1．案例　 青年在健身房的锻炼状态的访谈调查

(时间：2008年12月15日，下午15时。地点：黄冈市黄州区青春健身房。参加人员：黄冈中学高二年级研究性学习活动小组，主持人1名，录音1名，速记1名。以下访谈中访谈者的问话前用“A”标识，访谈对象的回答用“B”标识)

A：这位先生，您好。我们是黄冈中学高二年级研究性学习活动小组成员，这是我们的证件，请您检查。我们想对青年在健身房中的锻炼状态进行访谈，访谈的结果对我们进行中学生室内体育锻炼将有很大的指导作用。访谈时间大约是20分钟，希望得到您的帮助。

B：完全可以，愿我的回答能给大家提供有用的信息。

A：我们访谈的录音录像只用于总结分析，如果您不反对的话，我们将在这次访谈中使用。

B：没有关系，请你们提问吧。

A：请问您锻炼的目的是什么?

B：开始锻炼时我主要是想通过锻炼改变自己的体形，原来我比较偏瘦，锻炼一段时间后身体的各部分肌肉比以前发达多了。随着锻炼时间的增加我感到每天到健身房来锻炼是我生活的一部分，来到这里感到心情很愉快。

A：在锻炼中，如果某个动作做错或失败，您最典型的反应是什么?

B：开始是自己感到很窘迫、焦虑，不好意思。通过这里工作人员的开导，自己也认为这是意料之中的事，往往是一笑了之，现在做得很好了。

A：您锻炼时头脑里是否还想一些其他的事情，包括工作上的事?

B：是的。但不是经常想一些事情，尽量轻松地进行锻炼。

A：您锻炼时是否经常注意自己身体的动作或技巧?

B：经常是这样的。否则锻炼效率会很低的。

A：迄今为止，您的健身锻炼是否已经在最近的生活中产生了较好的效果?

B：是这样的。锻炼使我达到了我理想的体型，增强了我的自尊和自信。同时锻炼过程也使我体会到锻炼活动也是对毅力的一种培养。

分析

⑴在这个访谈中，访谈对象应该是　　　　　　 抽取的。

⑵访谈用了限制询问的提问方式。请举例。

⑶本选题意义是：　　　　　　　　　　　　　　 　　　

⑷本研究的理论假设是：　　　　　　　　　　　　　　

生物学研究性学习立意题的基本解题思路方法如下：

[例4](2002年上海卷)某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照l：1的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：

(1)采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响?(只要一种指标)

(2)做该实验时必备的实验器材是　　　　　　　　　

(3)写出实验的主要操作步骤。

(4)设计一张表格用于在实验时记录数据。

[解析]本题主要考查探究实验的设计。

实验目的：探究不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响

实验原理：烟草细胞中所含烟碱、焦油等对动物有毒害作用(生物学科知识定位)，通过测定不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响，如：每分钟心跳次数，单位时间内的死亡率或相同数量的水蚤全部死亡所需要的时间等任一种明确的、可量度的指标进行评价。

搜集相关资料信息：香烟的成分、水蚤的生物学特征(在实际开展研究性学习时应当了解这方面的情况，但应试答题时不一定要搞清)

实验器材：显微镜、秒表(计时工具)、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等

实验材料：香烟浸出液、蒸馏水、水蚤

主要操作步骤：

(1)材料准备：用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液

(2)分组、编号：准备4组生活状况相同(或相似)的相等数目的适量水蚤

(3)对不同对象作不同处理(控制变量、设置对照等)：用3种不同浓度的烟草浸出液和蒸馏水(对照)分别处理4组生活状况相同或相似等数适量水蚤，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水及不同浓度烟草浸出液中心跳次数，重复三次。

(4)结果预测，设计表格，记录数据

(5)观察结果，分析数据，作出结论

[解题技巧]从宏观上讲，“研究性学习”立意题仍属实验题，不过它带有课题性质和专题指令性内容。所以，在关注社会、捕捉信息、培养兴趣的基础上，加强实验能力训练是关键。由于这类题目纯粹是一种能力测试，必须通过长期知识积累和同化、不断地实践与创新，才能充分调用多学科知识、方法和手段，完成课题研究；而题海战术对此无能为力。

(一)本讲的考点是什么？

1.科学研究基本模式

科学家们就像侦探一样，把各种线索拼凑起来弄清事情的来龙去脉。他们收集线索的途径之一就是开展科学实验。

提出问题　　 实验是从提出一个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。

构想假说　　 假说是对实验结果的预测，它是建立在观察和以往的知识经验上的。但与许多预测不同的是，假说必须能够被检验。

实验设计　　 设计一个实验来检验你的假说。在计划中应该写明详细的实验步骤，以及在实验中要进行哪些观察和测量。设计实验时涉及到两个很重要的步骤，就是控制变量和给出可操作定义(具体见上一讲“探究性实验·实验方案设计”)。

分析数据　　 实验结束时要对数据进行分析，看看是否存在什么规律或趋势。它们能不能支持你的假说?它们是否指出了你实验中存在的缺陷?是否需要收集更多的数据?

得出结论　　 在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后的结论。

2.科学思维方法

(1)思维模式

①观察渗透理论

科学实验证明，人的头脑在认识事物之前，并不是空无一物的“白板”，而是已经存在着某种东西了。这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。

对于创造者个人来说，观念的转变或理论背景的转换，就意味着一种新创意的产生。RNA酶的发现即是一个著名的例证，它告诉我们，一旦观察者的理论思想观念发生了转换，就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化，就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。这就要求观察者具备良好的知识结构，不能囿于传统的思想观念，善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法，从而有助于新创意的产生。

②黑箱方法

所谓黑箱方法，就是把研究对象视为“黑箱” (由于种种条件的限制，无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘，如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等，都可看作“黑箱”)，通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息，来研究“黑箱”内部状态、结构和机理，从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法。这种方法实际上是-种察其“表”而知其底的方法。由于黑箱方法不需要打开研究对象，只需通过外部观察、试验，就可了解研究对象的内部情况和变化，同时，它是从事物的整体功能着眼，不考虑事物的内部细节，所以它有着广泛的应用价值。运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统，具有独特的优越性，可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律。如在探讨脑功能的本质的过程中，科学家常用黑箱方法。

③假说方法

所谓假说，就是以一定的科学事实和科学原理为依据的、关于未知事物及其规律性所作出的一种假定性说明。它具有两个显著的特点：一是科学性。假说，不是信口开河，它必须以一定的科学事实和科学原理为根据，并经过一定的科学论证；二是假定性。假说是一种猜测或猜想，至于这种猜测是否正确，在假说提出时还是一个未知数。假说的真理性有待往后的实践来证实。

运用假说方法，一是要从事实出发，而又要超越事实；二是要进行逻辑论证；三是要用实践验证。只有当假说与事实验证相符合，它才可能上升为科学理论。假说可能发展为科学理论，也可能被证明是错误而被淘汰。

假说是探索科学真理路上迈出的重要一步。科学认识正是沿着“假说-理论-新假说-新理论……”的途径，不断地向前发展的。一部科学发展史，可以说是一部假说和理论不断更迭的历史。进化论的发展史即是生动的例子。

④回溯推理方法

回溯推理方法，也叫溯源推理方法、溯因推理方法，它以事物情况之间的联系为基础，是从事物的结果推断其原因、由论断推测理由的一种思维方法。在科学研究中，回溯是建立求因假说的基本思维方法。生长素的发现是一个很好的例子。

运用回溯推理方法，要注意提高结论的可靠性，需要深入进行调查研究，并且与演绎推理的其他方法紧密结合。调查研究越深入广泛，与其他方法结合越紧密，其对原因的推断就愈为可靠。

(2)思维技巧

①比较与对比　 比较是指找出相似性，即共同特征。对比是指找出不同点。用这种方法来分析事物能帮助你发现一些平时容易忽略的细节。

②应用概念　　 应用概念就是要用有关某一情况的知识来理解另一种相似的情况。如果你能把原来的知识活用到另一种情况，这表明你已经真正理解了这个概念。

③理解图表　　 理解图表技能可以帮助你从视觉元素中学到知识。要理解一张插图，必须多花一些时间仔细看插图和附带的所有文字信息。插图的说明含有图中的重要概念。图注指出了图中的关键部分，而图例则说明了地图中各种符号的含义。

④因果推断　　 因果推断技能就是要判断两个事件之间是否存在因果关系。但是有一点很重要--不能光凭两个事件一起发生，就判断它们之间存在因果关系，应通过实验或者根据以往的经验，来判断因果关系是否存在。

⑤归纳　　 归纳是指根据一部分成员的信息来推断总体信息的技能。要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。

⑥做出判断　　 做出判断就是评估某件事情的好坏对错的技能。做出判断前，需要全面地考虑到事情的正面与反面，并明确自己持有什么样的价值观和标准。

⑥解决问题　　 解决问题就是运用各种理性思维的技巧来解决事情或决定行动的技能。解决某些问题可以用尝试法，即先尝试一种解决方案，如果不行，再试另一种。还有一些有用的解决策略，包括建立模型、和同伴一起商讨可行的办法等。

3．收集和处理信息

(1)收集处理信息的流程(如右图)

(2)信息收集途径

(3)信息处理方法

①概念图　　 如下左图：

②比较/对比表　　

③维恩图　　 维恩图是另一种用于显示事物异同点的方法。它由两个或两个以上互相部分重合的圆组成。每一个圆代表一个特定的概念或观点。概念之间的共同特征(相似点)写在两个圆重叠的区域内，独有的特征(不同点)则写在相应圆中重叠区域以外的部分。如上右图：

④流程图　　 如右图：

⑤循环图 　

(4)数据整理工具

怎样才能使科学实验得到的数据变得有用?恐怕第一步就是要对数据进行整理，以便更好地理解它们的含义。图表就是这样一种有用的整理数据的工具。

①记录表　　 在实验准备中，除了要收集好所需的材料以外，还必须设计好用什么方式来记录实验中将会发生的事情。创建一张记录表能帮助你有序地记录观察和测量结果。例如，某同学要进行一项实验，来了解不同体重的人在做各种活动时会消耗多少热量。下边这张记录表就记录了他的结果。

②柱形图　　 比较一个人在做不同活动时所消耗的热量差异可以用柱形图。柱形图用于显示一组不同项目的数据。如下左图：

③折线图　　 可以用上右图的折线来估计出，35千克重的人骑车时会消耗286焦的热量。

⑤扇形图　　

4.研究性学习方案的设计

(1)“研究性学习”是指学生在开放的现实生活情境中，通过亲身体验进行的解决问题的自觉学习，是在教师指导下，从学习生活和社会生活中选定和确定研究专题，以个人或小组合作的方式进行研究，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。它同社会实践等教育活动一样，从特定的角度和途径让学生联系社会生活实例，通过亲身体验进行学习。在教学过程中创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过主动的探索、发现和体验，学会进行大量信息的收集、分析和判断，从而增进思考力和创造力。

(2)研究性学习的基本流程：①准备阶段(包括提出问题、确定课题、制定计划)②实施阶段(包括收集整理信息，获取科学事实即查找资料、文献资料的整理加工，设计实验设计或开展调查方案，数据处理与分析)③总结阶段(包括阶段性小结、撰写研究报告、交流评估等)

第50讲　 研究性学习

8．(1)虽然线粒体能自主复制，但线粒体蛋白质的合成依赖于nDNA和mtDNA的共同表达　 (2)D(需氧型细菌)　 (3)乙(细胞质遗传的主要特点之一是表现为母系遗传)；2/3(甲系谱病由常染色体上的显性基因控制) (4)mtDNA位于氧自由基的包围之中，其突变率比核DNA高10余倍，故随年龄增加体细胞内mtDNA新生突变会逐渐积累，从而使原有的缺陷进一步加重直至出现临床症状。线粒体是机体的“动力工厂”，mtDNA损伤可导致线粒体功能缺馅，引起细胞能量不足(尤其是在脑、肌肉等高氧的组织内)而造成细胞的衰老与死亡。

7．(1)CD　 (2)细胞质；二倍体合子减数分裂产生的单倍体后代只有大菌落一种类型　 (3)细胞质基因突变

6．A(点拨：形成的杂交细胞性状并不随核的转移而变。说明控制这一相对性状的基因位于细胞质中)

5．D(点拨：细胞的全能性)

4． A(点拔：杂交种S(Rr)含可育基因R)