高中生物實驗設計專題-知識歸納

1、高中生物實驗設計專題高中生物實驗設計專題一、高考生物實驗考試大綱一、高考生物實驗考試大綱（1）能獨立完成所列生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。（2）具備驗證簡單生物學事實的能力，并對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理。（3）具備對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法。（4）能對一些簡單的實驗方

2、案做出恰當?shù)脑u價和修訂。二、生物實驗設計的科學性分析二、生物實驗設計的科學性分析實驗能力是“教學大綱”要求學生掌握的一項基本能力。就是能使用恰當?shù)姆椒炞C簡單的生物學事實，并對結果進行解釋和分析。此能力要求包括兩方面的內(nèi)容：一是能夠設計簡單的實驗，驗證簡單的生物學事實；二是能對實驗現(xiàn)象、實驗結果作出正確的解釋和分析。實驗能力也是高考“考試說明”要求學生掌握的一項基本能力（設計和完成實驗的能力）。此能力要求也包括兩方面的內(nèi)容：一是獨立實驗

3、的能力（大綱規(guī)定學生實驗和教師演示實驗），即理解實驗原理、目的、要求、材料、用具；掌握實驗的步驟、控制實驗條件、使用有關儀器、安全問題處理；觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結論；常規(guī)實驗非常規(guī)做法。二是能根據(jù)要求靈活運用已學過的自然科學理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題。用理、化、生三科實驗中所學的知識去解決實際問題。實驗所占比分為30%（基本不變，也可能在25%左右）。實驗設計是較高的能力要求，除要具備一定的知識基礎

4、外，還需要具有一定的創(chuàng)造能力。所設計的實驗是建立在科學的基礎上的，還應具有一定的觀察和發(fā)現(xiàn)問題的能力。要提高這方面的能力，必須改變過去“背實驗”的方法，親自動手做實驗，熟悉實驗的操作步驟，弄清實驗的原理，能運用所學知識對實驗現(xiàn)象進行分析，以此來驗證或探究某一結論。只有這樣，才能促進實驗能力的提高，促進科學思維的形成和發(fā)展，才能真正對實驗的知識、內(nèi)容進行舉一反三。1實驗設計的基本內(nèi)容實驗設計的基本內(nèi)容1.1實驗名稱是關于一個什么內(nèi)容的實驗

5、。1.2實驗目的要探究或者驗證的某一事實。1.3實驗原理進行實驗依據(jù)的科學道理。1.4實驗對象進行實驗的主要對象。1.5實驗條件根據(jù)實驗原理確定儀器和設備；要細心思考實驗的全過程。1.6實驗方法與步驟實驗采用的方法及必需（最佳）操作程序。每一步驟都必須是科學的；能急時對儀器、步驟進行有效矯正。1.7實驗測量與記錄對實驗過程及結果應有科學的測量手段與準確客觀的記錄。1.8實驗結果預測及分析能夠預測可能出現(xiàn)的實驗結果并分析導致的原因。1.9

6、實驗結論對實驗結果進行準確的描述并給出一個科學的結論。2實驗設計的基本原則實驗設計的基本原則2.1科學性原則科學性原則所謂科學性，是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。如：淀粉酶水解淀粉的順序問題。如，“質(zhì)壁分離與復原”實驗，自身對照簡便，但關鍵要看清楚實驗處理前后的現(xiàn)象及變化差異。處理前的對象狀況為對照組，處理后的對

7、象變化為實驗組。(4)(4)相互對照相互對照，不單獨設置對照組，而是幾個實驗相互為對照。即實驗與對照在同一對象上進行.這種方法常用于等組實驗中。“植物向光性”實驗中，利用若干組燕麥胚芽的不同條件處理的實驗組之間的對照，說明了生長素與植物生長彎曲的關系。證明玉米根的生長方向與地心引力的關系實驗中不同方向放置的玉米種子之間則屬于相互對照。再如:在探究溫度(或pH)對酶催化活性影響實驗中溫度(或pH)(0度、50度100度)為相互對照。在實驗

8、中要找出一個最佳效果點，就要采取相互對照進行實驗?！皩嶒灲M實驗組”與“對照組對照組”確認確認:一個實驗通常分為實驗組和對照組（控制組）。實驗組是施加實驗變量處理的被試組；對照組是不施加實驗變量處理的對象組，兩者對無關變量的影響是相等的，兩組之間的差別，被認為是來自實驗變量的結果，如為研究光對幼苗生長的影響時實驗變量應為撤掉光照，因而暗處生長的小麥幼苗應為實驗組，而自然狀態(tài)（即來接受實驗變量處理）的小麥幼苗應為對照組，通過對照組能增強實驗

9、的信度。2.4等量原則等量原則對照實驗設置的正確與否，關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：①所用生物材料要相同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。②所用實驗器具要相同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。③所用實驗試劑要相同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。④所用處

10、理方法要相同處理方法要相同如：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。2.5可重復性原則指的是控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。目的在于盡可能消除非處理因素所造成的實驗誤差，體現(xiàn)實驗的科學性。2.6簡約性和可行性原則是指實驗材料容易獲得，實驗裝置簡化，實驗藥品便宜，實驗操作簡便，實驗效果明顯并能在較短時間內(nèi)完成（

11、用藥少步驟少時間短）。從實驗目的、實驗原理到材料用品的選擇、實驗操作等，都要符合實驗者的一般認知水平，滿足現(xiàn)有的條件，具有實驗和完成實驗的可能性。3.實驗設計基本思路實驗設計基本思路實驗設計往往是解答實驗題的難點，但只要理清思路，找準方法和突破口，也能化難為易。實驗的設計可遵循以下思路和方法進行。3.1首先確定實驗目的，并對其去粗取精，提煉要點確定是驗證性實驗還是探究性實驗。3.2運用所學知識，找準實驗原理，并要做到對原理理解透徹是實驗