高中生物新課程實驗

高中生物新課程實驗第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四高考實驗考查的基本內(nèi)容

一、常規(guī)實驗的考查常規(guī)實驗是教材中規(guī)定學(xué)生必須要掌握的幾個實驗。通過常規(guī)實驗的學(xué)習(xí)，關(guān)鍵是要掌握生物學(xué)科基本的實驗設(shè)計思路，基本的實驗方法及一般的分析方法。對教材中常規(guī)實驗的考查一般為：

1、對實驗原理、實驗材料和實驗試劑的分析和解釋

2、對實驗步驟及實驗順序的分析和解釋

3、對實驗設(shè)計中對照實驗的分析和解釋

4、對實驗結(jié)果的分析和解釋

5、基本實驗操作儀器的使用（例如；顯微鏡的基本操作及特點）第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四實驗分類歸納（一）使用顯微鏡觀察類實驗1．實驗的基本操作可概括為：①選（?。嶒灢牧希虎谂R時裝片制作；③顯微鏡觀察（先低倍，后高倍）。第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四2．實驗的關(guān)鍵實驗環(huán)節(jié)：①所選實驗材料要求必須扁平，?。ㄒ粚蛹毎駝t多層細胞相互重疊無法觀察，如觀察葉綠體選幼嫩蘚類葉，觀察細胞質(zhì)流動選新鮮黑藻幼葉，均很薄為單層細胞；②正確的顯微鏡操作和使用技巧；③熟練掌握臨時裝片制作技術(shù)。3．課本中可歸納為該類的實驗：①脂肪鑒定；②高倍鏡的使用和觀察葉綠體；③觀察細胞質(zhì)流動；④觀察植物細胞的有絲分裂；⑤觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原；

第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四（二）驗證性實驗1．本類實驗的基本操作步驟可概括為：①選取實驗材料（器材）編號（分組）甲、乙、丙等；②對實驗材料進行相同的處理；③對實驗材料進行單一變量的處理；④觀察現(xiàn)象，分析結(jié)果。第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四2．實驗的關(guān)鍵實驗環(huán)節(jié)：①單因子變量，即控制其他因素不變，而僅改變其中的某一因素，觀察它對實驗結(jié)果的影響。只改變實驗中的某一條件（單因子），觀察這一因子變化產(chǎn)生的后果，逐級比較，通過一系列的單因子變量實驗取得一組數(shù)據(jù)，從而使實驗結(jié)果浮出水面。②對照實驗的設(shè)置，即包括實驗組和對照組，實驗組接受處理，對照組不進行處理。③所選的實驗材料必須相同、除實驗變量外其它的環(huán)境因素都必須是相同而且是適宜的3．課本中可歸納為該類的實驗：①比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率；②探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用；③植物向性運動的實驗設(shè)計與觀察；④觀察SO2對植物的影響。第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四（三）分離、鑒定類實驗1．本類實驗中各實驗方法均不同，沒有相對固定的操作步驟，應(yīng)注意下面幾個問題的復(fù)習(xí)歸納。①實驗中運用的原理，如生物學(xué)原理、化學(xué)原理或物理原理，以及運用原理的科學(xué)性和準(zhǔn)確性；②實驗試劑的選擇，如試劑的配制方法和組成，試劑的正確使用、試劑的濃度及最適濃度范圍，試劑作用的時間及專一性；③實驗手段和方法的選擇（手段、方法是否簡便易行，效果是否明顯）。2．課本中可歸納為該類的實驗。①還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定；②葉綠體中色素提取和分離；③DNA粗提取與鑒定。第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四（四）調(diào)查類實驗1．實驗的基本步驟為：①確定調(diào)查目的；②確定調(diào)查對象；③確定調(diào)查方法；④調(diào)查結(jié)果記錄；⑤調(diào)查結(jié)果分析。2．實驗的關(guān)鍵實驗環(huán)節(jié)：①正確的調(diào)查方法選擇，科學(xué)的調(diào)查結(jié)果分析；②正確書寫調(diào)查報告，提出合理建議。3．課本中可歸納為該類的實驗：①調(diào)查環(huán)境污染對生物的影響；②種群密度的取樣調(diào)查；③調(diào)查人群中的遺傳病。第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四教材內(nèi)容中的相關(guān)實驗1.光合作用發(fā)現(xiàn)2.呼吸作用研究3.生長素的發(fā)現(xiàn)4.ATP的功能5.微量元素硼對花粉的萌發(fā)有無影響6.探究鎂為植物生活所必需的礦質(zhì)元素7.觀察不同濃度的2，4-D對菊花花芽影響8.探究光的有無對種子萌發(fā)的影響9.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗10.探究TMV（煙草花葉病毒）的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA11.細菌抗藥性的產(chǎn)生不是環(huán)境誘導(dǎo)的12.探究非生物因素對馬鈴薯生長的影響13.酸雨對種子萌發(fā)的影響第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四14.細胞膜水通道實驗15.細胞器的起源16.植物細胞克隆17.生長素的極性運輸18.脊蛙反射實驗19.三胚層分化實驗20.遺傳育種實驗21.種子萌發(fā)的外部條件22.根瘤菌的作用23.葉綠素形成的因素24.光合作用的條件25.蒸騰作用26.動物趨性實驗（趨光性、趨化性、趨熱性）27.根的向性實驗（向水性、向肥性）28.水、無機鹽及有機物的運輸結(jié)構(gòu)29.植物感光部位30.部分生理疾病的鑒定第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四如何解答高考生物實驗設(shè)計題1、運用科學(xué)原理指導(dǎo)實驗解答生物實驗設(shè)計題時，一定要認真審題。在審題中最關(guān)鍵的是要明確實現(xiàn)本實驗?zāi)康牡目茖W(xué)原理。要使實驗設(shè)計得科學(xué)，力求無懈可擊，在設(shè)計實驗時必須遵循以下幾個原則：(1)設(shè)置對照原則(2)單因子變量原則(3)等量性原則

(4)平行重復(fù)原則第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四例如：為了證明土壤中的微生物能分解農(nóng)藥，必須將土壤分為兩等份，裝入兩個大小相同的容器，一個高溫滅菌，一個不做處理；造成一個容器中的土壤中無生活狀態(tài)的微生物，一個容器中的土壤中有生活狀態(tài)的微生物；然后進行實驗，才能說明問題。這就是設(shè)置對照原則?！胺植粌傻确荨本褪堑攘啃栽瓌t

在進行此實驗時，讓兩個容器中的土壤在一切其他條件都相同的情況下進行實驗，唯獨不同的是一個容器的土壤中有生活狀態(tài)的微生物，一個容器的土壤中無生活狀態(tài)的微生物，有無生活狀態(tài)的微生物就成了這一實驗的單因子變量。這就是單因子變量原則。在進行此實驗時，有些情況的出現(xiàn)是有偶然性的，多做幾個對照實驗，出現(xiàn)相同的結(jié)果，更有說服力，更具科學(xué)性。讓這幾組實驗裝置在相同條件下同時進行，這就是平行重復(fù)原則。第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四2、準(zhǔn)確地運用實驗材料支持實驗選用實驗材料應(yīng)講究，否則將不能支持你的實驗結(jié)論。例如：證明微生物的營養(yǎng)要素必須有氮源。我們需做一個對照實驗：一個培養(yǎng)基中加入氮素，一個培養(yǎng)基中不含氮素。于是為你提供兩種實驗材料，一是NH4NO3、一是人尿。這時你不能認為人尿來的容易，又含有尿素等含氮的有機物，就用人尿作氮源。因為人尿中含有多種無機鹽成分。不能說明本實驗的結(jié)論。第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四3、選定最優(yōu)程序進行實驗在明確了實驗?zāi)康?、實驗原理；選準(zhǔn)實驗材料，遵循實驗原則后，就應(yīng)該編制一個實驗程序進行實驗。對編制的實驗程序，還要仔細推敲，形成一個最優(yōu)化的程序，使實驗科學(xué)、簡捷地進行。在選定最優(yōu)程序中有的步驟可同時進行，可遵循統(tǒng)籌法，讓要等待的步驟先做，接著穿插下一步實驗，以節(jié)約時間，同時也盡量減少因時間過長帶來的不良影響。4、答題時講究用詞科學(xué)、準(zhǔn)確有了如上所述的基本素質(zhì)，最終還要通過完美的回答來展示自己的能力。答題時關(guān)鍵是用詞上講究科學(xué)、準(zhǔn)確。第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四5、實例分析：

研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在某電鍍廠排水口采集重金屬污染液l00OmL。利用以下實驗材料和器材設(shè)計實驗，探究不同濃度重金屬污染液對水稻種子萌發(fā)和生長的影響。實驗材料和器材：水稻種子：試管：培養(yǎng)皿；紗布：尺子（l00mm)；蒸餾水；恒溫光照培養(yǎng)箱，溫度設(shè)定為28℃，光強度為2000Lux）；(實驗材料和器材的數(shù)量不限)根據(jù)給出的實驗材料和器材．請設(shè)計實驗方法和步驟．預(yù)測實驗結(jié)果并作出分析。(1)方法和步驟：

(2)結(jié)果預(yù)測和分析：第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四答案屬于驗證性實驗：

（1）①用蒸餾水將污染液逐級稀釋10、102、103、104倍（稀釋過程中pH值的變化可不作考慮），獲得4種不同濃度的污染液；②挑選籽粒飽滿、大小一致的水稻種子250粒，隨機分成5組，每組50粒；③取5只培養(yǎng)皿，墊上紗布；其中4只培養(yǎng)皿加入等體積的不同濃度重金屬污染液（浸潤紗布即可），另1只培養(yǎng)皿加入等體積的蒸餾水作為對照；④在每只培養(yǎng)皿的紗布上，均勻放置50粒水稻種子；⑤將5只培養(yǎng)皿置于恒溫光照培養(yǎng)箱培養(yǎng)；每天實驗組補充等量的相應(yīng)濃度重金屬污染液，對照組補充等體積的蒸餾水，保持紗布的濕潤；⑥1周后統(tǒng)計各組的發(fā)芽率；測量幼苗株高（或根長），計算其平均值。（2）結(jié)果預(yù)測和分析：不同濃度的重金屬污染液對水稻種子的萌發(fā)均有抑制作用，隨著濃度的增加，萌發(fā)率逐漸降低；不同濃度的重金屬污染液對水稻幼苗的生長均有抑制作用，隨著濃度的增加，株高（或根長）逐漸降低。第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四實驗設(shè)計的常規(guī)解題思路明確實驗?zāi)康姆治鰧嶒炘硖岢鰧嶒炈悸吩O(shè)計實驗步驟預(yù)期實驗結(jié)果實驗變量無關(guān)變量反應(yīng)變量施加干擾隨機分組設(shè)置對照條件適宜重復(fù)實驗觀察現(xiàn)象測量數(shù)值操縱控制捕獲第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四例題1解題步驟：1、明確實驗?zāi)康?、分析實驗原理3、提出實驗思路實驗變量：操縱方法：

無關(guān)變量：控制方法：反應(yīng)變量：檢測方法：為探究二氧化硫?qū)χ参锶~片的影響，請根據(jù)所給的材料和用具，設(shè)計相關(guān)的實驗步驟。材料用具：長勢相同的盆栽黃瓜幼苗2株，2只相同的小燒杯，大小相同的玻璃罩2個，玻璃板2塊（比玻璃罩口徑略大）、稀硫酸、亞硫酸鈉，凡士林、水SO2黃瓜葉片生長狀況光照、溫度等環(huán)境因素使稀硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO2，干擾黃瓜幼苗生長①設(shè)置空白對照：不添加SO2②適宜的環(huán)境其它因素與實驗組相同

觀察黃瓜葉片生長狀況的變化第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四實驗步驟：1、將2盆黃瓜幼苗分別放在玻璃板中央，罩上玻璃罩，并標(biāo)號。2、在1個小燒杯中加入一定量的亞硫酸鈉和稀硫酸，放入1號玻璃罩內(nèi)，取另一小燒杯中加入等量的清水，放入2號玻璃罩內(nèi)。用凡士林密封兩個裝置。3、將兩個裝置同時放在光照、溫度等條件相同的適宜環(huán)境中。4、定時觀察黃瓜幼苗葉片的生長情況，并記錄。例題1：答案亞硫酸納和稀硫酸等量清水第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四例題2為驗證鐵是植物生長發(fā)育所需的“不可再利用的元素”，請你寫出合理的實驗步驟。實驗材料：同種的具4－5片葉的小麥幼苗實驗器材：自選解題步驟：1、明確實驗?zāi)康?、分析實驗原理3、提出實驗思路實驗變量：操縱方法：無關(guān)變量：控制方法：反應(yīng)變量：檢測方法：鐵元素小麥葉的生長狀況小麥個體差異；小麥生長發(fā)育所需的其它必需元素；環(huán)境因素等。缺鐵完全培養(yǎng)液觀察小麥新葉和老葉的顏色變化對小麥幼苗進行隨機分組；設(shè)置空白對照：完全培養(yǎng)液其它條件相同；適宜的環(huán)境。第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四例題2：答案為驗證鐵是植物生長發(fā)育所需的“不可再利用的元素”，請你寫出合理的實驗步驟。實驗材料：同種的具4－5片葉的小麥幼苗實驗器材：自選實驗步驟：1、選擇生長狀況相同的小麥若干，隨機分成數(shù)量相同的A、B兩組。2、將A組小麥用缺鐵培養(yǎng)液培養(yǎng)，將B組小麥用等量的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)。3、將兩組裝置共同置于溫度、光照等適宜的條件下培養(yǎng)。4、每天觀察小麥新葉和老葉的生長情況，并記錄結(jié)果。第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四例題3同學(xué)甲從一本《植物生理學(xué)》中查到“幼嫩葉片可產(chǎn)生生長素，生長素可阻止葉柄脫落”的結(jié)論。于是他設(shè)計了一個實驗，想證實該結(jié)論。他的實驗步驟為：（1）取一盆生長狀況良好的植物，去掉幼葉的葉片（如右圖所示）；（2）觀察幼葉葉柄的脫落情況。請你用所學(xué)知識，評價該同學(xué)的實驗設(shè)計，并提出修改建議。解題步驟：1、明確實驗?zāi)康?、分析實驗原理3、提出實驗思路實驗變量：操縱方法：

無關(guān)變量：控制方法：反應(yīng)變量：檢測方法：幼嫩葉片中產(chǎn)生的生長素葉柄脫落情況？其它部位產(chǎn)生的生長素;幼嫩葉片中產(chǎn)生的其它物質(zhì)；溫度、光照等環(huán)境因素去掉幼葉的葉片觀察葉柄脫落情況第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四例題3同學(xué)甲從一本《植物生理學(xué)》中查到“幼嫩葉片可產(chǎn)生生長素，生長素可阻止葉柄脫落”的結(jié)論。于是他設(shè)計了一個實驗，想證實該結(jié)論。他的實驗步驟為：（1）取一盆生長狀況良好的植物，去掉幼葉的葉片（如右圖所示）；（2）觀察幼葉葉柄的脫落情況。請你用所學(xué)知識，評價該同學(xué)的實驗設(shè)計，并提出修改建議。評價：①應(yīng)去掉頂芽。因為頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸，可到幼葉葉柄處，阻止葉柄脫落；②應(yīng)增加一個對照實驗。因為沒有對照，難以說明幼葉葉柄脫落是幼葉產(chǎn)生的生長素所致。對照設(shè)置：（1）取同一品種，生長狀況相同的植物，去掉幼葉的葉片和頂芽；（2）在葉柄橫斷面上，涂上一定濃度的生長素，觀察幼葉葉柄的脫落情況。第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四實驗步驟中應(yīng)表述的要點1、實驗變量的操縱方法2、無關(guān)變量的控制方法3、反應(yīng)變量的檢測方法實驗分組：實驗材料分組、實驗器械分組設(shè)置對照組：其它條件相同適宜條件下進行實驗第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四（一）操縱實驗變量的方法

設(shè)法給研究對象施加干擾，造成研究對象的變化，從而使研究對象在被干擾狀態(tài)中反映出某些特征、暴露出某種現(xiàn)象和屬性。第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四（二）控制無關(guān)變量的方法

1、排除因?qū)嶒瀸ο髠€體差異帶來的影響。

------生長狀況一致、隨機分組

2、設(shè)法創(chuàng)造穩(wěn)定的、維持不變的相同條件進行對照，以抵消或排除這些條件對實驗對象的干擾。

-------設(shè)置對照組

3、設(shè)法提供適宜條件，以排除不利環(huán)境條件對實驗對象的影響。

4、重復(fù)實驗，排除偶然性，減少實驗誤差。第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四常見實驗題型1.補充完善型：一般給出了具體材料及條件，要求完成實驗操作的部分步驟，并預(yù)期結(jié)果，分析原因。2.分析實驗結(jié)果型：這類試題以實驗為背景，要求通過對實驗結(jié)果的解讀，進行分析。著重考查學(xué)生科學(xué)思維的品質(zhì)。3.改錯型：實驗?zāi)康?、材料、過程或結(jié)果有錯誤，要求學(xué)生運用已有知識分析找出，并加以改正。4.設(shè)計型：設(shè)計型實驗題是在目前實驗考查難以做到動手操作的情況下，要求學(xué)生自己設(shè)計、選擇、分析實驗的思路和方案。5.綜合型：它是前幾種題型的組合。第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四1.判斷實驗設(shè)計過程正確與否例1、證明“唾液淀粉酶對淀粉有消化作用”，某同學(xué)制訂了下列實驗方案：(1)實驗?zāi)康?略)(2)實驗材料和用具(略)(3)實驗方法和步驟①取1支試管，注入2ml漿糊。②用涼開水漱口后，用小燒杯收集唾液。③向試管內(nèi)加入2ml唾液。④往試管中滴加2滴碘液。⑤將試管振蕩后放十分鐘。取出試管，觀察溶液顏色的變化。(2)結(jié)論：唾液中含有淀粉酶能將淀粉分解成麥芽糖。該實驗的方法和步驟以及結(jié)論有沒有錯誤？如果有，請指出并改正【解題思路】獲取信息-發(fā)現(xiàn)謬誤-改正完善【參考答案】有三處錯誤：(1)未設(shè)立對照實驗，步驟①還應(yīng)取1支試管，步驟③往這支試管中加入2ml清水；(2)步驟順序顛倒，步驟④應(yīng)與步驟⑤對調(diào)；(3)實驗結(jié)論錯誤，本實驗只能證明淀粉被水解，而不能證明水解產(chǎn)物是什么。第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四2.補充實驗步驟，分析實驗結(jié)果

例2、黃瓜花是單性花，雄花和雌花容易分辨。現(xiàn)在生物園里有幾株黃瓜正在開花，為你提供必要的器具和藥品，請你完成下面的實驗方案，證明：黃瓜子房發(fā)育成果實需要種子提供的生長素。器具藥品：透明紙袋、回形針、小紙牌、剪刀、鑷子、毛筆、燒杯、適宜濃度的生長素溶液。步驟一：選擇一批發(fā)育正常，即將開放的黃瓜雌花，為每朵花套上透明紙袋，用回形針將紙袋固定好，然后，將這些雌花分為3組，分別掛上1、2、3的小紙牌。步驟二：結(jié)果預(yù)測：第一組雌花________；第二組雌花________；第三組雌花________?！緟⒖即鸢浮坎襟E二：待紙袋中的雌花開放后，打開紙袋，將各組花作如下處理：1組：授以黃瓜的花粉，2組：在子房壁上涂抹適宜濃度的生長素，3組：不作任何處理，之后，都套上紙袋。結(jié)果預(yù)測：1組：結(jié)出有籽黃瓜，2組：結(jié)出無籽黃瓜，3組：不結(jié)黃瓜。第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四3.實驗過程細節(jié)分析例3、下圖實驗裝置用于研究溫度對凝乳酶催化乳汁凝固的影響，先將酶和乳汁放入2個試管，然后將2個試管放入同一水浴(溫度用T℃表示)環(huán)境中持續(xù)15min，再將酶和乳汁倒入同一試管中混合，保溫并記錄凝乳所需的時間。裝置水浴溫度(℃)凝乳時間(min)A10∞不凝固B207.0C304.0D401.5E504.0F60∞不凝固第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四通過實驗記錄在不同的溫度下凝乳所需的時間，結(jié)果如上表：(1)為什么酶和乳汁混合之前在同一水浴環(huán)境中保溫15min，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確？(2)若將酶和乳汁直接放入同一試管內(nèi)混合并保溫對實驗結(jié)果有何影響？(3)比較并解釋裝置B和D的結(jié)果。(4)解釋以下兩種處理時實驗結(jié)果有無什么變化。①將裝置A內(nèi)混合物加溫至40℃。②將裝置F內(nèi)混合物冷卻至40℃。(5)除了溫度，再指出一種能影響酶活性的因素?！緟⒖即鸢浮?1)使兩者混合時溫度一致，即酶催化反應(yīng)溫度維持恒定；(2)凝乳時間會延長，因為混合保溫達到指定溫度需一定時間；(3)說明在一定范圍內(nèi)(20℃～40℃)酶的活性隨溫度升高而升高；(4)①能凝乳②不能凝乳；(5)pH值的改變。第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期四4.完整設(shè)計實驗（全面考查學(xué)生掌握實驗設(shè)計的基本過程）

例4、設(shè)計一個實驗，證明ATP是直接的能源物質(zhì)。要求：(1)自選器材試劑(2)寫出實驗步驟(3)預(yù)測實驗結(jié)果(4)設(shè)置對照實驗試管步驟①