化石在地层中存在的情况,是运用古生物学上的证据对生物进化研究的方法,化石是生物进化最直接和最有力的证据。
①化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于种种原因被埋藏在地层中经过若千万年的复杂变化形成的。
②科学家发现,越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层里,越复杂、越高等的生物化石则出现在越新近形成的地层里。
③1861年,在德国发现的“始祖鸟”化石,是爬行类进化成鸟类的典型证据。始祖鸟既具有鸟类的一蝼特征,又具有与爬行动物相同的身体结构特征,说明它是一种从爬行类到鸟类的过渡类群。
(2)对植物、动物的器官和系统进行解刨和比较研究的方法
比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据是同源器官。同源器官是指外形、功能不同,但来源相同、在解剖结构上具有相同性或相似性的器官。同源器官的存在,证明凡是具有同源器官的生物,都是由共同的原始祖先进化而来的,只是在进化的过程中,由于生活环境不同,同源器官适应于不同的生活环境,逐渐出现形态和功能上的不同。
(3)比较和研究动植物胚胎形成和发育过程的方法
比较和研究动植物的胚胎形成和发育也为生物进化提供了重要证据。一切高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的,这说明高等动物起源于低等的单细胞生物。
(4)比较分子生物学证据
证明生物进化还可以通过对不同种生物的同一种蛋白质(如细胞色素C) 的分子结构或DNA分子的结构的研究。研究表明:亲缘关系越近的生物,其DNA或蛋白质分子具有越多的相同性;亲缘关系越远的生物,其DNA或蛋白质分子的差别就越大。
❽ 生物研究的几种科学方法
1.类比法 类比法 类比法是将陌生的事物与熟悉的事物作比较,以加深对陌生事物的认识和理解的研究方法。这种联系生活经验,将熟悉的事物与不熟悉的、有待了解的事物相类比的处理方法,有助于突破认知上的难点。 2.模型法 模型法 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的, 也可以是定量的。有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型包括 物理模型、概念模型和数学模型等。 3.实验法 实验法 实验法是人们根据研究目的和任务,利用科学仪器设备,人为地、有效地控制或模拟自然现象,排除 非实验因素的干扰,突出主要因素,在比较有利的条件下探索客观事物规律性的一种有效的科学研究方法。(1)对照实验法:通过比较来研究、提示实验对象的某种特性的实验方法称为对照实验法。 (2)模拟实验法:在科学实验中因受客观条件限制而无法对某些自然现象进行直接实验时,人们便 寻求间接实验的方法。如利用“渗透作用的实验装置”模拟成熟植物细胞渗透吸水和失水的过程。 4.显微观察法 显微观察法 显微观察法常用于用肉眼看不到,必须借助于显微仪器(如显微镜)才能看清形态结构的实验中。显 微观察让人们的观察角度从宏观世界转向微观世界,从而更进一步认识生命现象及生命基本特征。5.数学方法 数学方法 在科学研究中针对研究对象不同的特点,运用数学概念、方法和技巧,对研究对象进行量的分析、描 述、计算和推导,从而找出能以数学形式表达事物的量的规律性的方法。 6.假说演绎法 假说演绎法 在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理, 再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假 说是错误的,要重新修正。 7.化学分析法 化学分析法 就是依据物质的化学性质和变化去认识物质的方法,具体来说,就是利用化学手段测定物质的组成、 含量以及结构的方法,如酶解法