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

Em hãy cho biết các hình ảnh sau đây đang mô tả phương pháp nghiên cứu và học tập nào của môn Sinh học?

Phương pháp giải:

Lựa chọn phương pháp phù hợp với các hình

Lời giải chi tiết:

a) Phương pháp thực nghiệm khoa học.

b) Phương pháp quan sát

c) Phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm.

- Thiết kế và tiến hành thí nghiệm.

- Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.

- Điều tra, khảo sát thực địa.

- Quan sát.

- Xây dựng giả thuyết và đặt câu hỏi nghiên cứu.

Phương pháp giải:

Quan sát Hình 2.2

Lời giải chi tiết:

Tiến trình nghiên cứu môn Sinh học :

Quan sát.

Xây dựng giả thuyết và đặt câu hỏi nghiên cứu.

Thiết kế và tiến hành thí nghiệm.

Điều tra, khảo sát thực địa.

Làm báo cáo kết quả nghiên cứu.

Tại sao trong tiến trình nghiên cứu cần phải có bước thiết kế và tiến hành thí nghiệm? 

Phương pháp giải:

Bước thiết kế và tiến hành thí nghiệm giúp kiểm chứng lại giả thuyết.

Lời giải chi tiết:

Trong tiến trình nghiên cứu phải có bước thiết kế và tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng lại giả thuyết đã đề ra, từ đó, kết luận được giả thuyết đã đề ra, từ đó, kết luận được giả thuyết đúng hay sai, chấp nhận hay loại bỏ giả thuyết.

Khi làm báo cáo kết quả nghiên cứu, chúng ta cần báo cáo những nội dung gì?

Phương pháp giải:

Báo cáo kết quả nguyên cứu để công bố kết quả nghiên cứu do đó báo cáo cần rõ ràng, minh bạch.

Lời giải chi tiết:

Trong báo cáo 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.

Hãy tìm hiểu và cho biết chức năng của các vật dụng và thiết bị sau đây: kính hiển vi điện tử, máy li tâm, cân điện tử, tủ sấy, bộ tiêu bản cố định( tế bào thực vật, tế bào động vật, tế bào vi sinh vật,...).

Lời giải chi tiết:

Kính hiển vi điện tử dùng để quan sát những vật thể có kích thước rất nhỏ(virus, nguyên tử, phân tử) mà kính hiển vi quang học không thể quan sát được.

Máy li tâm dùng để tách riêng các thành phần có tỉ trọng khác nhau trong một dung dịch.

Cân điện tử dùng để xác định khối lượng của một vật.

Tủ sấy dùng để khử trùng, làm khô các dụng cụ thí nghiệm.

Bộ tiêu bản cố định(tế bào thực vật,tế bào động vật,tế bào vi sinh vật,...)dùng để quan sát hình dạng,cấu tạo tế bào.

Hiện nay, đã có những ngân hàng dữ liệu nào đang được sử dụng? Chúng có vai trò gì trong nghiên cứu sinh học?

Phương pháp giải:

Việc sử dụng máy tính để phân tích và lưu trữ các dữ liệu sinh học đã trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho sinh học và công nghệ sinh học.

Lời giải chi tiết:

Một số ngân hàng dữ liệu như: GenBank; EMBL(European Molecular Bioinformatic Laboratory); PDB(Protein Data Bank); SCOP(Structural Classification of Proteins Database); PRINTS(protein motif fingerprint database),... 

Các ngân hàng dữ liệu sinh học phân tử phục vụ cho việc tìm kiếm trình tự DNA ở các sinh vật khác nhau, dự đoán cấu trúc và chức năng của protein,so sánh trình tự tương đồng của protein đểxác định mối quan hệ giữa các loài,...

 Hãy giải thích tại sao việc ứng dụng tin sinh học đã giải quyết được nhiều vấn đề đặt ra cho y – dược học.

Phương pháp giải:

Tin sinh học là nghàng khoa học sử dụng máy tính để phân tích và lưu trữ các dữ liệu sinh học, đã trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho sinh học và công nghệ sinh học

Lời giải chi tiết:

Việc ứng dụng tin sinh học đã giải quyết được nhiều vấn đề đặt ra cho y – dược học và công nghệ sinh học vì tin sinh học có thể giúp dò tìm và phát hiện đột biến gây ra các bệnh di truyền để từ đó phát hiện và điều trị sớm; so sánh hệ gene(hay DNA)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,...

Em hãy xây dựng giả thuyết và đặt câu hỏi nghiên cứu cho các vấn đề sau:

     a) Tập thể dục thường xuyên và đều đặn giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch.

     b) Đem chậu cây từ ngoài sáng vào trong tối vài ngày, lá cây sẽ bị vàng.

     c) Để quả còn sống chung với những quả chín thì các quả sống sẽ chín nhanh hơn.

Phương pháp giải:

Dựa trên kết kết quả quan sát được để đặt ra vấn đề cần nghiên cứu. Đây là bước đưa ra giả thuyết hay câu hỏi cần phải kiểm chứng để biết đúng sai.

Lời giải chi tiết:

a) Tập thể dục thường xuyên và đều đặn giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch.

Giả thuyết: Khi tập thể dục thường xuyên và đều đặn giúp giảm hàm lượng cholesterol trong máu.

Câu hỏi nghiên cứu:Có phải cholesterol được dùng để cung cấp năng lượng cho cơ thể?

b) Đem chậu cây từ ngoài sáng vào trong tối vài ngày, lá cây sẽ bị vàng.

Giả thuyết:Khiởtrong tối,cây không thực hiện được quang hợp→thiếu chất dinh  dưỡng  → diệp lục bị phân giải.

Câu hỏi nghiên cứu:Có phải diệp lục bị phân giải để cung cấp lượng chất dinh dưỡng bị thiếu hụt cho cây?

c) Để quả còn sống chung với những quả chín thì các quả sống sẽ chín nhanh hơn.

Giả thuyết:Quả chín đã tác động làm cho các quả sống chín nhanh hơn.

Câu hỏi nghiên cứu:Có phải quả chín đã tiết ra các chất hoá học kích thích quá trình chín?

Cho các nội dung sau:

- Vệ sinh an toàn thực phẩm.

- Phòng chống sự lây lan của dịch bệnh.

- Bảo vệ các loài động vật hoang dã.

a) Hãy chọn một trong các nội dung trên và tiến hành lập phiếu câu hỏi để khảo sát các vấn đề liên quan đến nội dung đó mà em muốn nghiên cứu.

b) Sử dụng phiếu câu hỏi đã lập để khảo sát và tiến hành thống kê dữ liệu khảo sát được.

c) Dựa trên kết quả thống kê,em hãy đưa ra nhận xét và kết luận về vấn đề nghiên cứu.

Phương pháp giải:

Phiếu câu hỏi gồm các câu hỏi dưới dạng trắc nghiệm hoặc trả lời ngắn. HS có thể sử dụng phiếu khảo sát bằng giấy hoặc các công cụ trực tuyến.

Lưu ý:Khi làm phiếu khảo sát,cần phải nêu rõ mục đích khảo sát là gì và không yêu cầu người được khảo sát cung cấp thông tin cá nhân để có kết quả khảo sát khách quan.

Lời giải chi tiết:

a) Ví dụ: Nội dung khảo sát là Mức độ ô nhiễm tại địa phương.

Câu 1: Hiện nay, mức độ ô nhiễm tại địa phương của anh/chị như thế nào?

A. Không ô nhiễm.

C. Nghiêm trọng.

B. Trung bình.

D. Rất nghiêm trọng.

b) Thống kê kết quả khảo sát theo mẫu sau:

c) Từ kết quả thống kê khảo sát, HS rút ra nhận xét và kết luận về vấn đề nghiên cứu. 

Một người nông dân cho rằng: “Chỉ cần quan sát biểu hiện bên ngoài của lúa là có thể khẳng định được lúa đang bị thiếu nguyên tố nào". Em đánh giá như thế nào về ý kiến của người nông dân này?

Phương pháp giải:

Để đưa ra một kết luận sinh học ta cần kết hợp từ nhiều phương pháp khác nhau để đưa ra giả thuyết và kiểm tra kết quả.

Lời giải chi tiết:

Ý kiến này chưa hoàn toàn đúng vì nếu chỉ sử dụng phương pháp quan sát thì chỉ nhận biết được cây thiếu nguyên tố khoáng nào khi cây có biểu hiện đặc trưng. Trong trường hợp cây thiếu các nguyên tố khoáng khác nhau lại có biểu hiện giống nhau thì cần phối hợp thêm phương pháp thực nghiệm khoa học mới cho kết quả chính xác.

Cho các hiện tượng sau:

Các loài cỏ dại dễ dàng mọc lên trên mặt đất đã được cày xới và ẩm ướt.

Một số loài động vật như lươn, cá thòi lòi, ếch,... sống trong bùn.

Khi được cho quan sát các hiện tượng trên, có hai nhóm học sinh đưa ra hai quan điểm khác nhau như sau:

Nhóm1: Sinh vật được sinh ra theo một cách ngẫu nhiên( từ bùn,đất,...).

Nhóm2: Sinh vật được sinh ra từ sinh vật.

Em đồng tình với quan điểm của nhóm nào? Hãy chọn phương pháp nghiên cứu phù hợp và trình bày rõ cách thức tiến hành để chứng minh quan điểm của em.

Phương pháp giải:

Đưa ra các phương pháp nghiên cứu để chứng minh giả thuyết.

Lời giải chi tiết:

Đồng tình với quan điểm của nhóm 2. Để chứng minh, có thể dùng phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm. Cụ thể, sử dụng một chất dinh dưỡng bất kì( sữa, nước đường) và tiến hành ba thí nghiệm sau:

Thí nghiệm1:Cho dung dịch vào một bình thuỷ tinh hở. Sau một thời gian, chất dinh dưỡng này sẽ nhanh chóng bị hư hỏng. Đem dung dịch quan sát dưới kính hiển vi sẽ thấy vô số vi sinh vật đang phát triển, chúng phân giải các chất dinh dưỡng để cung cấp năng lượng cho cơ thể làm chất dinh dưỡng trong bình bị hư hỏng nhanh chóng.

Thí nghiệm 2: Cho dung dịch vào một bình thuỷ tinh đậy kín và đun sôi. Sau vài ngày, dung dịch vẫn không bị hư hỏng. Có nghĩa là các vi sinh vật đã bị tiêu diệt bởi nhiệt độ cao nên chúng không gây hư hỏng chất dinh dưỡng.

Thí nghiệm 3: Cho dung dịch vào một bình thuỷ tinh hở và đun sôi. Sau vài ngày, chất dinh dưỡng vẫn không bị hư hỏng.

→ Thông qua ba thí nghiệm trên đã chứng tỏ sinh vật được sinh ra từ sinh vật chứ không phải theo một cách ngẫu nhiên.