Lý thuyết Sinh học 10 Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học
A. Lý Thuyết
I. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học
1. Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học
Nghiên cứu khoa học nói chung và sinh học nói riêng là một quá trình thu thập và xử lí thông tin bằng nhiều phương pháp:
a. Phương pháp quan sát
- Khái niệm: Là phương pháp sử dụng tri giác để thu thập thông tin về đối tượng được quan sát.
- Các bước thực hiện:
+ Bước 1: Xác định đối tượng quan sát (các sinh vật sống, hoạt động sinh lí,…) và phạm vi quan sát (môi trường tự nhiên, phim ảnh, phòng thí nghiệm,…).
+ Bước 2: Xác định công cụ quan sát cho phù hợp với từng đối tượng và phạm vi quan sát (kính hiển vi, kính lúp).
+ Bước 3: Thu thập, ghi chép và xử lí các dữ liệu quan sát được (sổ tay, máy ghi âm,...).
- Ví dụ: Quan sát các loài thực vật và ghi nhận lại đặc điểm của các cơ quan sinh dưỡng (rễ, thân, lá) và cơ quan sinh sản (hoa, quả, hạt). Dựa vào các dữ liệu thu thập được, tiến hành phân loại thực vật.
b. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm
- Khái niệm: Là phương pháp sử dụng các dụng cụ, hóa chất, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm khoa học.
- Các bước thực hiện:
+ Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ, hóa chất và mẫu vật để làm thí nghiệm.
+ Bước 2: Tiến hành các thí nghiệm theo đúng quy trình và thu thập dữ liệu từ kết quả thí nghiệm. Từ việc quan sát và phân tích kết quả, người nghiên cứu giải thích và kết luận cho kết quả thí nghiệm.
+ Bước 3: Báo cáo kết quả thí nghiệm.
+ Bước 4: Vệ sinh dụng cụ, phòng thí nghiệm.
- Ví dụ: Để quan sát cấu tạo của một số sinh vật đơn bào (trùng roi xanh, trùng giày,…) ta làm theo các bước: nhỏ một giọt nước ao (nước từ bình nuôi cấy,…) lên lam kính, sau đó đậy lamen và thấm nước thừa, đưa lên kính hiển vi quan sát ở vật kính 40x.
c. Phương pháp thực nghiệm khoa học
- Khái niệm: Là phương pháp chủ động tác động vào đối tượng nghiên cứu và những hoạt động của đối tượng đó nhằm kiểm soát sự phát triển của chúng một cách có chủ đích.
- Các bước thực hiện:
+ Bước 1: Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm, thiết kế mô hình thực hiện phù hợp với mục đích thí nghiệm.
+ Bước 2: Tiến hành thực hiện và thu thập các dữ liệu. Có thể sử dụng các phương pháp khác nhau về mục đích thực nghiệm: nghiên cứu và phân loại để định danh các loài sinh vật; tách chiết các chế phẩm sinh học; nuôi cấy mô, tế bào;...
+ Bước 3: Xử lí các dữ liệu thu thập được và báo cáo kết quả thực nghiệm.
- Ví dụ: Để đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự nảy mầm của hạt, ra có thể thiết kế thí nghiệm như sau: Chuẩn bị 2 lô thí nghiệm (lô 1: gieo các hạt đã được ngâm trong nước ở 20oC; lô 2: gieo các hạt đã được ngâm trong nước ấm khoảng 40oC); quan sát và so sánh số lượng hạt nảy mầm ở mỗi lô thí nghiệm; đưa ra giải thích và kết luận.
2. Vật liệu và thiết bị nghiên cứu môn Sinh học
- Những thiết bị và vật liệu phổ biến được dùng trong nghiên cứu sinh học gồm kính hiển vi, kính lúp, mô hình, tranh ảnh và các dụng cụ thí nghiệm.
3. Các kĩ năng trong tiến trình nghiên cứu môn Sinh học
- Quan sát: Việc quan sát nhằm trải nghiệm các sự vật hiện tượng theo nhiều khía cạnh khác nhau nhằm thu thập dữ liệu. Kết quả quan sát được lưu giữ cẩn thận để sau đó tiến hành phân tích và lựa chọn hình thức trình bày phù hợp. Từ đó, đặt câu hỏi nghiên cứu để định hướng vấn đề cần nghiên cứu.
- Xây dựng giả thuyết: Dựa trên kết quả quan sát được để đặt ra vấn đề cần nghiên cứu.
- Thiết kế và tiến hành thí nghiệm: Thiết kế và tiến hành thí nghiệm nhằm chứng minh cho giả thuyết về vấn đề nghiên cứu được đề ra.
- Điều tra, khảo sát thực địa hay các thí nghiệm: Điều tra, khảo sát thực địa hay các thí nghiệm nhằm thu thập thêm các thông tin, số liệu từ nhiều người (thái độ, ý kiến, kinh nghiệm,…) về vấn đề cần nghiên cứu. Từ đó, có kết luận chấp nhận hay từ bỏ giả thuyết: nếu không chấp nhận giả thuyết thì quay lại bước xây dựng giả thuyết, nếu chấp nhận thì tiến đến làm báo cáo kết quả nghiên cứu.
- Làm báo cáo kết quả nghiên cứu: Làm báo cáo kết quả nghiên cứu nhằm công bố kết quả nghiên cứu. Trong báo cáo cần nêu được: lí do chọn đề tài, mục đích, giả thuyết, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu, kết quả nghiên cứu, kết luận và kiến nghị.
II. Tin sinh học
- Khái niệm: Là một ngành khoa học tìm kiếm, phát hiện và mô phỏng quy luật vận động của thế giới sống trên cơ sở phân tích nguồn dữ liệu sinh học thông qua các công cụ quản lí, xử lí dữ liệu trên máy tính và mạng internet.
- Ứng dụng:
+ Dò tìm và phát hiện đột biến gây ra các bệnh di truyền từ đó phát hiện để điều trị sớm.
+ So sánh hệ gene hay DNA, trình tự của protein nhằm xác định quan hệ huyết thống, truy tìm thủ phạm, xác định quan hệ họ hàng giữa các loài.
+ Xây dựng ngân hàng gene giúp lưu trữ cơ sở dữ liệu trình tự gene để tìm kiếm những gene quy định các tính trạng mong muốn.
- Một số ngân hàng dữ liệu phổ biến hỗ trợ cho việc học tập và nghiên cứu: GenBank, EMBL (European Molecular Bioinformatic Laboratory),...
B. Trắc Nghiệm
Câu 1: Phương pháp quan sát trong nghiên cứu và học tập môn Sinh học là
A. phương pháp sử dụng tri giác để thu thập thông tin về đối tượng quan sát.
B. phương pháp sử dụng các thí nghiệm để thu thập thông tin về đối tượng quan sát.
C. phương pháp sử dụng các dụng cụ, hóa chất để tiến hành các thí nghiệm khoa học.
D. phương pháp sử dụng toán học thống kê để thu thập thông tin về đối tượng quan sát.
Đáp án đúng là: A
Phương pháp quan sát là phương pháp sử dụng tri giác để thu thập thông tin về đối tượng quan sát.
Câu 2: Sắp xếp các bước sau đây đúng với trình tự thực hiện trong phương pháp quan sát:
(1) Thu thập, ghi chép và xử lí các dữ liệu quan sát được.
(2) Xác định đối tượng quan sát và phạm vi quan sát.
(3) Xác định công cụ quan sát phù hợp.
Trình tự thực hiện đúng là
A. (1) → (2) → (3).
B. (1) → (3) → (2).
C. (2) → (3) → (1).
D. (3) → (2) → (1).
Đáp án đúng là: C
Trình tự thực hiện quan sát:
Bước 1: Xác định đối tượng và phạm vi quan sát.
Bước 2: Xác định công cụ quan sát phù hợp.
Bước 3: Thu thập, ghi chép và xử lí các dữ liệu quan sát được.
Vậy trình tự đúng là (2) → (3) → (1).
Câu 3: Để ghi nhận lại đặc điểm về cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản của thực vật, từ đó tiến hành phân loại thực vật cần sử dụng phương pháp nghiên cứu Sinh học nào sau đây?
A. Phương pháp quan sát.
B. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.
C. Phương pháp lai hữu tính.
D. Phương pháp thực nghiệm khoa học.
Đáp án đúng là: A
Để ghi nhận các đặc điểm về cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản của thực vật, từ đó tiến hành phân loại thực vật cần sử dụng phương pháp quan sát.
Câu 4: Phương pháp nào sau đây sử dụng các dụng cụ, hóa chất, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm khoa học?
A. Phương pháp quan sát.
B. Phương pháp tạo dòng thuần chủng.
C. Phương pháp thực nghiệm khoa học.
D. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.
Đáp án đúng là: D
Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm là phương pháp sử dụng các dụng cụ, hóa chất, quy tắc an toàn trong phòng thí nghiệm để thực hiện các thí nghiệm khoa học.
Câu 5: Cho các bước sau:
(1) Tiến hành các thí nghiệm theo đúng quy trình và thu thập dữ liệu từ kết quả thí nghiệm.
(2) Báo cáo kết quả thí nghiệm.
(3) Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ, hóa chất, mẫu vật để làm thí nghiệm.
(4) Vệ sinh dụng cụ, phòng thí nghiệm.
Các bước thực hiện khi làm việc trong phòng thí nghiệm là:
A. (1) → (2) → (3) → (4).
B. (1) → (3) → (4) → (2).
C. (3) → (2) → (1) → (4).
D. (3) → (1) → (2) → (4).
Đáp án đúng là: D.
Các bước thực hiện khi làm việc trong phòng thí nghiệm là:
Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị, dụng cụ, hóa chất, mẫu vật để làm thí nghiệm.
Bước 2: Tiến hành các thí nghiệm theo theo đúng quy trình và thu thập dữ liệu từ kết quả thí nghiệm.
Bước 3: Báo cáo kết quả thí nghiệm.
Bước 4: Vệ sinh dụng cụ, phòng thí nghiệm.
Câu 6: Cho các phương pháp sau:
(1) Phương pháp quan sát.
(2) Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.
(3) Phương pháp thực nghiệm khoa học.
Các phương pháp được sử dụng để tìm hiểu hình dạng và cấu tạo của trùng giày là
A. (1).
B. (2).
C. (1) và (2).
D. (1) và (3).
Đáp án đúng là: C.
Các phương pháp được sử dụng để tìm hiểu hình dạng và cấu tạo của trùng giày là:
- Phương pháp quan sát.
- Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.
Câu 7: Phương pháp nào sau đây là phương pháp chủ động tác động vào đối tượng nghiên cứu và những hoạt động của đối tượng đó nhằm kiểm soát sự phát triển của chúng một cách có chủ đích?
A. Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.
B. Phương pháp quan sát.
C. Phương pháp thực nghiệm khoa học.
D. Phương pháp tự thụ phấn.
Đáp án đúng là: C
Phương pháp thực nghiệm khoa học là phương pháp chủ động tác động vào đối tượng nghiên cứu và những hoạt động của đối tượng đó nhằm kiểm soát sự phát triển của chúng một cách có chủ đích.
Câu 8: Cho các bước sau:
(1) Xử lí các dữ liệu thu thập được và báo cáo kết quả thực nghiệm.
(2) Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm, thiết kế các mô hình thực nghiệm phù hợp với mục đích thí nghiệm.
(3) Tiến hành thực nghiệm và thu thập các dữ liệu.
Quy trình thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm khoa học là
A. (1) → (2) → (3).
B. (2) → (3) → (1).
C. (2) → (1) → (3).
D. (3) → (2) → (1).
Đáp án đúng là: B.
Quy trình thực hiện phương pháp thực nghiệm khoa học là:
- Bước 1: Chuẩn bị các điều kiện thí nghiệm, thiết kế các mô hình thực nghiệm phù hợp với mục đích thí nghiệm.
- Bước 2: Tiến hành thực nghiệm và thu thập các dữ liệu.
- Bước 3: Xử lí các dữ liệu thu thập được và báo cáo kết quả thực nghiệm.
Câu 9: Cho các thiết bị, dụng cụ sau đây:
(1) Máy li tâm.
(2) Kính hiển vi quang học.
(3) Tủ đông.
(4) Kính lúp cầm tay.
(5) Ống đong.
Số thiết bị, dụng cụ thường được sử dụng trong nghiên cứu môn Sinh học là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Đáp án đúng là: D
Cả 5 thiết bị, dụng cụ trên đều được sử dụng để nghiên cứu môn Sinh học.
Câu 10: Trong tiến trình nghiên cứu môn Sinh học, kĩ năng nào sau đây có vai trò định hướng vấn đề nghiên cứu?
A. Kĩ năng thiết kế và tiến hành thí nghiệm.
B. Kĩ năng xây dựng giả thuyết.
C. Kĩ năng điều tra, khảo sát thực địa.
D. Kĩ năng quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu.
Đáp án đúng là: D
Trong quá trình nghiên cứu môn Sinh học, kĩ năng quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng vấn đề cần nghiên cứu.
Câu 11: Trong quá trình nghiên cứu môn Sinh học, kĩ năng thiết kế và tiến hành thí nghiệm có vai trò nào sau đây?
A. Định hướng vấn đề cần nghiên cứu.
B. Công bố kết quả nghiên cứu.
C. Đặt ra vấn đề cần nghiên cứu.
D. Chứng minh cho giả thuyết về vấn đề nghiên cứu được đặt ra.
Đáp án đúng là: D
Trong quá trình nghiên cứu môn Sinh học, kĩ năng thiết kế và tiến hành thí nghiệm có vai trò để chứng minh cho giả thuyết về vấn đề nghiên cứu được đặt ra.
Câu 12: Để kiểm tra giả thuyết "Nếu đặt chậu cây ở một nơi bất kì thì thân cây sẽ phát triển cong về phía có ánh sáng", người ta tiến hành thí nghiệm trồng hai chậu cây cùng loài ở hai vị trí khác nhau (gần cửa sổ, góc cầu thang). Hoạt động này thuộc bước nào trong tiến trình nghiên cứu môn Sinh học?
A. Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu.
B. Thiết kế và tiến hành thí nghiệm.
C. Điều tra, khảo sát thực địa.
D. Xây dựng giả thuyết nghiên cứu.
Đáp án đúng là: B
Hoạt động trên tạo ra thí nghiệm nhằm chứng minh cho giả thuyết về vấn đề nghiên cứu được đề ra → Hoạt động này thuộc bước thiết kế và tiến hành thí nghiệm.
Câu 13: Trong báo cáo kết quả nghiên cứu Sinh học cần trình bày được bao nhiêu nội dung trong các nội dung sau đây?
(1) Lí do chọn đề tài, mục đích và giả thuyết.
(2) Đối tượng nghiên cứu.
(3) Phương pháp và phạm vi nghiên cứu.
(4) Kết quả nghiên cứu.
(5) Kết luận và kiến nghị.
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Đáp án đúng là: D
Trong báo cáo kết quả nghiên cứu Sinh học, phải nêu rõ được: lí do chọn đề tài, mục đích, giả thuyết, đối tượng, phương pháp và phạm vi nghiên cứu, kết quả nghiên cứu, kết luận và kiến nghị.
Câu 14: Trình tự nào sau đây thể hiện đúng tiến trình nghiên cứu môn Sinh học?
A. Xây dựng giả thuyết → Thiết kế và tiến hành thí nghiệm → Điều tra, khảo sát thực địa → Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.
B. Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu → Xây dựng giả thuyết → Thiết kế và tiến hành thí nghiệm → Điều tra, khảo sát thực địa → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.
C. Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu → Thiết kế và tiến hành thí nghiệm → Xây dựng giả thuyết → Điều tra, khảo sát thực địa → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.
D. Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu → Điều tra, khảo sát thực địa → Xây dựng giả thuyết → Thiết kế và tiến hành thí nghiệm → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.
Đáp án đúng là: B
Tiến trình nghiên cứu sinh học cần thực hiện theo các bước là: Quan sát và đặt câu hỏi nghiên cứu → Xây dựng giả thuyết → Thiết kế và tiến hành thí nghiệm → Điều tra, khảo sát thực địa → Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.
Câu 15: Ngành khoa học nào sau đây được ứng dụng trong xây dựng ngân hàng gene giúp lưu trữ cơ sở dữ liệu trình tự gene để tìm kiếm những gene quy định các tính trạng mong muốn?
A. Khoa học Trái Đất.
B. Công nghệ Sinh học.
C. Tin sinh học.
D. Vi sinh vật học.
Đáp án đúng là: C
Một trong những ứng dụng của tin sinh học là xây dựng ngân hàng gene giúp lưu trữ cơ sở dữ liệu trình tự gene để tìm kiếm những gene quy định các tính trạng mong muốn.
Xem thêm các bài Lý thuyết Sinh học 10 sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:
Lý thuyết Bài 1: Giới thiệu khái quát chương trình môn Sinh học
Lý thuyết Bài 3: Các cấp độ tổ chức của thế giới sống
Lý thuyết Bài 4: Khái quát về tế bào
