實驗與研究性課題專題

1、實驗與研究性課題專題實驗與研究性課題專題高考要求高考要求（1）能獨立完成）能獨立完成“生物知識內(nèi)容表生物知識內(nèi)容表”所列實驗，包括所列實驗，包括理解理解實驗?zāi)康暮驮韺嶒災(zāi)康暮驮?、方法方法和和操作步驟操作步驟，掌握相關(guān)，掌握相關(guān)的操作技能并能將這些實驗涉及的方法和技能進行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。綜合運用。（2）具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)）具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行象和結(jié)果進行解釋解釋、分析分析和和處理。處理。（3）具有對一些生物學(xué)問題進行初步）具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力探究的能力，包，包括確認(rèn)變量、作出假設(shè)

2、和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方括確認(rèn)變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。（4）能對一些簡單的實驗方案作出恰當(dāng)?shù)模┠軐σ恍┖唵蔚膶嶒灧桨缸鞒銮‘?dāng)?shù)脑u價和修改評價和修改。通過對近幾年高考實驗題的分析我們不難發(fā)現(xiàn)，近通過對近幾年高考實驗題的分析我們不難發(fā)現(xiàn)，近幾年高考主要以幾年高考主要以光合作用光合作用、呼吸作用呼吸作用、生命活動的生命活動的調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)、遺傳的基本規(guī)律遺傳的基本規(guī)律為知識背景，考查考生的實為知識背景，考查考生的實驗與探究能力，而考查點主要集中在實驗原理、實驗與探究能力，而考查點主要集中在實驗原理、實

3、驗步驟的設(shè)計、實驗結(jié)果的預(yù)測與分析等方面。驗步驟的設(shè)計、實驗結(jié)果的預(yù)測與分析等方面。基于以上分析，基于以上分析，2013年高考生物實驗命題會有很大年高考生物實驗命題會有很大的可能以教材實驗內(nèi)容為素材或的可能以教材實驗內(nèi)容為素材或以貼近教材的內(nèi)容以貼近教材的內(nèi)容為命題材料為命題材料來考查學(xué)生的實驗設(shè)計和分析能力、實來考查學(xué)生的實驗設(shè)計和分析能力、實驗評價和修正能力。另外通過對近幾年北京、四川、驗評價和修正能力。另外通過對近幾年北京、四川、安徽等地高考生物實驗題的分析，以安徽等地高考生物實驗題的分析，以社會熱點社會熱點為命為命題點，考查學(xué)生運用已有知識在新情境下解決問題題點，考查學(xué)生運用已有知識在

4、新情境下解決問題也不容我們忽視。也不容我們忽視。 命題趨向命題趨向?qū)嶒瀼?fù)習(xí)內(nèi)容兩個部分實驗復(fù)習(xí)內(nèi)容兩個部分第一部分：第一部分：課本實驗分類復(fù)習(xí)課本實驗分類復(fù)習(xí) 理解實驗?zāi)康暮鸵罄斫鈱嶒災(zāi)康暮鸵?熟悉實驗材料和試劑熟悉實驗材料和試劑 掌握實驗方法和步驟掌握實驗方法和步驟 深入分析實驗結(jié)果的科學(xué)性和可變性深入分析實驗結(jié)果的科學(xué)性和可變性第二部分：第二部分：實驗?zāi)芰Φ膹娀瘜嶒災(zāi)芰Φ膹娀?強化實驗分析和設(shè)計能力強化實驗分析和設(shè)計能力 重視實驗評價和修正能力重視實驗評價和修正能力 第一部分：課本實驗的分類復(fù)習(xí)第一部分：課本實驗的分類復(fù)習(xí)將考試大綱要求的實驗分為以下四個大類：將考試大綱要求的實驗分為以

5、下四個大類：1、觀察類實驗：、觀察類實驗：顯微鏡的構(gòu)造與使用、玻片標(biāo)本的分類與制作觀察葉綠體和細胞質(zhì)流動、觀察植物細胞的有絲分裂、觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原、觀察SO2對植物的影響2、鑒定類實驗：、鑒定類實驗：葉綠體中色素的提取和分離、DNA的粗提取與鑒定、生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定3、探究類實驗：、探究類實驗：比較過氧化氫酶和Fe3的催化效率、探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用、溫度對酶活性的影響、植物向性運動的實驗設(shè)計和觀察、設(shè)計并制作小生態(tài)瓶4、調(diào)查類實驗：、調(diào)查類實驗：調(diào)查人群中的遺傳病、種群密度的取樣調(diào)查、觀察生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、調(diào)查環(huán)境污染對生物的影響第二部分：實驗?zāi)芰Φ膹娀?/p>

6、二部分：實驗?zāi)芰Φ膹娀?一、注重設(shè)計實驗必須遵循的一、注重設(shè)計實驗必須遵循的原則原則 二、明確解答實驗設(shè)計題的二、明確解答實驗設(shè)計題的基本步驟基本步驟 三、三、實驗題的實戰(zhàn)演練實驗題的實戰(zhàn)演練 【題型一】【題型一】 獨立設(shè)計實驗方案獨立設(shè)計實驗方案 【題型二】【題型二】 歸納實驗原理或思路歸納實驗原理或思路 【題型三】【題型三】 續(xù)寫實驗步驟，補充完善實驗方案續(xù)寫實驗步驟，補充完善實驗方案 【題型四】【題型四】 評價和糾正或改進實驗方案評價和糾正或改進實驗方案 【題型五】【題型五】 實驗分析能力的考查實驗分析能力的考查(1) 單一變量原則單一變量原則 使實驗中的復(fù)雜關(guān)系簡單化，使結(jié)果更加準(zhǔn)確使

7、實驗中的復(fù)雜關(guān)系簡單化，使結(jié)果更加準(zhǔn)確(2) 等量原則等量原則 避免無關(guān)變量和額外變量的干擾避免無關(guān)變量和額外變量的干擾(3) 對照原則對照原則 通過設(shè)置對照實驗，既可排除無關(guān)變量的干通過設(shè)置對照實驗，既可排除無關(guān)變量的干 擾，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力擾，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力(4) 科學(xué)性原則科學(xué)性原則 實驗原理、實驗材料的選擇、實驗方法、實驗原理、實驗材料的選擇、實驗方法、 實驗結(jié)果都要具有科學(xué)性實驗結(jié)果都要具有科學(xué)性(5) 平行重復(fù)原則平行重復(fù)原則 任何實驗必須有足夠的實驗次數(shù)，才能避免任何實驗必須有足夠的實驗次數(shù)，才能避免 實驗結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。實

8、驗結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。設(shè)計實驗應(yīng)遵循的原則設(shè)計實驗應(yīng)遵循的原則實驗設(shè)計的基本步驟實驗設(shè)計的基本步驟（1）確定是驗證性實驗還是探究性實驗）確定是驗證性實驗還是探究性實驗（2）確定實驗?zāi)康暮蛯嶒炘恚┐_定實驗?zāi)康暮蛯嶒炘恚?）找出單一變量，確定對照組和實驗組的設(shè)置，）找出單一變量，確定對照組和實驗組的設(shè)置， 無關(guān)變量如何控制。無關(guān)變量如何控制。（4）設(shè)計合理的實驗裝置）設(shè)計合理的實驗裝置（5）設(shè)計實驗步驟：）設(shè)計實驗步驟： 材料的預(yù)先處理材料的預(yù)先處理實驗前的測量實驗前的測量給相同的實給相同的實驗器材，分組并編號驗器材，分組并編號根據(jù)實驗要求加入實驗材料，根據(jù)實驗要求加入實驗材

9、料，說明對照組和實驗組說明對照組和實驗組確定單一變量的設(shè)置，確保其確定單一變量的設(shè)置，確保其他條件一致以及觀測具體指標(biāo)他條件一致以及觀測具體指標(biāo)實驗結(jié)果的處理實驗結(jié)果的處理（6）實驗結(jié)果的分析）實驗結(jié)果的分析【題型一】獨立設(shè)計實驗方案【題型一】獨立設(shè)計實驗方案 【例【例】20052005全國卷全國卷 20092009全國卷全國卷 明確實驗設(shè)計的基本套路明確實驗設(shè)計的基本套路: :1.1.原則原則單一變量原則、對照原則、科學(xué)性原則、平單一變量原則、對照原則、科學(xué)性原則、平 行重復(fù)原則；行重復(fù)原則；2.2.程序程序確定實驗?zāi)康模ㄕn題）確定實驗?zāi)康模ㄕn題） 提出假設(shè)提出假設(shè) 制訂制訂 實驗方案實驗方

10、案 預(yù)期結(jié)果；預(yù)期結(jié)果；3.3.技巧技巧清楚實驗的起始狀態(tài)、明白實驗的目標(biāo)狀態(tài)、清楚實驗的起始狀態(tài)、明白實驗的目標(biāo)狀態(tài)、 分析實驗設(shè)計的障礙、合理安排步驟的書寫順序、盡分析實驗設(shè)計的障礙、合理安排步驟的書寫順序、盡 量用規(guī)范的專業(yè)術(shù)語敘述、語言表達要形象、簡潔和量用規(guī)范的專業(yè)術(shù)語敘述、語言表達要形象、簡潔和 直觀、盡量用簡圖（表）或曲線或流程圖（線）來表直觀、盡量用簡圖（表）或曲線或流程圖（線）來表 示實驗的步驟和結(jié)果以及實驗分組要編號等。示實驗的步驟和結(jié)果以及實驗分組要編號等。【題型二】歸納實驗原理或思路【題型二】歸納實驗原理或思路【例【例】2011 2011 全國卷全國卷實驗原理：實驗原理

11、：就是實驗進行的科學(xué)理論，檢測結(jié)果的就是實驗進行的科學(xué)理論，檢測結(jié)果的理論依據(jù)理論依據(jù) 實驗思路：實驗思路：即實驗的基本方法和大致步驟。即實驗的基本方法和大致步驟。 例如例如 “如何確定生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃如何確定生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度度”的實驗：的實驗： 實驗原理：生長素促進生根的濃度范圍是一定的，濃度過高實驗原理：生長素促進生根的濃度范圍是一定的，濃度過高或過低都不能促進生根。或過低都不能促進生根。實驗思路是：在一定的濃度的范圍內(nèi)，設(shè)置一組濃度梯度分實驗思路是：在一定的濃度的范圍內(nèi)，設(shè)置一組濃度梯度分別進行實驗，從而找到促進枝條生根的適宜濃度。別進行實驗，從

12、而找到促進枝條生根的適宜濃度。 【題型三】【題型三】 續(xù)寫實驗步驟，補充完善實驗方案續(xù)寫實驗步驟，補充完善實驗方案 【例【例】 2006 2006 全國卷全國卷 補充完善型實驗一般是給出實驗?zāi)康?、試劑和有關(guān)補充完善型實驗一般是給出實驗?zāi)康?、試劑和有關(guān) 實驗用品，要求考生據(jù)此設(shè)計實驗或補充不完整的實驗用品，要求考生據(jù)此設(shè)計實驗或補充不完整的 實驗，以此來驗證某一事實或原理。實驗，以此來驗證某一事實或原理。 其特點是先有結(jié)論，然后用實驗來驗證結(jié)論。此類其特點是先有結(jié)論，然后用實驗來驗證結(jié)論。此類 實驗題重在考查學(xué)生的實驗設(shè)計能力和對操作步驟實驗題重在考查學(xué)生的實驗設(shè)計能力和對操作步驟 的分析和理解

13、能力，以及對實驗結(jié)果的預(yù)測和歸納的分析和理解能力，以及對實驗結(jié)果的預(yù)測和歸納 總結(jié)能力?？偨Y(jié)能力。【題型四】【題型四】 評價和糾正或改進實驗方案評價和糾正或改進實驗方案【例【例】2007 全國卷全國卷 2012 2012 全國卷全國卷 實驗評價就是利用已有的生物學(xué)知識，從實實驗評價就是利用已有的生物學(xué)知識，從實驗取材、藥品和試劑、步驟及操作、結(jié)果及預(yù)測驗取材、藥品和試劑、步驟及操作、結(jié)果及預(yù)測等方面進行評價，從而正確解答有關(guān)內(nèi)容。等方面進行評價，從而正確解答有關(guān)內(nèi)容。 對實驗方案評價時，要注意從以下幾方面入對實驗方案評價時，要注意從以下幾方面入手：手：實驗原理是否正確實驗原理是否正確藥品和試劑

14、的使用是藥品和試劑的使用是否正確否正確實驗材料的選擇是否正確實驗材料的選擇是否正確有無對照，有無對照，如果有，還需看對照是否合理如果有，還需看對照是否合理實驗步驟是否科實驗步驟是否科學(xué)學(xué)是否采取正確的方法進行實驗結(jié)果的呈現(xiàn)和是否采取正確的方法進行實驗結(jié)果的呈現(xiàn)和記錄記錄對實驗結(jié)果的預(yù)測和分析是否合理。對實驗結(jié)果的預(yù)測和分析是否合理。 【題型五】【題型五】 實驗分析能力的考查實驗分析能力的考查 【例【例】 2009 全國卷全國卷 2010全國卷全國卷 2011全國卷全國卷 2012全國卷全國卷 這類題型多以實驗為背景，以圖文或表格形式表這類題型多以實驗為背景，以圖文或表格形式表明實驗情況或?qū)嶒灲Y(jié)

15、果，要求考生對具有較高的明實驗情況或?qū)嶒灲Y(jié)果，要求考生對具有較高的解讀數(shù)據(jù)、處理信息以及圖文轉(zhuǎn)換能力，并能準(zhǔn)解讀數(shù)據(jù)、處理信息以及圖文轉(zhuǎn)換能力，并能準(zhǔn)確的表達實驗結(jié)果和對實驗結(jié)果進行科學(xué)的分析。確的表達實驗結(jié)果和對實驗結(jié)果進行科學(xué)的分析。其含義是其含義是:不論一個實驗有幾個實驗變量不論一個實驗有幾個實驗變量,都應(yīng)做到一個實都應(yīng)做到一個實驗變量對應(yīng)觀測一個反應(yīng)變量驗變量對應(yīng)觀測一個反應(yīng)變量;實驗中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。實驗中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。生物實驗中的變量與設(shè)計原則分析生物實驗中的變量與設(shè)計原則分析 1. 變量變量 在實驗中可被操縱的特定因素或條件在實驗中可

16、被操縱的特定因素或條件(1) (1) 實驗變量與反應(yīng)變量實驗變量與反應(yīng)變量 實驗變量即實驗變量即自變量自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件，該因素的改變將引起實驗結(jié)果的相應(yīng)改變，素或條件，該因素的改變將引起實驗結(jié)果的相應(yīng)改變，是實驗要研究的因素是實驗要研究的因素。 反應(yīng)變量即反應(yīng)變量即因變量因變量，指實驗中由于自變量而引起的，指實驗中由于自變量而引起的變化和結(jié)果。變化和結(jié)果。 通常，通常，自變量是原因，因變量是結(jié)果自變量是原因，因變量是結(jié)果，二者具有因，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。(2)

17、(2)無關(guān)變量和額外變量無關(guān)變量和額外變量 無關(guān)變量無關(guān)變量，也稱控制變量，指實驗中除實驗變量，也稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。 額外變量額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變，也稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量引起的變化和結(jié)果。量引起的變化和結(jié)果。 在實驗設(shè)計和操作中，要盡量減少無關(guān)變量，而在實驗設(shè)計和操作中，要盡量減少無關(guān)變量，而且不同的實驗組中的無關(guān)變量應(yīng)且不同的實驗組中的無關(guān)變量應(yīng)完全相同且適宜完全相同且適宜，這，這樣就會避免實驗結(jié)果的差異是由于無關(guān)變量引起的可樣就會避免實驗結(jié)果的差異是由于無關(guān)變量引起的可

18、能性，便于清晰地研究實驗變量與反應(yīng)變量的關(guān)系能性，便于清晰地研究實驗變量與反應(yīng)變量的關(guān)系 典例分析典例分析 （1）自變量的確定與控制）自變量的確定與控制根據(jù)實驗的目的，確定實驗變量，進而確定控制的措施。根據(jù)實驗的目的，確定實驗變量，進而確定控制的措施。例如：例如：“探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適宜濃度探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適宜濃度”自變量的確定：自變量的確定： 不同濃度的生長素類似物溶液。不同濃度的生長素類似物溶液。即要即要“探究什么探究什么”，則，則“什么什么”就是自變量。就是自變量。自變量的控制自變量的控制 在確定自變量是在確定自變量是“不同濃度生長素類似物溶液不同濃

19、度生長素類似物溶液”后，應(yīng)后，應(yīng)將生長素類似物設(shè)置出一系列不同濃度的溶液，如將生長素類似物設(shè)置出一系列不同濃度的溶液，如0、10-12、10-10、10-8、10-6、10-4（單位為（單位為mol/L）等）等 控制變量的方法，常用的有控制變量的方法，常用的有“施加施加”、“改變改變”、“去除去除”等。等。 （2）無關(guān)變量的確定與控制）無關(guān)變量的確定與控制上述實驗中，無關(guān)變量有溶液的量，培養(yǎng)時間，培養(yǎng)溫度等，上述實驗中，無關(guān)變量有溶液的量，培養(yǎng)時間，培養(yǎng)溫度等，在實驗時，對照組和實驗組的以上條件均要求相同且適宜。在實驗時，對照組和實驗組的以上條件均要求相同且適宜。 即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、

20、長度、體積、來源和生理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。狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號、潔凈即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號、潔凈度等要完全一樣。度等要完全一樣。 即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。量的問題。保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡保溫或冷卻：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，但還管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是

21、毫無意義的，但還是要作同樣的處理。是要作同樣的處理。 對照原則：對照原則： 空白對照空白對照 不給對照組任何處理因素。不給對照組任何處理因素。 例如：在研究甲狀腺激素促進蝌蚪發(fā)育實驗中，先取等量的例如：在研究甲狀腺激素促進蝌蚪發(fā)育實驗中，先取等量的同齡且發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪同齡且發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪60只，分為兩組放入容積相同的只，分為兩組放入容積相同的兩個玻璃缸，加入等量的自然水和蝌蚪飼料；一組加入甲狀腺激兩個玻璃缸，加入等量的自然水和蝌蚪飼料；一組加入甲狀腺激素，另一組不加任何藥品，就是空白對照。素，另一組不加任何藥品，就是空白對照。 條件對照條件對照 給對照組施以部分實驗因素，但不是所給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的實驗因素。要研究的實驗因素。 例如：在上述空白對照的舉例中，如果取等量的同齡且發(fā)育例如：在上述空白對照的舉例中，如果取等量的同齡且發(fā)育狀態(tài)相