高考生物復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

1、2019年高考生物復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，生物科學(xué)的 每一個(gè)原理，每一種現(xiàn)象，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái) 驗(yàn)證、探索，同時(shí)，觀察和實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)研究的重要方法, 是學(xué)生獲取知識(shí)的重要源泉，是實(shí)踐新課標(biāo)的切入點(diǎn)。下面 談?wù)剬?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要解決什么問(wèn)題，或探索驗(yàn)證什么結(jié)論。只有 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟拍苊髁诉\(yùn)用哪一原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，才能明 白實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中哪一因素是實(shí)驗(yàn)變量。例如:、驗(yàn)證煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是rna而不是蛋白 質(zhì)”。該實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)思路同教材”肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”、 ”噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”:將煙草花葉病毒的rn

2、a和蛋白質(zhì)分 開(kāi)，單獨(dú)地觀察它們的功能。、”探索溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)”，探討的問(wèn)題是溫度與 酶活性之間的關(guān)系，那么在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，“溫度”這一因素就 是實(shí)驗(yàn)變量2、遵循實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理決定著實(shí)驗(yàn)中主要實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)試 劑的選擇。例如:“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)”，該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原 第2頁(yè)/共10頁(yè)指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不加設(shè)對(duì)照組。如”植物 細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)”是典型的自身對(duì)照，這種對(duì)照的關(guān) 鍵是比較實(shí)驗(yàn)處理前后的變化。條件對(duì)照：給實(shí)驗(yàn)組某種處理，給對(duì)照組另一條件處理。如在”證明甲狀 腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，可存在以下實(shí)驗(yàn)組和對(duì) 照組：甲組:飼喂甲狀腺激素

3、（實(shí)驗(yàn)組）乙組:飼喂甲狀腺激素抑制劑（條件對(duì)照組）丙組:對(duì)蝌蚪不做任何處理（空白對(duì)照）相互對(duì)照：不另設(shè)對(duì)照組，而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。如在”植物向 光性”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，2與1對(duì)照可證明感光部位在胚芽鞘尖 端，3也可與1對(duì)照，4也可與1對(duì)照，也可與2對(duì)照。光光光光未經(jīng)處理 尖端遮光 切去尖端 中部遮光12345、找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)要素-變量變量，亦稱因子，指實(shí)驗(yàn)操縱控制的特定因素或條件。按性 質(zhì)不同，通常有以下兩類4種變量：實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量。實(shí)驗(yàn)變量，亦稱自變量，指實(shí)驗(yàn)中 由實(shí)驗(yàn)者所操縱、給定的因素或條件。反應(yīng)變量，亦稱因變 量，指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常，實(shí) 驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變

4、量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn) 的目的在于解釋這種前因后果。例如，在”唾液淀粉酶水解淀 粉的實(shí)驗(yàn)中，所給定的低溫（冰塊）、適溫（37）、高溫（沸水 ?。┚褪菍?shí)驗(yàn)變量。而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液 淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)也隨之變化，這就是反應(yīng)變量，該實(shí) 驗(yàn)即在于獲取解釋溫度變化（實(shí)驗(yàn)變量）與酶的活性（反應(yīng)變 量）的因果關(guān)系。無(wú)關(guān)變量與額外變量。無(wú)關(guān)變量也稱控制變量，指實(shí)驗(yàn)中 除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素或條件。額外變量， 亦稱干擾變量，指實(shí)驗(yàn)中由于無(wú)關(guān)變量所引起的變化和結(jié) 果。顯然，額外變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量起干擾作用。例如，上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量（低溫、適溫、高溫）以外，試 管潔凈程度、

5、唾液新鮮程度和稀釋濃度、可溶性淀粉溶液濃 度、試劑溶液的劑量和實(shí)驗(yàn)操作程序、溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短 等等，都屬于無(wú)關(guān)變量，要求對(duì)低溫、適溫、高溫3組實(shí)驗(yàn) 是等同、均衡穩(wěn)定的；如果無(wú)關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)因 素和條件，對(duì)3個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)定， 則會(huì)在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。實(shí) 驗(yàn)的關(guān)鍵之一在于控制無(wú)關(guān)變量和減少額外變量。6、關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的順序?qū)嶒?yàn)步驟有一定的順序，實(shí)驗(yàn)步驟的前后順序一般不能前后 顛倒，特別是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如在”探索溫度對(duì)酶活性影響”的實(shí) 驗(yàn)中，是應(yīng)”先將三支試管分別放入37、0、沸水中5 分鐘后再加淀粉酶”還是“先向三支試管中加入唾液后再將三 支試

6、管分別放入37、0、沸水中”呢?表面看兩種操作無(wú) 多大差別，其實(shí)前者的操作才是正確的，因?yàn)槿绻认蚴⒂?淀粉溶液的試管中加入唾液，此時(shí)唾液中淀粉酶對(duì)三支試管 中淀粉均起消化分解作用。7、常見(jiàn)的經(jīng)典性實(shí)驗(yàn)方法化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)方法：淀粉-碘液還原性糖-斐林試劑co2 ca(oh)2溶液或陵堿指示劑乳酸-ph試紙02 -余燼復(fù)原蛋白質(zhì)一被蛋白酶分解或雙縮月尿反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法：光合速度 -02釋放量或co2吸收量或淀粉產(chǎn)生量 呼吸速度-02吸收量或co2釋放量或淀粉減少量 原子途徑-放射性同位素示蹤細(xì)胞液濃度大小-質(zhì)壁分離細(xì)胞是否死亡-質(zhì)壁分離或質(zhì)壁分離復(fù)原 甲狀腺激素作用-動(dòng)物耗氧量、發(fā)育速度等

7、生長(zhǎng)激素作用-生長(zhǎng)速度（體重身高身長(zhǎng)變化）胰島素作用一一動(dòng)物活動(dòng)狀態(tài)菌量-菌落數(shù)或亞甲基藍(lán)褪色程度實(shí)驗(yàn)條件的控制方法：增加水中02-泵入空氣或吹氣或放入綠色植物減少水中02-容器密封或油膜覆蓋或用涼開(kāi)水除去容器中co2 - naoh溶液除去葉中原有淀粉一置于黑暗環(huán)境除去葉綠素酒精隔水加熱除去光合對(duì)呼吸的干擾-給植株遮光如何得到單色光棱鏡色散或薄膜濾光血液抗凝-加入檸檬酸鈉線粒體提取一-細(xì)胞勻漿離心骨的脫鈣-鹽酸溶液總結(jié)：分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題要做至三、四、五二即：1、三個(gè)原則 對(duì)照性原則:設(shè)立對(duì)照組，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說(shuō)服力。單因子變量原則:控制其他因素不變而只改變其中某一變 量，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

8、平行重復(fù)原則:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的情況的出現(xiàn)是有偶然性 的，多做幾個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)相同的結(jié)果，更有說(shuō)服力，更具科學(xué)性（同時(shí)間同條件）。如多測(cè)幾次脈搏，取其平均值的 實(shí)驗(yàn)。2、四種對(duì)照 空白對(duì)照:不給對(duì)照組任何處理因素。 條件對(duì)照:雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所要研 究的處理因子。自身對(duì)照:對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象上進(jìn)行。相互對(duì)照:不僅僅設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。3、五步分析了解題目要求，明確實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證（探究）的是什么。分析實(shí)驗(yàn)原理:分析實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的科學(xué)原理是什么；涉及 的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的哪些方法和原理。確定實(shí)驗(yàn)器材的選擇 設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟:分析每一環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性，或幾個(gè)相關(guān) 實(shí)驗(yàn)

9、的延續(xù)性，安排實(shí)驗(yàn)的最佳程序。預(yù)期結(jié)果和分析例1現(xiàn)有同樣大小的玻璃缸幾只，發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪 60只、飼料、甲狀腺激素、放在50c的水中處理20分鐘的 甲狀腺激素、溪水，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究甲狀腺激素的生 物活性是否會(huì)受50c熱水的影響。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：第一步:取三個(gè)玻璃缸，分別標(biāo)記甲、乙、丙。第二步:分別加入等量的溪水和20只小蝌蚪。第三步:甲缸每天喂飼料；乙缸每天喂經(jīng)過(guò)處理的甲狀腺激素 相拌的等量飼料；丙缸每天喂甲狀腺激素相拌的等量飼料。 預(yù)計(jì)結(jié)果并指出每一種結(jié)果說(shuō)明了什么？a、若乙、丙兩缸蝌蚪發(fā)育同步，且迅速變態(tài)為青蛙；而甲 缸還是蝌蚪狀態(tài)。說(shuō)明經(jīng)50c熱水處理，對(duì)甲狀腺激素的生 物活性

10、沒(méi)有影響。b、若甲、乙兩缸蝌蚪發(fā)育同步，而丙缸迅速變態(tài)為青蛙。 說(shuō)明經(jīng)50熱水處理，甲狀腺激素失去活性。c、若乙缸蝌蚪發(fā)育比甲缸快，比丙缸慢。說(shuō)明經(jīng)50熱水 處理，甲狀腺激素喪失去了部分生物活性。該實(shí)驗(yàn)中設(shè)置甲組實(shí)驗(yàn)的目的是:對(duì)照該實(shí)驗(yàn)選用蝌蚪做材料的優(yōu)點(diǎn)是：蝌蚪發(fā)育成青蛙為變態(tài)發(fā)育，且時(shí)間短，便于觀察。做該實(shí)驗(yàn)所選用的蝌蚪有什么要求？為什么？ 同一種蛙同時(shí)孵化出的蝌蚪。排除實(shí)驗(yàn)材料的差異而造成對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。例2某些植物能分泌一些化學(xué)物質(zhì)用于抑制別種植物在其 周圍生長(zhǎng)，這稱為他感作用。大麥、玉米、大豆、向日葵等 植物,是雜草的天然抑制者，又叫”悶蓋莊稼工為了驗(yàn)證大麥對(duì)鄰近雜草生長(zhǎng)具有他感作

11、用。請(qǐng)根據(jù)所給 材料器具，在給出的實(shí)驗(yàn)方法和步驟的基礎(chǔ)上繼續(xù)完成實(shí) 驗(yàn)、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。材料器具:大麥種子、狗尾草，5。厘米x50厘米x10厘米栽種 盒、剪刀、灑水壺、20厘米x10厘米紙袋、鑲子、天平、 兩腳規(guī)、直尺方法步驟：第一步:選取a、b、c三個(gè)栽種盒，在栽種盒土壤表面畫5 厘米x5厘米的小方格，每方格中心放一粒大麥或雜草種子。 三個(gè)栽種盒的播種方式依次是：a盒:間行排列大麥和狗尾草種子。b盒:全部播種大麥種子。c盒:全部播種狗尾草種子。第二步:灑上少量細(xì)泥土覆蓋種子，用細(xì)孔眼灑水壺澆水，把 三只實(shí)驗(yàn)栽培盒放在（相同）的20左右環(huán)境中培養(yǎng)2-4周， 每天均保持足夠時(shí)間的（光照）。第三步:每天觀察記錄，統(tǒng)計(jì)盒內(nèi)植株的地上枝平均干重、（平 均植株高度）等數(shù)量特征。比較三只實(shí)驗(yàn)栽培盒的植物特征差 異。