Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

{tocify} $title = {MỤC LỤC BÀI HỌC}

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

1. Phương pháp quan sát

* Bước 1: Xác định mục tiêu quan sát

* Bước 2: Tiến hành

- Lựa chọn phương tiện quan sát, tiến hành quan sát, ghi lại thông tin quan sát được.

* Bước 3: Báo cáo

- Xử lí thông tin để kết luận về bản chất đối tượng hoặc hiện tượng quan sát. Báo cáo kết quả quan sát.

2. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm

Những hoạt động được tiến hành trong phòng thí nghiệm ở trường là: Hoạt động học tập khoa học và hoạt động nghiên cứu Khoa học.

Trong phòng thí nghiệm có các bước làm việc như sau:

Bước 1: Chuẩn bị

Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất, mẫu vật và các thiết bị an toàn.

Bước 2: Tiến hành

Dựa theo các bước đã được hướng dẫn ta tiến hành thí nghiệm và thu thập thông tin.

Bước 3: Báo cáo và vệ sinh phòng thí nghiệm

- Trước khi viết báo cáo thí nghiệm ta tiến hành xử lí số liệu.

- Thu dọn và làm sạch phòng thí nghiệm.

3. Phương pháp thực nghiệm khoa học

Thực nghiệm khoa học là phương pháp thu thập thông tin trên đối tượng nghiền cứu trong những điều kiện được tác động có chủ đích.

Thực nghiệm khoa học có thể là tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc là các phép thử trên đối tượng nghiên cứu ngoài tự nhiên, nhằm mục đích khảo sát hiện vấn đề hoặc kiểm chứng cho một giả thuyết được đặt ra trước đó.

II. Các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu khoa học được thực hiện theo các bước tạo thành một tiến trình và mỗi bước là một kĩ năng.

* Các bước trong tiến thành nghiên cứu:

Bước 1. Quan sát và đặt câu hỏi 
Quan sát là bước đầu tiên để nhận ra vấn đề cần giải quyết. Qua quan sát đặt  ra những câu hỏi, từ đó tìm ra “vấn để” nghiên cứu.

Bước 2. Hình thành giả thuyết khoa học

Giả thuyết khoa học, còn gọi là giả thuyết nghiên cứu, là một giả định sơ bộ về bản chất của sự vật và hiện tượng do người nghiên cứu đưa ra để chứng minh hoặc bác bỏ. Một giả thuyết phải cụ thể và liên quan trực tiếp đến câu hỏi đang đặt ra.

Bước 3. Kiểm tra giải thuyết khoa học

Kiểm tra giả thuyết khoa học chính là làm thực nghiệm để chứng minh hoặc bác bỏ giả thuyết.

Nếu kết quả thử nghiệm không ủng hộ giả thuyết đưa ra thì cần phải kiểm tra lại quá trình thực nghiệm hoặc sửa đổi giả thuyết hay đưa ra một giả thuyết mới.

Bước 4. Làm báo cáo kết quả nghiên cứu

Làm báo cáo kết quả nghiên cứu là quá trình phân tích số liệu và rút ra kết luận nghiên cứu. Kết luận khoa học có thể xác nhận hay phủ nhận giả thuyết đã đưa ra. Một kết luận được coi là đúng khi trả lời được câu hỏi nghiên cứu ban đầu bằng các dữ liệu tin cậy.

III. Giới thiệu tin sinh học

Tin sinh học (Biomformatics) là một lĩnh vực nghiên cứu liên ngành, kết hợp dữ liệu sinh học với khoa học máy tính và thống kê. Phương pháp tin sinh học là phương pháp thu thập, xử lí và phân tích các thông tin và dữ liệu sinh học bằng phần mềm máy tính, từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu và cho phép thực hiện các liên kết giữa chúng. Trong nghiên cứu và học tập, tin học được sử dụng như một công cụ phân tích dữ liệu để đưa ra các mô hình dự đoán, dự bảo về các quả trình sinh học.

Ví dụ: dùng phương pháp tin sinh học đề giải mã, phân tích hệ gene người, phân tích số liệu thí nghiệm...

IV. Một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học

- Các dụng cụ thí nghiệm: kính hiển vi, kính lúp,...

- Máy móc thiết bị thí nghiệm: tủ lạnh, cân điện tử,...

- Các phần mềm thí nghiệm: thí nghiệm ảo, các phần mềm xử lý số liệu thống kê,...

- Tranh ảnh, mô hình, mẫu vật để quan sát.

- Thiết bị an toàn: găng tay, kính bảo vệ mắt, áo bảo hộ,...

CÂU HỎI SÁCH GIÁO KHOA

Mở đầu. Em đã học những phương pháp nghiên cứu khoa học nào? Khi học tập ở phòng thí nghiệm và ngoài thiên nhiên, em cần tuân theo những quy định gì

Lời giải

Em đã được học những phương pháp nghiên cứu khoa học như: Phương pháp quan sát, phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm và phương pháp thực nghiệm khoa học.

Em cần tuân theo những quy định về trình tự nghiên cứu, cũng như an toàn trong nghiên cứu khoa học khi học tập ở phòng thí nghiệm và ngoài thiên nhiên.

I. Phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học

1. Phương pháp quan sát

Trả lời câu hỏi trang 12 SGK Sinh học 10

Hãy chọn một đối tượng sinh vật để quan sát và xây dựng các bước quan sát đối tượng đó.

Lời giải

Em chọn một đối tượng sinh vật để quan sát là tế bào nấm men và các bước quan sát đối tượng là: 

* Bước 1: Xác định mục tiêu quan sát: Tế bào nấm men.

* Bước 2: Tiến hành

- Phương tiện quan sát: Kính hiển vi quang học

- Dưới kính hiển vi, ta tiến hành quan sát tế bào nấm men. Tiến hành vẽ hình, chụp ảnh và ghi chú các nội dung đã quan sát được.

* Bước 3: Báo cáo

- Với những thông tin đã thu thập được, ta tiến hành xử lý chúng trước khi đưa ra kết luận.

- Báo cáo kết quả quan sát.

2. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm

Trả lời câu hỏi trang 13 SGK Sinh học 10

Những hoạt động nào được tiến hành trong phòng thí nghiệm ở trường? Khi làm một thí nghiệm ở phòng thí nghiệm, em thường tiến hành theo các bước nào?

Lời giải 

Những hoạt động được tiến hành trong phòng thí nghiệm ở trường là: Hoạt động học tập khoa học và hoạt động nghiên cứu Khoa học.

Trong phòng thí nghiệm có các bước làm việc như sau:

Bước 1: Chuẩn bị

Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất, mẫu vật và các thiết bị an toàn.

Bước 2: Tiến hành

Dựa theo các bước đã được hướng dẫn ta tiến hành thí nghiệm và thu thập thông tin.

Bước 3: Báo cáo và vệ sinh phòng thí nghiệm

- Trước khi viết báo cáo thí nghiệm ta tiến hành xử lí số liệu.

- Thu dọn và làm sạch phòng thí nghiệm.

3. Phương pháp thực nghiệm khoa học

Trả lời câu hỏi trang 15 SGK Sinh học 10

Dựa vào hình 2.3 và ví dụ 3, hay thiết kế thí nghiệm tìm hiểu ảnh hưởng của nước đến chiều cao cây đậu tương ngoài thực địa.

Lời giải

Thí nghiệm tìm hiểu ảnh hưởng của nước đến chiều cao cây đậu tương ngoài thực địa:

- Bước 1: Thiết kế mô hình thực nghiệm, chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm

Thiết kế mô hình thực nghiệm:

+ Chia đất thành 3 lô, mỗi lô gieo 50 cây đậu tương với chất lượng như nhau.

+ Chuẩn bị dụng cụ: dụng cụ làm đất, dụng cụ tưới nước, thiết bị chụp ảnh.

+ Mẫu vật: 150 cây đậu tương với chiều cao và chất lượng như nhau.

- Bước 2: Tiến hành và thu thập số liệu thực nghiệm

Tiến hành thí nghiệm:

- Chia đều 150 cây đậu tương và trồng vào 3 lô đất với chất lượng đất như nhau.

- Tiến hành tưới nước cho các lô đất như sau:

+ Lô 1: Không tưới nước hoặc tưới ít

+ Lô 2: Tưới nước vừa đủ

+ Lô 3: Tưới nhiều nước để đất ngập nước.

• Quan sát tốc độ phát triển của cây đậu tương ở các lô đất, ghi chép chiều cao cây sau mỗi 3 ngày. Tiến hành thí nghiệm trong vòng 10 ngày.
• Tuân thủ các quy định an toàn khi thực hành ngoài thực địa.

- Bước 3: Xử lí số liệu thực nghiệm và báo cáo

 Làm báo cáo kết quả thí nghiệm theo các nội dung sau:

- Tên thí nghiệm.

- Câu hỏi nghiên cứu.

- Dụng cụ, hoá chất và mẫu vật.

- Phân công nhiệm vụ trong nhóm.

- Các bước tiến hành.

- Kết quả thí nghiệm.

- Phân tích kết quả và đưa ra kết luận.

- Nhận xét, đánh giá.

+ Thu gom rác thải và để các dụng cụ thí nghiệm vào nơi quy định.

+ Rửa tay bằng nước sạch và xà phòng sau mỗi lần thực nghiệm.

II. Các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu khoa học

Trả lời câu hỏi trang 16 SGK Sinh học 10

Vì sao quan sát và thực nghiệm là các phương pháp đặc trưng cho nghiên cứu sinh học? Nêu mối quan hệ giữa các phương pháp nghiên cứu sinh học

Lời giải

- Quan sát và thực nghiệm là các phương pháp đặc trưng cho nghiên cứu sinh học vì để phân tích rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra các nhận định khách quan, chính xác, chúng ta cần phải quan sát đối tượng một cách kỹ lưỡng hoặc làm các thí nghiệm thực tế để thu thập những thông tin chính xác nhất về đối tượng.

- Các phương pháp nghiên cứu sinh học có sự bổ sung, hỗ trợ cho nhau để làm rõ các giải thuyết nghiên cứu đặt ra ban đầu. Tùy vào từng đối tượng nghiên cứu mà chúng ta cần lựa chọn các phương pháp nghiên cứu phù hợp.

III. Giới thiệu tin sinh học

Trả lời câu hỏi trang 17 SGK Sinh học 10

Quan sát hình 2.5, cho biết tin sinh học là gì?

Lời giải

Từ hình 2.5, ta có thể thấy tin sinh học (Bioinformatics) là một lĩnh vực nghiên cứu liên ngành, kết hợp dữ liệu sinh học với khoa học máy tính và thống kê.

IV. Một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học

Trả lời câu hỏi trang 18 SGK Sinh học 10

Hãy kể tên các vật liệu, thiết bị có trong phòng thí nghiệm sinh học mà em biết.

Lời giải

Các vật liệu, thiết bị có trong phòng thí nghiệm sinh học mà em biết là:

- Các dụng cụ thí nghiệm: kính hiển vi, kính lúp,...

- Máy móc thiết bị thí nghiệm: tủ lạnh, cân điện tử,...

- Các phần mềm thí nghiệm: thí nghiệm ảo, các phần mềm xử lý số liệu thống kê,...

- Tranh ảnh, mô hình, mẫu vật để quan sát.

- Thiết bị an toàn: găng tay, kính bảo vệ mắt, áo bảo hộ,...

BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

SÁCH BÀI TẬP

Câu 1: Đâu là tiến trình theo đúng các bước phương pháp nghiên cứu quan sát?

A. Xác định mục tiêu → Tiến hành → Báo cáo

B. Ghi chép →  Tiến hành → Xác định mục tiêu → Báo cáo

C. Tiến hành → Ghi chép → Báo cáo

D. Xác định mục tiêu → Ghi chép → Báo cáo → Tiến hành

Đáp án: A

Câu 2: Đâu là tiến trình theo đúng các bước nghiên cứu khoa học?

A. Hình thành giả thuyết khoa học → Quan sát và đặt câu hỏi → Kiểm tra giả thuyết khoa học → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu

B. Kiểm tra giả thuyết khoa học → Quan sát và đặt câu hỏi → Hình thành giả thuyết khoa học → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu

C. Quan sát và đặt câu hỏi → Hình thành giả thuyết khoa học → Kiểm tra giả thuyết khoa học → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu

D. Hình thành giả thuyết khoa học → Quan sát và đặt câu hỏi → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu → Kiểm tra giả thuyết khoa học

Đáp án: C

Câu 3: Phương pháp thu thập thông tin được thực hiện trong không gian giới hạn của phòng thí nghiệm, gồm 3 bước chuẩn bị, tiến hành và báo cáo kết quả còn được gọi là gì?

A. Quan sát

B. Làm việc trong phòng thí nghiệm

C. Phân tích số liệu

D. Thực nghiệm khoa học

Đáp án: B

Câu 4: Tin Sinh học là gì?

A. là một lĩnh vực nghiên cứu ngành kết hợp dữ liệu sinh thái với hóa nghiệm, phân tích.

B. là một lĩnh vực nghiên cứu ngành kết hợp dữ liệu lâm nghiệp với kĩ thuật nông nghiệp hiện đại

C. là một lĩnh vực nghiên cứu ngành kết hợp dữ liệu sinh học với kĩ thuật hóa học, vật lí học

D. là một lĩnh vực nghiên cứu ngành kết hợp dữ liệu sinh học với khoa học máy tính và thống kê.

Đáp án: D

Câu 5: Bộ tranh cơ thể người, bộ tranh các cấp tổ chức sống, mô hình tế bào, mô hình DNA, bộ tiêu bản quan sát NST,… thuộc loại vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập nào của môn Sinh học?

A. Dụng cụ thí nghiệm

B. Máy móc thiết bị

C. Tranh ảnh, mô hình, mẫu vật

D. Thiết bị an toàn

Đáp án: C

Câu 6: Khái niệm phương pháp tin sinh học là?

A. là phương pháp thu thập, xử lí và phân tích các thông tin, dữ liệu sinh học bằng tính toán và ghi chép, giúp lưu trữ giữ gìn những cơ sở dữ liệu sinh học.

B. là phương pháp thu thập, xử lí và phân tích các thông tin, dữ liệu sinh học bằng phần mềm máy tính, từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu và cho phép thực hiện các liên kết giữa chúng.

C. là ghi chép và thống kê các thông tin sinh học giúp xây dựng cơ sở dữ liệu và cho phép thực hiện các liên kết giữa chúng.

D.  là phương pháp thu thập, xử lí và phân tích các thông tin, dữ liệu sinh học bằng phần mềm máy tính, từ đó xây dựng cơ sở dữ liệu và cho phép thực hiện các liên kết giữa chúng.

Đáp án: B

Câu 7: Có bao nhiêu phương pháp nghiên cứu, học tập môn Sinh học nào mà em đã được học?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Đáp án: B

Câu 8: Phương pháp nghiên cứu quan sát gồm có mấy bước?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Đáp án: C

Câu 9: Đâu là máy móc thiết bị có thể có ở phòng thí nghiệm?

A. tủ lạnh

B. cân điện tử

C. các bộ cảm biến

D. Cả 3 đáp án trên

Đáp án: D

Câu 10: Đâu là các thiết bị đảm bảo an toàn cho người làm việc trong phòng thí nghiệm?

A. phần mềm dạy học

B. găng tay, kính bảo vệ mắt, áo bảo hộ,...

C. cân điện tử, các bộ cảm biến

D. Đáp án khác

Đáp án: B