《2016高考生物實驗設(shè)計專題（來高生物）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2016高考生物實驗設(shè)計專題（來高生物）（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,2016-5-15,#,2016,年高考生物實驗設(shè)計專題,來賓高級中學(xué)生物組 莫順茂,實驗設(shè)計專題,一,.,【實驗設(shè)計的一般程序】：,1.,明確實驗?zāi)康模?2.,分析實驗原理；,3.,選擇材料用具；,4.,設(shè)計實驗步驟；,5.,預(yù)測實驗結(jié)果；,6.,觀察收集數(shù)據(jù)；,7.,分析推理得出結(jié)論。,自變量與因變量,自變量是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，而因變量是指由實驗變量而引起的變化結(jié)果，二者之間是前因后果的關(guān)系。實驗的目的就在于獲得和解釋前因與后果。,例：關(guān)于“唾液淀粉酶水解淀粉”的實驗中，“低溫,(,冰塊,)

2、,、適溫,(37,),、高溫,(,沸水,),就是實驗變量，而這些變量引起的實驗變化結(jié)果就是反應(yīng)變量。該實驗旨在獲得和解釋溫度變化,(,自變量,),與酶的活性,(,因變量,),的因果關(guān)系。,二,.【,實驗設(shè)計遵循的原則,】,：,單一變量原則,無關(guān)變量與額外變量,無關(guān)變量是指實驗中除實驗變量外的影響實驗結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件。由無關(guān)變量引起的變化結(jié)果就叫額外變量。它們之間也是前因后果的關(guān)系。但它們的存在對實驗與反應(yīng)變量的獲得起干擾作用。例如：“唾液淀粉酶實驗”中，除實驗變量,(,溫度,),外，試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、溫度處理的時間長短等等就屬于無關(guān)變量。如無關(guān)變量中的任何一個或幾

3、個對三組實驗不等同、不均衡，就會產(chǎn)生額外變量，影響實驗的真實結(jié)果。實驗變量，或稱自變量，指實驗假設(shè)中涉及的給定的研究因素。反應(yīng)變量，或稱因變量,指實驗變量所引起產(chǎn)生的結(jié)果或結(jié)論。而其 他對反應(yīng)變量有影響的因素稱之為無關(guān)變量,觀察其對實驗結(jié)果的影響。,強調(diào)：不論一個實驗有幾個實驗變量，都應(yīng)確定一個實驗變量對應(yīng)觀測一個反應(yīng)變量，這就是單一變量原則，它是處理實驗中的復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。,二,.【,實驗設(shè)計遵循的原則,】,：,單一變量原則,對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗,空白對照,:,是指不做任何實驗處理的對象組。如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶

4、液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。,條件對照,:,是指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的，或不是所要研究的處理因素。即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理因素；這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結(jié)論，以驗證實驗結(jié)論的正確性。例,“動物激素飼喂小動物”實驗,其實驗設(shè)計方案是：甲組：飼喂甲狀腺激素,(,實驗組,),；,乙組：飼喂甲狀腺抑制劑,(,條件對照組,),；丙組：不飼喂藥劑,(,空白對照組,),。顯然,乙組為條件對照。該實驗既設(shè)置了條件對照,又設(shè)置了

5、空白對照,通過比較、對照,更能充分說明實驗變量,-,甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發(fā)育。,二,.【,實驗設(shè)計遵循的原則,】,：,對照性原則,自身對照,自身對照是指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設(shè)對照。如“植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗,則是典型的自身對照。自身對照,方法簡便,關(guān)鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異,實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理后的對象變化則為實驗組。,相互對照,相互對照是指不另設(shè)對照組,而是幾個實驗組相互對比對照。如“植物激素與向光性向重力性實驗”和“溫度對唾液淀粉酶活性的影響的實驗”中,所采用的都是相互對照,較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響,使實驗結(jié)果具有說服力。,

6、二,.【,實驗設(shè)計遵循的原則,】,：,等量原則,對照實驗設(shè)置的正確與否，,關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其它條件的完全相等,”。具體來說有如下四個方面：,所用,生物材料要相同,即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。,所用,實驗器具要相同,即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。,所用,實驗試劑要相同,即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。,所用,處理方法要相同,如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。,二,.【,實驗設(shè)計遵

7、循的原則,】,：,二,.【,實驗設(shè)計遵循的原則,】,：,平行重復(fù)原則,:,在實驗中可以通過在每組實驗中同時處理多個材料,求其平均值以提高實驗結(jié)果的可信度。,(5),科學(xué)性原則,包括實驗原理、實驗材料的選擇、實驗方法以及實驗結(jié)果處理等方面的科學(xué)性。,三,.,【實驗步驟的書寫】三步曲,(1),材料器具的準(zhǔn)備：包括分組、編號、非條件,處理等,(2),設(shè)置實驗組（有單一變量）和對照組（無）,(3),放在適宜的相同的條件下培養(yǎng)，一段時間后,觀察現(xiàn)象和結(jié)果,(1),材料器具的準(zhǔn)備：包括分組、編號、非條件處理等,取兩套,規(guī)格相同的器材,(,或取,長勢相同,的某種生物材料,隨機平均分成兩份,),分別標(biāo)記為,A

8、,、,B,，并分別加入,等量的,本步驟強調(diào)分組的等量性原則,(,器材的規(guī)格、生物材料的長勢、分組的數(shù)量和隨機性等,),，編號可以針對實驗器具，也可以針對實驗材料，有的非條件處理需在條件處理之后，則需寫在第二步。,(2),設(shè)置實驗組（有單一變量）和對照組（無）,在,A,組中加入,適量,的在,B,組中加入,等量,的,本步驟強調(diào)對照性原則、各對照組條件處理的等量性原則，通過“適量”和“等量”表達出來。在具體的實驗設(shè)計中，可用具體的量，如“在,A,組中加入,2 ml,在,B,組中加入,2 ml,”。需要注意的是：一組加入試劑時，如另一組不需加入試劑，則必須加等量的蒸餾水或相應(yīng)不影響實驗結(jié)果的溶液；如果

9、用試管做實驗，實驗中加入試管的各溶液的總量一般不超過,10 mL,。另外，要注意單一變量原則，即本步處理的變量只能有一個。,(3),放在適宜的相同的條件下培養(yǎng)，一段時間后觀察現(xiàn)象和結(jié)果,將兩套裝置放在,相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間,(,或相應(yīng)方法處理，如振蕩、加熱等,),。,本步驟強調(diào)各對照組外界處理的等量性原則，兩套裝置必須放在相同且適宜的環(huán)境中，這樣的實驗結(jié)果才有可比性。培養(yǎng)的時間可根據(jù)具體的實驗確定，也可以用“一段時間”描述。,完整實驗,設(shè)計,包含的基本內(nèi)容,（,1,）實驗課題,（,2,）實驗?zāi)康?（,3,）實驗原理,（,4,）材料用具,（,5,）實驗步驟,（,6,）實驗結(jié)果和結(jié)論,補

10、充實驗步驟（改錯），變量的確定，實驗原則的遵循,實驗結(jié)果的預(yù)測和分析，實驗結(jié)果的統(tǒng)計（畫表格、坐標(biāo)、柱形圖等）,自變量,因變量,無關(guān)變量,實驗要研究的某種因素,三種情況：有無。多少。類別。,施加研究因素后實驗對象發(fā)生的變化,因變量可測時即實驗的觀測指標(biāo),因變量不易測時選擇其它的指標(biāo)觀測,不是實驗研究的因素，但對實驗結(jié)果,有影響的因素（干擾因素）。,控制好無關(guān)變量，保持,相同且適宜,。,可變性,可測性,可控性,常見實驗題考點一：,分析自變量、因變量和無關(guān)變量,四,.,【,高考常見題型,】,解題思路：,分清實驗類型，明確實驗?zāi)康?，確定實驗變量,常見實驗題考點二：擬定課題名稱,常用格式：驗證,.,（

11、從題干中獲得）,驗證性實驗,1,實驗?zāi)康囊话阍陬}干中直接體現(xiàn),課題名稱一般需結(jié)合,實驗原理,，實驗題目即為,實驗結(jié)論,赤霉素對細胞伸長的促進作用,本題涉及到的實驗原理：,為了驗證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān),請用所,給的實驗材料,完成下列實驗步驟并回答下列問題,:,(1),請,擬定該實驗的課題名稱,：,實例,驗證赤霉素對某大豆品種的矮化 特性具有抑制作用,常用格式：探究,；探究,.(,因,),對,(,果,),的影響（或關(guān)系）,探究性實驗,2,實驗?zāi)康臎]有直接體現(xiàn)，需把題干中提出的問題陳述出來,課題必須體現(xiàn),自變量,和,因變量,之間的關(guān)系和實驗?zāi)康?【,例題,】,請據(jù)圖分析回答：圖一表

12、示利用碗蓮種子所做的探究實驗（圖中未提及的條件適宜且相同,）,。,1,、實驗中自變量是：,因變量是：,是否需要光照，是否提供水分，是否進行破殼處理,碗蓮種子是否萌發(fā),溫度，光照強度、光照時間、處理時間,2,、寫出圖一所示實驗的研究課題：,探究（研究）光照、破殼處理和水分對碗蓮種子萌發(fā)的影響,【,例題,】,請據(jù)圖分析回答：圖一表示利用碗蓮種子所做的探究實驗（圖中未提及的條件適宜且相同,）,。,例：,0,以上的低溫能對喜溫植 物玉米造成傷害，對此科研人員進行了有關(guān)實驗研究。,從甲、乙、丙三個品種中挑選長勢相同的玉米幼苗若干，平均分為三組，分別放在,5,、,10,和,25,的環(huán)境中培養(yǎng),4,天,(,

13、其他各種條件都相同且適宜,),，實驗結(jié)果如下圖：,探究（,0,以上）低溫對不同品種玉米葉綠素含量的影響（,2,分）,答探究（,0,以上）低溫對不同品種玉米光合作用或生長的影響（,1,分,）,（寫出該實驗的實驗?zāi)康模?2013,汕頭一模,29,（,2,）為了了解酒精對細胞的毒害作用，某研究性學(xué)習(xí)小組開展了探究實驗,請分析回答下列問題。,探究不同的酒精溶液濃度對細胞成活率的影響,因變量,自變量,空白對照,平行重復(fù),單一變量,常見實驗題考點二：遵循實驗原則,【,例題,】,（,2015,廣州二模,.29,改編）,請據(jù)圖分析回答：圖一表示利用碗蓮種子所做的探究實驗，圖中未提及的條件適宜且相同。,3,、實

14、驗如何,設(shè)置對照,？,對照組設(shè)置,自變量,結(jié)論,A,組和,B,組,是否加入水分,水分促進碗蓮種子的萌發(fā),B,組和,C,組,是否破殼處理,破殼處理促進碗蓮種子的萌發(fā),B,組和,D,組,是否有光照,光照對碗蓮種子的萌發(fā)無影響,C,組和,E,組,是否有光照,D,組和,E,組,是否破殼處理,破殼處理促進碗蓮種子的萌發(fā),5,、某生物興趣小組的同學(xué)想探究適宜濃度的生長素類似物溶液對碗蓮種子的萌發(fā)率是否有影響。,（,1,）請你幫助他們補充完整實驗步驟：,第一步：,第二步：,第三步：,實驗步驟的一般順序：,步驟,1,：取材、分組、編號，,注意平行重復(fù),步驟,2,：處理自變量，需,設(shè)置實驗組和對照組，注意,單一

15、變量,步驟,3,：保持無關(guān)變量相同且適宜，培養(yǎng),(,或處理,),一段時間、觀察現(xiàn)象或記錄數(shù)據(jù)，,多組數(shù)據(jù)要求平均值,常見實驗題考點三：補充實驗步驟,實驗步驟的一般順序：,步驟,1,：材料器具的準(zhǔn)備（包括分組、編號、無關(guān)變量處理等）,書寫模式：,步驟,1,：取,.,隨機平均分為,.,組，分別標(biāo)記為,A,、,B,，（并分別加入,等量的,）,針對不同材料的語言表述：,植物,：“長勢相同、同種、發(fā)育良好”,動物,：“生長發(fā)育狀況相同、健康”,溶液,：“大小相同的試管（或其他器具）”,“加入等量適宜濃度的某溶液（或已知濃度）”,步驟,2,：進行實驗處理，需,設(shè)置實驗組和對照組,對照原則,書寫模式：,步驟

16、,2,：“,A,組,.,（施加實驗變量，如加入適量某濃度的溶液、飼喂,.,、注射,），,B,組,.,施加等量（作為對照的）處理（或不作處理）”或者分別加入濃度為,的,溶液。,單一變量原則,平行重復(fù)原則,步驟,3,：培養(yǎng),(,或處理,),、觀察現(xiàn)象或記錄數(shù)據(jù),書寫模式：,步驟,3,：將兩套（或多套）裝置放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng),(,或其他相同的方法處理,),一段時間后觀察現(xiàn)象或記錄數(shù)據(jù)，,多組數(shù)據(jù)要求平均值,注意：檢測指標(biāo)一般為因變量，可分兩種：,可操作性的,觀察指標(biāo),具體的,測定指標(biāo),，計算平均值或求,率,5,、某生物興趣小組的同學(xué)想探究一定濃度的生長素類似物溶液,對碗蓮種子的萌發(fā)率是否有影響。,（,1,）請你幫助他們補充完整實驗步驟：,第一步：,第二步,：,第三步,：,取,40,粒發(fā)育程度相同的破殼碗蓮種子，隨機平均放入兩個潔凈的燒杯，編號,A,、,B,。,A,燒杯中加入,5ml,（適量的）蒸餾水，,B,燒杯中加入,5ml(,等量的）適宜濃度的生長素類似物溶液。,將,A,、,B,組均放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察并記錄種子的萌發(fā)情況，計算出萌發(fā)率。,常見實驗題考點三：補充