Ⅰ 学习生物的方法
生物试题,尤其是选择题,考察的是比较细致的知识点,尤其是概念,因此需要仔细阅读书上的内容。建议你在学习的时候,把表示概念的话勾画出来,作为重点。还有各个概念之间的联系,比如并列,包含的关系可以画个图表以备复习。各级的概念,大概念,小概念都弄懂了,你就会发现生物其实是很简单的,体系就很清楚了。比如叶绿体和线粒体有什么区别?你可以按照书上的内容自己总结一下,逐条地记下来,这样做选择题的时候就会得心应手了。当然,多复习这些总结的东西也是非常重要的。
一、树立正确的生物学观点
树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一,正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器,有了正确的生物学观点,就可以更迅速更准确地学到生物学知识。所以在生物学学习中,要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、可持续高效发展、生物进化和生态学等观点。
1.生命物质性观点
生物是由物质组成,一切生命活动都有其物质基础。从万物之灵的人类到单细胞的细菌,以及无细胞结构的病毒等,所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的,并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。生物体能够完成各种各样的生命活动,而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的,如果没有生命物质也就没有生命活动。
2.结构与功能相统一的观点
结构与功能相统一的观点包括两层意思:一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如叶的表皮是五色透明的,表皮细胞排列紧密,向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。表皮的这种结构的存在,就既利于阳光透过,又能防止叶内水分过多地散失,还能保护叶内部不受外来的伤害;而阳光透入,防止水分散失,保护叶内组织,又需要一定的结构来完成,这就是表皮。
3.生物的整体性观点
系统论有一个重要的思想,就是整体大于各部分之和,这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平,还是个体水平,甚至包括种群水平和群落水平,都体现出整体性的特点。例如,细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能,但是只有在它们组成一个整体--细胞的时候才能完成新陈代谢的功能,如果离开了细胞的整体,单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。
4.生命活动对立统一的观点
生物的诸多生命活动之间,都有一定的关系,有的甚至具有对立统-的关系,例如,植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物,储存能量;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。很明显,两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,可以说,如果没有光合作用,呼吸作用就无法进行;另一方面,光合作用过程中,原料和产物的运输所需要的能量,也正是呼吸作用释放出来的,如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行。因此说,呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在,才能使植物体的生命活动正常进行。
5.生物进化的观点
辩证法认为,一切事物都处在不断地运动变化之中,任何事物都有-个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外,也有一个产生和发展的过程,所谓产生就是生命的起源,所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质,再形成有机高分子物质,进而组成多分子体系,最后演变为原始生命的变化过程;生物的进化遵循从简单到复杂,从水生到陆生、从低等到高等的规律。
6.生态学观点
生态学观点的基本内容是生物与环境之间是相互影响、相互作用的,也是相互依赖、相互制约的。生物与环境是一个不可分割的统一整体。人类社会的发展进程中产生了环境问题,人类与环境的矛盾,处于不断变化之中,永无止境。人类必须依靠科技进步和教育发展,逐步更新人口观念,提高人口素质,合理开发资源,高效利用资源,保护生态,治理环境,走生存与发展的新路。
二、掌握科学的学习方法
学习方法的优劣是学习成败的关键,要想取得理想的学习效果,必须掌握科学、高效的学习方法。与学习生物学关系比较密切的学习方法有观察方法、做笔记的方法、思维方法和记忆方法等。
1.观察方法
学习过程从本质上说是一种认识过程。认识过程是从感性认识开始的,而感性认识主要靠观察来获得,所以观察方法就是首要的学习方法。观察方法主要包括顺序观察、对比观察、动态观察和边思考边观察。
(1) 顺序观察
顺序观察包括两层意思。从观察方式上来说,一般是先用肉眼、再用放大镜、最后用显微镜。用显微镜观察也是先低倍镜,后高倍镜。例如,对植物根尖的观察,就是先用肉眼观察幼根,根据颜色和透明程度区分出根尖的四部分,然后再用放大镜观察根尖的根毛,最后用显微镜观察根尖的纵切片;认识根尖各区的细胞特点。从观察方位上来说,一般采取先整体后局部,从外到内,从左到右等顺序。例如对一朵花的观察,就要先从整体上观察花形、花色,然后从外到内依次观察花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。
(2)对比观察
对比观察有利于迅速抓住事物的共性和个性,从而把握住事物的本质。如观察线粒体和叶绿体的结构时,就要先异中求同:它们都有双层膜,都含有基粒、基质、酶、少量的DNA和RNA。然后再同中求异:线粒体的内膜折叠成嵴,叶绿体的内膜不向内折叠;线粒体有与呼吸作用有关的酶,且酶分布在内膜、基粒、基质中;而叶绿体内有与光合作用有关的酶,而酶分布在基粒层和基质中;叶绿体中有叶绿素,而线粒体中没有。
(3)动态观察
对生物生活习性、生长过程、生殖发育的观察都属于动态观察。动态观察的关键是把握观察对象的发展变化。例如观察根的生长,在幼根上等距画墨线后的继续培养过程中,重点就是观察各条墨线间距离的变化,从而得出根靠根尖生长的结论。
(4)边思考边观察
观察是思维的基础,思维可促进观察的深入,两者是密不可分的。所以要带着问题观察,边思考、边观察。例如用显微镜观察叶片的结构时,就要边观察、边思考下列问题:①表皮细胞的颜色和排列状况是怎样的?②叶肉中接近上表皮的细胞与接近下表皮的细胞在形状、排列状况和内部绿色颗粒多少等方面有什么不同?③叶脉细胞是什么颜色和形状?这些细胞是怎样排列的?
2.做笔记的方法
鲁迅先生说:"无论什么事,如果继续收集资料,积累十年,总可以成为一个学者。"总结中外许多学者的经验,可以说,做笔记是一条成才的途径。做笔记的方式很多,在生物学学习中,主要有阅读笔记、听讲笔记和观察笔记三种。
(1)阅读笔记
要想使学到的东西长期储存、随时提取、应用自如,就要在读书时,随时作读书笔记。阅读笔记主要有以下几种。
①抄写笔记,又分为全抄和摘抄,做这种笔记应注意抄后校对,避免漏误,然后标明出处,以备日后查考。
②卡片笔记,卡片内容不限,因人而定,但一般应具有资料类别、编号、出处、着者姓名,正文等内容。需要注意的是,每张卡片写一个内容,并及时进行分类归档或装订成册。
③批语笔记,即在书页空。白处随手记下对原文的个人意见和心得体会等。
④符号笔记,即在原文之间标注符号以对原文加深理解。常用符号有黑点、圆圈、直线、曲线、双线、虚线、箭头、方框、三角、惊叹号、问号等。作符号笔记应注意两点:一是符号意义必须明确,并且要贯彻始终;二是符号不能过多过密,否则重点难以突出。
⑤概要笔记,即对某本书或某篇文章用自己的语言概括写出其重点内容。
(2)听讲笔记
即听报告、听讲座和课堂听课的笔记,做这种笔记的突出矛盾是记的速度赶不上讲的速度,为此要做到"三记三不记"即重点问题、疑难之处,书上没有的记;次要问题、易懂之点、书上有的不记。
(3)观察笔记
即在生物课内外对生物形态和生命现象进行观察时所作的记录。做这种笔记要注意细节,注意前后比较和过程变化,并要抓住特征。
3.思维方法
思维能力是各种能力的核心,思维方法是思维能力的关键,所以思维方法在学习方法中占有核心的位置。在生物学学习中常用的思维方法有分析和综合的方法、比较和归类的方法、系统化和具体化的方法及抽象和概括的方法。
(1)分析和综合的方法
分析就是把知识的一个整体分解成各个部分来进行考察的一种思维方法,综合是把知识的各个部分联合成一个整体来进行考察的一种思维方法,分析和综合是生物学学习中经常使用的重要方法,两者密切联系,不可分割。只分析不综合,就会见木而不见林;只综合不分析,又会只见林而不见木。在实际运用时,既可先分析后综合,也可先综合后分析,还可以边分析边综合。
(2)比较和归类的方法
比较是把有关的知识加以对比,以确定它们之间的相同点和不同点的思维方法。比较一般遵循两条途径进行:一是寻找出知识之间的相同之处,即异中求同;二是在寻找出了事物之间相同之处的基础上找出不同之处,即同中求异。
归类是按照一定的标准,把知识进行分门别类的思维方法。生物学习中常采用两种归类法:一是科学归类法,即从科学性出发,按照生物的本质特性进行归类;二是实用归类法,即从实用性出发,按生物的非本质属性进行归类。
比较和归类互为前提,一方面只有通过比较,认识生物的异同点之后,才好进行归类;另一方面,只有把生物进行归类,才好进行比较。因此在生物学学习过程中要把两者有机地结合起来。
(3)系统化和具体化的方法
系统化就是把各种有关知识纳入一定顺序或体系的思维方法。系统化不单纯是知识的分门别类。而且是把知识加以系统整理,使其构成一个比较完整的体系。在生物学学习过程中,经常采用编写提纲、列出表解、绘制图表等方式,把学过的知识加以系统地整理。
具体化是把理论知识用于具体、个别场合的思维方法。在生物学学习中,适用具体化的方式有两种:一是用所学知识应用于生活和生产实践,分析和解释一些生命现象;二是用一些生活中的具体事例来说明生物学理论知识。
(4)抽象和概括的方法
抽象是抽取知识的非本质属。性或本质属性的一种思维方法,抽象可以有两种水平层次的抽象:一是非本质属性的抽象;二是本质属性的抽象。
概括是将有关知识的非本质属性或本质属性联系起来的一种思维方法,它也有两种水平层次:一是非本质属性的概括,叫做感性概括;另一种是本质属性的概括,叫做理性概括。
抽象和概括也是互为前提的,相辅相成的,在学习过程中应有意识地进行抽象中以概括,概括中以抽象,以达到对知识正确、深入的掌握。
4.记忆方法
记忆是学习的基础,是知识的仓库,是思维的伴侣,是创造的前提,所以学习中依据不同知识的特点,配以适宜的记忆方法,可以有效地提高学习效率和质量。记忆方法很多,正面仅举生物学学习中最常用的几种。
(1)简化记忆法
即通过分析教材,找出要点,将知识简化成有规律的几个字来帮助记忆。例如DNA的分子结构可简化为"五四三二一",即五种基本元素,四种基本单位,每种单位有三种基本物质,很多单位形成两条脱氧核酸链,成为一种规则的双螺旋结构。
(2)联想记忆法
即根据教材内容,巧妙地利用联想帮助记忆。例如记血浆的成分,可以和厨房里的食品联系起来,记住水、蛋、糖、盐就可以了(水即水,蛋是蛋白质,糖指葡萄糖,盐代表无机盐)。
(3)对比记忆法
在生物学学习中,有很多相近的名词易混淆、难记忆。对于这样的内容,可运用对比法记忆。对比法即将有关的名词单列出来,然后从范围、内涵、外延,乃至文字等方面进行比较,存同求异,找出不同点。这样反差鲜明,容易记忆。例如同化作用与异化作用、有氧呼吸与无氧呼吸、激素调节与神经调节、物质循环与能量流动等等。
(4)纲要记忆法
生物学中有很多重要的、复杂的内容不容易记忆。可将这些知识的核心内容或关键词语提炼出来,作为知识的纲要,抓住了纲要则有利于知识的记忆。例如高等动物的物质代谢就很复杂,但它也有一定规律可循,无论是哪一类有机物的代谢,一般都要经过"消化"、"吸收"、"运输"、"利用"、"排泄"五个过程,这十个字则成为记忆知识的纲要。
(5)衍射记忆法
此法是以某一重要的知识点为核心,通过思维的发散过程,把与之有关的其他知识尽可能多地建立起联系。这种方法多用于章节知识的总结或复习,也可用于将分散在各章节中的相关知识联系在一起。例如,以细胞为核心,可衍射出细胞的概念、细胞的发现、细胞的学说、细胞的种类、细胞的成分、细胞的结构、细胞的功能、细胞的分裂等知识。
三、注重理论联系实际
生物学的理论知识与自然、生产、生活都有较密切的关系,在生物学学习中,要注意联系这些实际。联系实际的学习,既有利于扎实掌握生物学知识,也有利于提高自己的解决问题的能力。
1.联系自然实际
居住地附近的农田、草地、树林、公园、花园、动物园、庭院、路旁都会有许多动植物在那里生活,学习有关知识时,到这些地方去参观考察,对理论知识的理解和掌握大有益处。当学到生物与环境的知识时,更要想到保护当地的动植物资源和保护周围的生态环境。
2.联系生产实际
生物学中的许多原理都和工农业生产有密切的关系,学习这些原理时,就要考虑它能帮助解决生产上的什么问题。这样做,不仅有利于原理的掌握,而且还能为当地的经济建设服务。例如有位中学生学习了嫁接的原理后,课下不断实践,很快提高了技术,一个秋天就与家长一起嫁接了近万枝桃、梨苗,为当地的庭院种植业作出了贡献。
3.联系生活实际
生物学知识与生活实际的关系更直接、更普遍,所以在生物学学习中密切联系生活实际就更为重要。生活实际包括已有的生活常识和未来的生活行为两类。生活常识可帮助我们理解生物学知识,生物学知识也可以指导我们的生活行为
任何学科都没有捷径,都要以理解为主。也就是不仅要“知其然”,更要“知其所以然”。
当然,学习生物学比起学习其他学科多了一个有利条件:可以联系生活实际,可以联系自己的身体结构和生理现象。如果不懂得联系,对于教师而言,那就教不好,对于学生而言,那就学不好。
但是要正确联系,前提就是要正确理解基本的生物学原理。
我举一个例子:
以前都讲生物的基本特点中,第一点就是生物都有细胞结构,后来强调了病毒没有细胞。
但是如果我们进一步理解:正因为病毒没有细胞,所以它们必须寄生在活细胞里,因为所有的新陈代谢还是离不开细胞。相反,营寄生生活的细菌,可能只是寄生在组织液或者血浆里,不一定寄生在寄主的细胞中。所以,病毒虽然没有细胞结构,但它们的生活方式更加说明了细胞的重要。
生物化学是一门非常有趣的学问,也是非常有用的基础知识。可是在学习生化时,必须对代谢路径熟悉到某种程度,才能应用它来解决一些问题。例如设计工业上的生产流程和治疗疾病的方法等。如果无法将反应路径的网络合理化,就会觉得这些反应很艰难,就会觉得许多路径要背。可是不去死背,又无法欣赏到造物之奇特。这是一种另人又爱又恨的感觉。在学习的时候若能够掌握升化反应的运做原理,应该可以避免死背。
生化反应是否有规则呢?事实上在学习生化之前必修有机化学,就是寻找生化反应规则的最佳工具。若能够由有机生物化学的角度来看生化反应,就可以去理解生化反应的路径,而找到其中的规则。有机生物化学与经常听到的生物有机化学不同,它利用有机合成的方法学来分析生化反应,使我们能够了解生化反应为何会这样进行,而不只是接受它存在的事实,死记这些艰难的反应。因此,它研究的是生物化学而不是有机化学
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。
(2)学习研究生物的方法扩展阅读:
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。
Ⅲ 研究生物学的基本方法有哪些
生物学研究方法 包括:观察法、调查法、实验法、分类法、 测量法、文献法、比较法等。实验法是现代生物学研究的重要方法。
实验法:有目的地控制一定的条件, 或创设一定的条件来引起某种生物现象以进行研究的方法,称之为实验法
Ⅳ 学习生物的方法有哪些
生物:
对生物课的学习不能按照数理化的学习方法来学习,学习方法上应该和地理有点类似。数理化一节课上讲解的知识点不多,对一个重点知识会反复的在课堂上做题训练。而生物一节课上的知识点很多,可以不夸张的说,老师说得每一句话都有可能是一个考点。而且课时紧张,不能在课堂上巩固练习。所以课后的练习一定要认真做,有不懂的要马上问。 生物的题目从一开始就比较具有综合性,一个题目会涉及到许多知识点。这种知识点的联系就是老师在课堂上强调的或者是补充的,很多学生不听课,自己看书,结果书看了,题不会做。也有学生上课只听课本上有的内容,课本上没的以为是不重要的,就没听。这些都应该避免。
学习生物课的要求和方法:
1.学习生物学知识要重在理解,勤于思考。
2.要重视理解科学研究的过程和方法,认真进行观察和实验 。
3.要重视理论联系实际 。
总之,是个积累的过程,你了解的越多,学习就越好,所以多记忆,选择自己的学习方法。祝学习成功!
Ⅳ 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。
(5)学习研究生物的方法扩展阅读:
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。
Ⅵ 如何学好生物学习的窍门、方法、经验。
一、掌握基本知识要点,“先记忆,后理解”
同学习其它理科一样,生物学的知识也要在理解的基础上进行记忆,但是,高中阶段的生物学还有着与其它理科不一样的特点。对于大家学习了许多年的数学、物理、化学来说,这些学科的一些基本思维要素同学们已经一清二楚,比如:数学中的未知数 X 和加减乘除运算,化学中的原子、电子以及物理中的力、光等等。而对于生物学来说,同学们要思考的对象既思维元素却是陌生的细胞、组织各种有机物和无机物以及他们之间奇特的逻辑关系。因此同学们只有在记住了这些名词、术语之后才有可能生物学的逻辑规律,既所谓“先记忆,后理解”。
二、弄清知识内在联系,“瞻前顾后,”
在记住了基本的名词、术语和概念之后,同学们就要把主要精力放在学习生物学规律上来了。这时大家要着重理解生物体各种结构、群体之间的联系(因为生物个体或群体都是内部相互联系,相互统一的整体),也就是注意知识体系中纵向和横向两个方面的线索。如:关于 DNA ,我们会分别在“绪论”、“组成生物体的化合物”和“生物的遗传和变异”这三个地方学到,但教材中在三个地方的论述各有侧重,同学们要前后联系起来思考,既所谓“瞻前顾后”。在比如:在学习细胞的结构时,我们会学习许多细胞器,那么这些细胞器的结构和功能有何异同呢?这需要大家做一下比较才能知道,既所谓“左顾右盼”。
三、深刻理解重点知识,读书做到“六个 W ”
对于一些重点和难点知识,大家要深刻理解。如何才能深刻理解呢?大家读书时要时时思考“六个 W ”,这六个 W 分别是: Who (谁或什么结构)、 What (发生了什么变化或有什么)、 How (怎样发生的)、 When (什么时间或什么顺序)、 Where (在什么场所或结构中发生的)、 Why (为什么会发生这样的变化)。大家在思考中经常将这六个 W 连起来思考肯定会有不小的收获。
掌握规律。规律是事物本身固有的本质的必然联系。生物有自身的规律,如结构与功能相适应,局部与整体相统一,生物与环境相协调,以及从简单到复杂、从低级到高级、从水生到陆生的进化过程。掌握这些规律将有助于生物知识的理解与运用,如学习线粒体就应该抓结构与功能相适应:①外有双层膜,将其与周围细胞分开,使有氧呼吸集中在一定区域内进行;②内膜向内折成嵴,扩大了面积,有利于基粒、酶在其上有规律地排布,使各步反应有条不紊地进行;③内膜围成的腔内有基质、酶;④基粒、基质、内膜上的酶为有氧呼吸大部分反应所需,因而线粒体是有氧呼吸的主要场所。这样较易理解并记住其结构与功能。
学习生物同其他学科一样,也要遵循认识规律和大脑活动规律。如人的认识都是由浅到深,由少到多,逐步积累,逐步深入的。因此学习不能急于求成、一步到位。如学习减数分裂过程,开始只要弄清两次分裂起止,染色体行为、数目的主要变化,而不能在上新课时对染色体行为、染色体、染色单体、DNA数目、与遗传三定律关系、与有丝分裂各期图像区别等一并弄清。后者只能在练习与复习中慢慢掌握。
2.突破难点。有些知识比较复杂,或是过于抽象,同学们学起来感到有困难,这时就应化难为易,设法突破难点。通常采用的方法有以下几种:
(1)复杂问题简单化。生物知识中,有许多难点存在于生命运动的复杂过程中,难以全面准确地掌握,而抓主要矛盾、抓矛盾的主要方面,能使知识一目了然。例如细胞有丝分裂,各时期染色体、纺锤体、核仁、核膜的变化,我们若将其总结为“前期两现两消,后期两消两现”,则其他过程就容易记住了。动物体内三大物质代谢过程复杂,可总结为“一分(分解)二合(合成)三转化”。对一些复杂的问题,如遗传学解题,可将其化解为几个较简单的小题,依次解决。
(2)抽象问题形象化。思维越离开具体事物,就越抽象。有些知识,与现实联系少,理解起来困难。这时,要尽量借助某种方式,使之与实际联系起来,以便于理解,如DNA的空间结构复杂,老师很难讲清楚,但出示一个DNA模型,几分钟即可解决问题。因此,学习生物常常需借助图形、表格、模型、标本、录像等形象化的手段来帮助理解一些抽象的知识。
3.归纳总结。在生物新课学习过程中,一般都是将知识分块学习。但当学完一部分内容之后,就应该把各分块的知识联系起来,归纳整理成系统的知识。这样不仅可以在脑子里形成完整的知识结构,而且也便于理解和记忆。
归纳总结要做到“三抓”:一抓顺序,二抓联系,三抓特点。
抓顺序就是要将各知识点按照本身的逻辑关系将其串联。如高中生物的“遗传的物质基础”,可以整理成:配子→合子→细胞核→染色体→DNA→基因→蛋白质→性状。
抓联系就是要掌握各知识点之间的内在联系,理清点线的纵横关系,由线到面,扩展成知识网络。
抓特点就是抓重点、抓主流,进行归纳总结,不能大杂烩,胡子眉毛一把抓。应将次要的东西简化甚至取消。
学生物就靠背。。上课的时候要认真听老师讲课。。提高自己对生物的兴趣。。你们也该会考了吧。。如果生物不够85分不能考重点高中。。自己一定要加油。好好学习。。我现在也是初二正在学生物的高峰期。。所以我现在特别认真学习。。因为我想考重点高中。。我的主科成绩总是名列前茅但总是小科拉分。。我也很苦恼。。但经过我的努力学习我的生物成绩提高了一大节。。现在老师都刮目相看。。望你努力学习
一、树立正确的生物学观点
树立正确的生物学观点是学习生物的重要目标之一,正确的生物学观点又是学习、研究生物学的有力武器,有了正确的生物学观点,就可以更迅速更准确地学到生物学知识。所以在生物学学习中,要注意树立生命物质性、结构与功能相统一、生物的整体性、生命活动对立统一、可持续高效发展、生物进化和生态学等观点。
1.生命物质性观点
生物是由物质组成,一切生命活动都有其物质基础。从万物之灵的人类到单细胞的细菌,以及无细胞结构的病毒等,所有生物都是由碳、氢、氧、氮、硫、磷、钙、铁、铜等几十种化学元素组成的,并且这几十种化学元素在无机自然界都是可以找到的。生物体能够完成各种各样的生命活动,而一切生命活动都是通过一定的生命物质来实现的,如果没有生命物质也就没有生命活动。
2.结构与功能相统一的观点
结构与功能相统一的观点包括两层意思:一是有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在;二是任何功能都需要一定的结构来完成。例如叶的表皮是五色透明的,表皮细胞排列紧密,向外一面的细胞壁上有透明而不易透水的角质层。表皮的这种结构的存在,就既利于阳光透过,又能防止叶内水分过多地散失,还能保护叶内部不受外来的伤害;而阳光透入,防止水分散失,保护叶内组织,又需要一定的结构来完成,这就是表皮。
3.生物的整体性观点
系统论有一个重要的思想,就是整体大于各部分之和,这一思想也完全适合生物领域。不论是细胞水平、组织水平、器官水平,还是个体水平,甚至包括种群水平和群落水平,都体现出整体性的特点。例如,细胞膜、线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体、质体、液泡等细胞器都有其特有的功能,但是只有在它们组成一个整体--细胞的时候才能完成新陈代谢的功能,如果离开了细胞的整体,单独的一个细胞器是无法完成它的功能的。
4.生命活动对立统一的观点
生物的诸多生命活动之间,都有一定的关系,有的甚至具有对立统-的关系,例如,植物的光合作用和呼吸作用就是对立统一的一对生命活动。光合作用的实质是合成有机物,储存能量;呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量。很明显,两者之间是相互对立的。呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物,可以说,如果没有光合作用,呼吸作用就无法进行;另一方面,光合作用过程中,原料和产物的运输所需要的能量,也正是呼吸作用释放出来的,如果没有呼吸作用,光合作用也无法进行。因此说,呼吸作用和光合作用又是相互联系、相互依存的。只有光合作用和呼吸作用的共同存在,才能使植物体的生命活动正常进行。
5.生物进化的观点
辩证法认为,一切事物都处在不断地运动变化之中,任何事物都有-个产生、发展和灭亡的过程。生物界也不例外,也有一个产生和发展的过程,所谓产生就是生命的起源,所谓发展就是生物的进化。生命的起源经历了从无机小分子物质生成有机小分子物质,再形成有机高分子物质,进而组成多分子体系,最后演变为原始生命的变化过程;生物的进化遵循从简单到复杂,从水生到陆生、从低等到高等的规律。
6.生态学观点
生态学观点的基本内容是生物与环境之间是相互影响、相互作用的,也是相互依赖、相互制约的。生物与环境是一个不可分割的统一整体。人类社会的发展进程中产生了环境问题,人类与环境的矛盾,处于不断变化之中,永无止境。人类必须依靠科技进步和教育发展,逐步更新人口观念,提高人口素质,合理开发资源,高效利用资源,保护生态,治理环境,走生存与发展的新路。
二、掌握科学的学习方法
学习方法的优劣是学习成败的关键,要想取得理想的学习效果,必须掌握科学、高效的学习方法。与学习生物学关系比较密切的学习方法有观察方法、做笔记的方法、思维方法和记忆方法等。
1.观察方法
学习过程从本质上说是一种认识过程。认识过程是从感性认识开始的,而感性认识主要靠观察来获得,所以观察方法就是首要的学习方法。观察方法主要包括顺序观察、对比观察、动态观察和边思考边观察。
(1) 顺序观察
顺序观察包括两层意思。从观察方式上来说,一般是先用肉眼、再用放大镜、最后用显微镜。用显微镜观察也是先低倍镜,后高倍镜。例如,对植物根尖的观察,就是先用肉眼观察幼根,根据颜色和透明程度区分出根尖的四部分,然后再用放大镜观察根尖的根毛,最后用显微镜观察根尖的纵切片;认识根尖各区的细胞特点。从观察方位上来说,一般采取先整体后局部,从外到内,从左到右等顺序。例如对一朵花的观察,就要先从整体上观察花形、花色,然后从外到内依次观察花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。
(2)对比观察
对比观察有利于迅速抓住事物的共性和个性,从而把握住事物的本质。如观察线粒体和叶绿体的结构时,就要先异中求同:它们都有双层膜,都含有基粒、基质、酶、少量的DNA和RNA。然后再同中求异:线粒体的内膜折叠成嵴,叶绿体的内膜不向内折叠;线粒体有与呼吸作用有关的酶,且酶分布在内膜、基粒、基质中;而叶绿体内有与光合作用有关的酶,而酶分布在基粒层和基质中;叶绿体中有叶绿素,而线粒体中没有。
(3)动态观察
对生物生活习性、生长过程、生殖发育的观察都属于动态观察。动态观察的关键是把握观察对象的发展变化。例如观察根的生长,在幼根上等距画墨线后的继续培养过程中,重点就是观察各条墨线间距离的变化,从而得出根靠根尖生长的结论。
(4)边思考边观察
观察是思维的基础,思维可促进观察的深入,两者是密不可分的。所以要带着问题观察,边思考、边观察。例如用显微镜观察叶片的结构时,就要边观察、边思考下列问题:①表皮细胞的颜色和排列状况是怎样的?②叶肉中接近上表皮的细胞与接近下表皮的细胞在形状、排列状况和内部绿色颗粒多少等方面有什么不同?③叶脉细胞是什么颜色和形状?这些细胞是怎样排列的?
2.做笔记的方法
鲁迅先生说:"无论什么事,如果继续收集资料,积累十年,总可以成为一个学者。"总结中外许多学者的经验,可以说,做笔记是一条成才的途径。做笔记的方式很多,在生物学学习中,主要有阅读笔记、听讲笔记和观察笔记三种。
(1)阅读笔记
要想使学到的东西长期储存、随时提取、应用自如,就要在读书时,随时作读书笔记。阅读笔记主要有以下几种。
①抄写笔记,又分为全抄和摘抄,做这种笔记应注意抄后校对,避免漏误,然后标明出处,以备日后查考。
②卡片笔记,卡片内容不限,因人而定,但一般应具有资料类别、编号、出处、着者姓名,正文等内容。需要注意的是,每张卡片写一个内容,并及时进行分类归档或装订成册。
③批语笔记,即在书页空。白处随手记下对原文的个人意见和心得体会等。
④符号笔记,即在原文之间标注符号以对原文加深理解。常用符号有黑点、圆圈、直线、曲线、双线、虚线、箭头、方框、三角、惊叹号、问号等。作符号笔记应注意两点:一是符号意义必须明确,并且要贯彻始终;二是符号不能过多过密,否则重点难以突出。
⑤概要笔记,即对某本书或某篇文章用自己的语言概括写出其重点内容。
(2)听讲笔记
即听报告、听讲座和课堂听课的笔记,做这种笔记的突出矛盾是记的速度赶不上讲的速度,为此要做到"三记三不记"即重点问题、疑难之处,书上没有的记;次要问题、易懂之点、书上有的不记。
(3)观察笔记
即在生物课内外对生物形态和生命现象进行观察时所作的记录。做这种笔记要注意细节,注意前后比较和过程变化,并要抓住特征。
3.思维方法
思维能力是各种能力的核心,思维方法是思维能力的关键,所以思维方法在学习方法中占有核心的位置。在生物学学习中常用的思维方法有分析和综合的方法、比较和归类的方法、系统化和具体化的方法及抽象和概括的方法。
(1)分析和综合的方法
分析就是把知识的一个整体分解成各个部分来进行考察的一种思维方法,综合是把知识的各个部分联合成一个整体来进行考察的一种思维方法,分析和综合是生物学学习中经常使用的重要方法,两者密切联系,不可分割。只分析不综合,就会见木而不见林;只综合不分析,又会只见林而不见木。在实际运用时,既可先分析后综合,也可先综合后分析,还可以边分析边综合。
(2)比较和归类的方法
比较是把有关的知识加以对比,以确定它们之间的相同点和不同点的思维方法。比较一般遵循两条途径进行:一是寻找出知识之间的相同之处,即异中求同;二是在寻找出了事物之间相同之处的基础上找出不同之处,即同中求异。
归类是按照一定的标准,把知识进行分门别类的思维方法。生物学习中常采用两种归类法:一是科学归类法,即从科学性出发,按照生物的本质特性进行归类;二是实用归类法,即从实用性出发,按生物的非本质属性进行归类。
比较和归类互为前提,一方面只有通过比较,认识生物的异同点之后,才好进行归类;另一方面,只有把生物进行归类,才好进行比较。因此在生物学学习过程中要把两者有机地结合起来。
(3)系统化和具体化的方法
系统化就是把各种有关知识纳入一定顺序或体系的思维方法。系统化不单纯是知识的分门别类。而且是把知识加以系统整理,使其构成一个比较完整的体系。在生物学学习过程中,经常采用编写提纲、列出表解、绘制图表等方式,把学过的知识加以系统地整理。
具体化是把理论知识用于具体、个别场合的思维方法。在生物学学习中,适用具体化的方式有两种:一是用所学知识应用于生活和生产实践,分析和解释一些生命现象;二是用一些生活中的具体事例来说明生物学理论知识。
(4)抽象和概括的方法
抽象是抽取知识的非本质属。性或本质属性的一种思维方法,抽象可以有两种水平层次的抽象:一是非本质属性的抽象;二是本质属性的抽象。
概括是将有关知识的非本质属性或本质属性联系起来的一种思维方法,它也有两种水平层次:一是非本质属性的概括,叫做感性概括;另一种是本质属性的概括,叫做理性概括。
抽象和概括也是互为前提的,相辅相成的,在学习过程中应有意识地进行抽象中以概括,概括中以抽象,以达到对知识正确、深入的掌握。
4.记忆方法
记忆是学习的基础,是知识的仓库,是思维的伴侣,是创造的前提,所以学习中依据不同知识的特点,配以适宜的记忆方法,可以有效地提高学习效率和质量。记忆方法很多,正面仅举生物学学习中最常用的几种。
(1)简化记忆法
即通过分析教材,找出要点,将知识简化成有规律的几个字来帮助记忆。例如DNA的分子结构可简化为"五四三二一",即五种基本元素,四种基本单位,每种单位有三种基本物质,很多单位形成两条脱氧核酸链,成为一种规则的双螺旋结构。
(2)联想记忆法
即根据教材内容,巧妙地利用联想帮助记忆。例如记血浆的成分,可以和厨房里的食品联系起来,记住水、蛋、糖、盐就可以了(水即水,蛋是蛋白质,糖指葡萄糖,盐代表无机盐)。
(3)对比记忆法
在生物学学习中,有很多相近的名词易混淆、难记忆。对于这样的内容,可运用对比法记忆。对比法即将有关的名词单列出来,然后从范围、内涵、外延,乃至文字等方面进行比较,存同求异,找出不同点。这样反差鲜明,容易记忆。例如同化作用与异化作用、有氧呼吸与无氧呼吸、激素调节与神经调节、物质循环与能量流动等等。
(4)纲要记忆法
生物学中有很多重要的、复杂的内容不容易记忆。可将这些知识的核心内容或关键词语提炼出来,作为知识的纲要,抓住了纲要则有利于知识的记忆。例如高等动物的物质代谢就很复杂,但它也有一定规律可循,无论是哪一类有机物的代谢,一般都要经过"消化"、"吸收"、"运输"、"利用"、"排泄"五个过程,这十个字则成为记忆知识的纲要。
(5)衍射记忆法
此法是以某一重要的知识点为核心,通过思维的发散过程,把与之有关的其他知识尽可能多地建立起联系。这种方法多用于章节知识的总结或复习,也可用于将分散在各章节中的相关知识联系在一起。例如,以细胞为核心,可衍射出细胞的概念、细胞的发现、细胞的学说、细胞的种类、细胞的成分、细胞的结构、细胞的功能、细胞的分裂等知识。
三、注重理论联系实际
生物学的理论知识与自然、生产、生活都有较密切的关系,在生物学学习中,要注意联系这些实际。联系实际的学习,既有利于扎实掌握生物学知识,也有利于提高自己的解决问题的能力。
1.联系自然实际
居住地附近的农田、草地、树林、公园、花园、动物园、庭院、路旁都会有许多动植物在那里生活,学习有关知识时,到这些地方去参观考察,对理论知识的理解和掌握大有益处。当学到生物与环境的知识时,更要想到保护当地的动植物资源和保护周围的生态环境。
2.联系生产实际
生物学中的许多原理都和工农业生产有密切的关系,学习这些原理时,就要考虑它能帮助解决生产上的什么问题。这样做,不仅有利于原理的掌握,而且还能为当地的经济建设服务。例如有位中学生学习了嫁接的原理后,课下不断实践,很快提高了技术,一个秋天就与家长一起嫁接了近万枝桃、梨苗,为当地的庭院种植业作出了贡献。
3.联系生活实际
生物学知识与生活实际的关系更直接、更普遍,所以在生物学学习中密切联系生活实际就更为重要。生活实际包括已有的生活常识和未来的生活行为两类。生活常识可帮助我们理解生物学知识,生物学知识也可以指导我们的生活行为
Ⅶ 学习生物最好的方法是什么
1、 学习生物学知识要重在理解、勤于思考 生物学的基本概念、原理和规律,是在大量研究的基础上总结和概括出来的,具有严密的逻辑性,课本中各章节内容之间,也具有密切联系,因此,我们在学习这些知识的过程中,不能满足于单纯的记忆,而是要深入理解,融会贯通。 2、要重视理解科学研究的过程,学习科学研究的方法 生物科学的内容不仅包括大量的科学知识,还包括科学研究的过程和方法。因此,我们不仅要重视生物学知识的学习,还要重视学生生物科学研究的过程,并且从中领会生物科学的研究方法。 3、要重视观察和实验,生物学是一门实验科学 没有观察和实验,生物学也就不可能取得如此辉煌的成就。同样,不重视观察和实验,也不可能真正学好生物课。在日常生活中也要注意观察生命现象,培养自己的观察能力。 4、要重视理论联系实际,学以致用 生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。我们在学习生物学知识时,应该注意理解科学技术和社会(STS)之间的相互关系,理解所学知识的社会价值,并且运用所学的生物学知识去解释一些现象,解决一些问题
Ⅷ 生物科学常用的研究方法有哪三种
科学探究常用的方法有观察法、实验法、调查法和资料分析法等.
(1)观察法是科学探究的一种基本方法.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、考察和描述,以发现和验证科学结论.观察时要全面、细致、实事求是,并及时记录下来;要有计划、要耐心;要积极思考,及时记录;要交流看法、进行讨论.
(2)实验法是现代生物学研究的重要方法.实验法是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察、记录分析,发现或验证科学结论.一般步骤:①发现并提出问题;②收集与问题相关的信息;③作出假设;④设计实验方案;⑤实施实验并记录;⑥分析实验现象;⑦得出结论.
(3)调查是科学探究的常用方法之一.调查时首先要明确调查目的和调查对象,制订合理的调查方案.调查过程中有时因为调查的范围很大,就要选取一部分调查对象作为样本.调查过程中要如实记录.对调查的结果要进行整理和分析,有时要用数学方法进行统计.
(4)收集和分析资料也是科学探究的常用方法之一.收集资料的途径有多种.去图书管查阅书刊报纸,拜访有关人士,上网收索.其中资料的形式包括文字、图片、数据以及音像资料等.对获得的资料要进行整理和分析,从中寻找答案和探究线索.
Ⅸ 研究生物学的方法是什么
最佳答案
研究方法
生物学的一些基本研究方法——观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等是在生物学发展进程中逐步形成的。在生物学的发展史上,这些方法依次兴起,成为一定时期的主要研究手段。现在,这些方法综合而成现代生物学研究方法体系。
观察描述的方法 在17世纪,近代自然科学发展的早期,生物学的研究方法同物理学研究方法大不相同。物理学研究的是物体可测量的性质,即时间、运动和质量。物理学把数学应用于研究物理现象,发现这些量之间存在着相互关系,并用演绎法推算出这些关系的后果。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。这一繁重的术语制定工作,主要是C.von林奈完成的。人们使用这些比较精确的描述方法收集了大量动、植物分类学材料及形态学和解剖学的材料。
比较的方法 18世纪下半叶,生物学不仅积累了大量分类学材料,而且积累了许多形态学、解剖学、生理学的材料。在这种情况下,仅仅作分类研究已经不够了,需要全面地考察物种的各种性状,分析不同物种之间的差异点和共同点,将它们归并成自然的类群。比较的方法便被应用于生物学。
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。G.居维叶在动物学方面,J.W.von歌德在植物学方面,是用比较方法研究生物学问题的着名学者。用比较的方法研究生物,愈来愈深刻地揭示动物和植物结构上的统一性,势必触及各个不同类型生物的起源问题。19世纪中叶,达尔文的进化论战胜了特创论和物种不变论。进化论的胜利又给比较的方法以巨大的影响。早期的比较,还仅仅是静态的共时的比较,在进化论确立后,比较就成为动态的历史的比较了。现存的任何一个物种以及生物的任何一种形态,都是长期进化的产物,因而用比较的方法,从历史发展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物学仅仅是对生物的形态和结构作宏观的描述。1665年英国R.胡克用他自制的复式显微镜,观察软木片,看到软木是由他称为细胞的盒状小室组成的。从此,生物学的观察和描述进入了显微领域。但是在17世纪,人们还不能理解细胞这样的显微结构有何等重要意义。那时的显微镜未能消除使影像失真的色环,因而还不能清楚地辨认细胞结构。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。
实验的方法 前面提到的观察和描述的方法有时也要对研究对象作某些处理,但这只是为了更好地观察自然发生的现象,而不是要考察这种处理所引起的效应。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。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W.哈维关于血液循环的实验,J.B.van黑尔蒙特关于柳树生长的实验等。然而在那时,生物学的实验并没有发展起来,这是因为物理学、化学还没有为生物学实验准备好条件,活力论还占统治地位。很多人甚至认为,用实验的方法研究生物学只能起很小的作用。
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。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。
实验方法当然包含着对研究对象进行某种处理,然而更重要的则是它的思维方式。用实验的方法研究某一生命过程,要求根据已有事实提出假说,并根据假说推导出一个可以用实验检验的预测,然后进行实验,如果实验结果符合预测,就说明假说是正确的。在这里,假说必须是可以用实验加以验证的,而且只有经过实验的检验,假说才可能上升为学说或理论。实验方法的使用大大加强了研究工作的精确性。19世纪以来,实验方法成为生物学主要的研究方法后,生物学发生巨大变化,成为精确的实验科学。
20世纪,实验方法获得巨大发展,然而单纯观察或描述方法,仍然是生物学的基本研究方法。生物体具有多层次的复杂的形态结构。每一个历史时期都有形态描述的任务。20世纪30年代出现了电子显微镜,使观察和描述深入到超微世界。人们通过电子显微镜看到了枝原体和病毒,也看到了细胞器的超微结构。由于细胞是生命的最小单位,是生命活动的最小的系统,因而揭示它构造上的细节,对揭示生命的本质具有重大的意义。
比较的方法在20世纪也有新的进展,它已经不限于生物体的宏观形态结构的比较,而是深入到不同属种的蛋白质、核酸等生物大分子化学结构的比较,如不同物种的细胞色素 C的化学结构的测定和比较。根据其差异程度可以对物种的亲缘关系给出定量的估计。
生物学实验技术在20世纪突飞猛进。随着现代物理学、化学的发展,生物学新的实验方法纷纷出现。层析、分光光度法、电泳、超速离心、同位素示踪、X 射线衍射分析、示波器、激光、电子计算机等相继应用于生物学研究。细胞培养、细胞融合、基因操作、单克隆抗体、酶和细胞固定化以及连续发酵等新技术纷纷建立,使生物学实验中对条件的控制更为有效、严格,观察和测量更为精密,这就有可能详尽地探索生物体内物质的、能的和信息的动态过程。生物学实验技术的发展使生物学取得一系列辉煌的成就。由新型的实验技术发展而来的生物工程,包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程,已经成为当代新技术革命的重要内容。
实验研究往往带有分析的性质。生物学实验分析已经深入到分子的层次,生物大分子本身并不具有生命属性,只有这些生物大分子形成细胞这样复杂的系统,才表现出生命的活动。没有活的分子,只有活的系统。在每一个层次上,新的生物学规律总是作为系统的和整体的规律而出现的。对于生物学来说,既需要有精确的实验分析,又需要从整体和系统的角度来观察生命。1924~1928年L.von贝塔兰菲提出系统论思想,认为一切生物是时空上有限的具有复杂结构的一种自然系统。1932~1934年,他提出用数学和数学模型来研究生物学。半个世纪以来,系统论取得了很大发展,涌现出许多定量处理系统问题的数学理论。生物学也积累了大量关于各个层次生命系统及其组成成分的实验资料。今天,对生命系统的规律作出定量的理论研究已经提到日程上来,系统论方法将作为新的研究方法而受到人们的重视。