生物科学的研究方法

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．

生物学研究的一般方法有实验法、观察法、调查法和测量法。①观察法观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具，对客观事物进行系统地感知和描述，以发现和验证科学结论。 ②调查法调查是科学探究常用的方法之一，是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导，通过访谈、问卷、测验等手段有计划地，广泛了解．掌握相关资料．在此基础上进行分析、综合、得出结论。③实验法生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就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。 ④测量法(略)

生物学研究的基本方法有四种：①观察法观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下，研究者按照一定的目的和计划，用自己的感观外加辅助工具，对客观事物进行系统的感知和描述，以发现和验证科学结论。②调查法调查是科学探究常用的方法之一，是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查法一般是在自然的过程中进行的，通过访问、座谈、问卷、测验和查阅书面材料等方式去搜集反映研究对象的材料。科学调查的步骤：明确调查目的和调查对象→制订合理的调查方案→实施实验调查方案，并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。③实验法（如对照实验和模拟实验）生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就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。④测量法扩展资料：实验的设计过程从研究过程的大体步骤来看，实验方法与一般实证研究(即经验研究)相类似，通常可分以下几个步骤：1、在对现实经济生活中各种现象作观察思考并对有关文献进行回顾分析的基础上，确定研究问题；2、根据理论，作出合乎逻辑的推测，提出假设命题；3、设计研究程序和方法；4、搜集有关数据资料；5、运用这些数据资料对前面提出的假设命题进行检验；6、解释数据分析的结果，提出研究结论对现实或理论的意义以及可以进一步研究或改进的余地。在实验研究中特别引人注目的是第3个步骤——实验设计过程，它是实验研究的核心。实验研究用以检验假设的数据是对实验现象观察得到的，因此实验的设计如何直接关系研究成败。仔细观察已有的实验研究成果，可以发现，在以上步骤的具体实施上，实验方法与经验研究方法还是有所不同的。这一点在第2个步骤中就已经显示出来。将假设命题具体化为可以检验的模型，与实验设计有直接关系，研究者在对研究结果做出理论预期(即假设)时，必须考虑实验的可实施性;在建立可证伪的检验模型时必须考虑变量的值可以通过实验取得。研究的第4个步骤是数据资料收集，在实验研究中就是实施实验并记录实验情况。实验研究中用于假设检验的数据来自研究者自己设计的实验，而经验研究应用的数据来自经验，如统计资料或报刊杂志(即现实世界中存在的数据)，这个差别在方法定义时就已经明确。实验的影响因素实验设计影响因素外部环境设计行为者内因设计影响因素控制方法根据行为影响因素变化的特性不同，可将其控制方法区分为组间控制和组内控制。组间控制方法组内控制方法参考资料：百度百科-实验研究方法

类比推理（有或然性，结论不一定对）假说演绎法（提出问题-做出假设-实验验证-演绎推理-得出结论）才疏学浅，见笑。

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

理论，实验，总结，创新 ,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著名学者。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。

自然科学的研究方法主要有3种：科学实验、系统科学、数学方法。科学实验科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉，而且也是检验理论正确与否的惟一标准，科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中，任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据，否则就不能被他人所接受，甚至连发表学术论文的可能性都会被取缔。即便是一个纯粹的理论研究者，他也必须对他所关注的实验结果，甚至实验过程有相当深入的了解才行。因此，可以说，科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。系统科学自然科学书籍系统科学是关于系统及其演化规律的科学。尽管这门学科自20世纪上半叶才产生，但由于其具有广泛的应用价值，发展十分迅速，现已成为一个包括众多分支的科学领域。它包括有：一般系统论、控制论、信息论、系统工程、大系统理论、系统动力学、运筹学、博弈论、耗散结构理论、协同学、超循环理论、一般生命系统论、社会系统论、泛系分析、灰色系统理论等分支。这些分支，各自研究不同的系统。自然界本身就是一个无限大、无限复杂的系统，在自然界中包括着许许多多不同的系统，系统是一种普遍存在。一切事物和过程都可以看作组织性程度不同的系统，从而使系统科学的原理具有一般性和较高的普遍性。利用系统科学的原理，研究各种系统的结构、功能及其进化的规律，称为系统科学方法，它已得到各研究领域的广泛应用，目前尤其在生物学领域(生态系统)和经济领域(经济管理系统)中的应用最为引人注目。系统科学研究有两个基本特点：其一是它与工程技术、经济建设、企业管理、环境科学等联系密切，具有很强的应用性；其二是它的理论基础不仅是系统论，而且还依赖于各有关的专门学科，与现代一些数学分支学科有密切关系。正因为如此，人们认为系统科学方法一般指研究系统的数学模型及系统的结构和设计方法。数学方法数学方法有两个不同的概念，在方法论全书中的数学方法指研究和发展数学时的思想方法，而这里所要阐述的数学方法则是在自然科学研究中经常采用的一种思想方法，其内涵是；它是科学抽象的一种思维方法，其根本特点在于撇开研究对象的其他一切特性，只抽取出各种量、量的变化及各量之间的关系，也就是在符合客观的前提下，使科学概念或原理符号化、公式化，利用数学语言（即数学工具）对符号进行逻辑推导、运算、演算和量的分析，以形成对研究对象的数学解释和预测，从量的方面揭示研究对象的规律性。这种特殊的抽象方法，称为数学方法。

生命科学看似神秘实则与每个人日常周遭都密切联系，所以，每个人都自觉或不自觉，主动或被动的体验着生命也探究着生命。 一个智力发育比较健全的人，都可能对“生命”提出各样的疑问。一个人只要还有感知存在那么他将终身都将体验生命各种感觉。 所以，人人可以探究生命，凭借智力人人时刻都应探究生命。 探究生命的途径，大致可划分为物质和精神两个维度以及物质和精神交互维度。从物质上探究生命奥秘，人类形成了生物学、物理学、化学等科学方法；从精神上探究生命奥秘，人类形成了艺术、哲学、宗教神学等心灵方法。在物质和精神探究之间，人类形成了的瑜伽、禅修、祈祷、气功等经验方法。 生命是一个系统，不是孤立的；生命是处于运动中，不是静止的；生命处于生生不息之中。遗憾的是人们往往从某个范围、某个角度、某个层面、某个维度探究生命，造成各样的局限甚至偏执。 用标量描述的生命我们看到生命具有同质化倾向，用矢量描述的生命我们看到每个生命具有各自特质。 尽管人类已经很努力了，但是生命奥秘依然存在。人类还将继续探究下去。在探究生命中要继承前人的认知成果，但是不可迷信，也不可愚昧而倒退，每一代人都应审慎的接纳和推进生命探究成果！参考资料：《秦育品谈生命力自助工程》

生命科学史中蕴涵的教育价值是非常丰富的，对于实现课程目标具有独特的积极意义。归纳起来，生命科学史至少在以下几方面蕴含着不可多得的教育价值。1、生命科学史是一部思想史。它揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程。这些思想是受当时的文化背景和科学技术水平制约的，生物学新知识的产生，都需要首先从思想方法上有所突破。例如，“物种是演变的”思想的确立就是对“物种是不变的”思想的突破。人类对生命个体发育的探究历程也体现了思想方法上的突破。这些事实反映了思想氛围影响着人们对事物的认识，如果当时的思想氛围是不科学的，就会导致人们对事物的错误认识。反过来，人们通过对事物的科学探究，获得对事物的正确认识，又会改变人的思想，进而改变思想氛围，使人们对事物的认识产生一次飞跃。生命科学史展示了科学家所处的时代背景，记录着科学家们的思想以及思想转变，而科学家们的思想以及思想转变与他们从事的科学探究是密切相关的。这对学习者形成正确的思想具有积极的教育意义。2、生命科学史展示了生命科学各个学科形成的历史，它能够从整体上告诉我们各个学科是在解决什么问题的过程中发展起来的，还能告诉我们各个学科之间的联系。这有助于研究者发现尚未解决的问题和进一步需要解决的问题；有助于学习者建立知识点之间的联系，建构完整的知识结构。例如，遗传学的建立和发展经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段的发展。如果孟德尔没有运用数学知识，对数据进行统计分析，就不能发现遗传法则；如果没有细胞学的发展，萨顿和鲍维里就不能推测到遗传因子与染色体之间的联系；如果塔特姆不精通微生物知识，基因与酶之间的关系就不能建立起来，等等。总之，如果不依靠各方面的知识，就不可能打开解决问题的思路。遗传学是在解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中发展起来的，环环相扣，知识体系相当明晰。如果我们在学习中能够循着这样的线索展开，了解这一系列问题的解决过程，那么这一部分的知识结构就建构起来了，而且还可能联想到新的问题。3、生命科学史揭示了自然科学的本质。自然科学从本质上表现出以下特征，即定量化、观察、实验、科学过程、在自我更正中完善和积累。定量化的特点是将生命科学和数学结合在一起。孟德尔就是运用数学统计方法对实验数据进行统计分析，才发现分离和自由组合规律；如果没有群体遗传学家对群体进行研究，建立数学模型，那么自然选择学说的机制也许就不会被揭示。只有对不同环境下获得的大范围的样品进行遗传方差的统计分析，才能将遗传引起的变异与环境引起的变异区分开。精确的定量化使生命科学成为人们公认的真正意义上的科学。观察与实验是生命科学的基石。通过实验来研究事物，特别是通过精确的对照实验来研究问题是自然科学的又一突出特征。在自然科学领域，实验是向自然界提出真正的、必须解决的问题，并且寻找答案的方法。实验方法首先在生理学领域得到运用。19世纪70、80 年代，萨克斯（1832－1897）领导的植物学派，对于生物学中实验方法的运用起了特别重要的作用。19世纪80年代，鲁（1850－1924）将实验方法引入原先注重描述性工作的胚胎学领域。通过胚胎学，实验方法又扩展到细胞学和遗传学，最后又扩展到进化论的研究中。到了20世纪30年代，大多数生物学领域，除古生物学和系统分类学，都采用了实验分析和物理、化学方法而取得新进展。生命科学史显示了产生每个知识点的科学过程。例如，20世纪初，萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学以及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上，提出了染色体学说，即遗传因子可能就在染色体上。但是当时拿不出证据证明他们的观点。直到1910年，摩尔根通过一系列实验发现控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”这一知识点的形成过程，可以看到科学过程的步骤。生命科学也是在自我更正的过程中积累和进步。达尔文建立的以自然选择为核心的进化论，人们在承认生物进化论的同时，却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法，不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入对进化论的研究中，提出了“突变学说”，以此来解释达尔文的自然选择学说。在20世纪的头十年，得到生物学界的广泛接受。然而，1910年，果蝇遗传学的发展表明，果蝇群体中不断发生着突变，却没有产生物种的变化。1912至1915年细胞学的精确研究，沉重地打击了德弗里斯的学说，他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。细胞遗传学，尤其是群体遗传学的建立，才阐明了自然选择的机制。40年代，在达尔文进化论的基础上，提出了综合进化论。在综合进化论盛行了30～40年之后，1968年，木村资生提出了“分子进化的中性学说”。1972年，埃尔德雷奇和S.J.古尔德提出了间断平衡论，引起了科学界的重视和研究。进化理论还在发展之中。从进化论的发展可以看出，生命科学知识是科学家对前人的结论不断质疑、不断证实的基础上进行自我更正的过程中积累起来的。通过生命科学史，对培养研究者和学习者的批判性思维是有积极意义的，同时也能加深学习者正确认识绝对真理和相对真理的关系，从事实中提高哲学素养。4、生命科学史就是前人探究生物学知识的科学过程史。每一个知识点的产生过程，就是一个探究的过程。总之，生命科学史中蕴涵了知识与过程的统一。（过程中包含着思维方式，如好奇心、求知欲、质疑、推理等；过程中包含着研究方法）。知识和过程是自然科学的两个维度，二者是统一的，不能割裂开来。没有知识做为基础，怎么能创新呢？DNA双螺旋结构模型的建立，汇集了许多不同学科背景科学家的智慧，这正证明了知识是非常重要的，显然仅有沃森和克里克的知识也是办不到的。值得注意的是，新课程改革以来，已经指出了重结论轻过程的弊端，并且提出“新课程把过程方法本身作为课程目标的重要组成部分，从而从课程目标的高度突出了过程方法的地位”。然而如果把“突出了过程方法的地位”理解为重过程而轻结论，也是极端错误的，因为过程与结论不是对立的。在生物教学中二者必须兼顾并且统一起来。学习生命科学史是能够把结论和过程方法兼顾统一起来的有效途径之一，这样做不仅有助于了解每个知识点的来龙去脉，而且从其中的一些典型事件中可以学习到前人的科学探究方法，而深受启发。5、生命科学史展示了在探究知识的过程中，不仅有相同研究方向的人们之间的合作、而且有不同研究方向的人们之间的合作。DNA双螺旋结构的问世充分说明了这一点。这个事实表明从事不同学科研究的人，掌握的知识和技术是不同的，而且不同学科背景的人有3不同的思维方式（尤其是玻尔、德尔布吕克和薛定谔的思想为遗传学研究注入新的活力，他们的思想对沃森和克里克造成了巨大的影响），他们的合作为解决问题提供了不同的思路，他们在解决问题中相互启发，相互补充，相互促进。同时共享了研究成果。不同的教师也存在知识体系和经验的不同。尤其在知识爆炸的时代，知识更新的速度很快，老、中、青不同层次的教师的知识结构差别会更大，而教师之间的合作可以弥补这种差别。因此，在生物学教学过程中，不但生物学教师之间要合作，而且还要与其他学科的教师合作。同时也启发学生必须重视每一科的学习，只有这样才能为终身学习、生活和工作奠定良好的基础。本回答被网友采纳