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高中生物实验设计原则和方法

高中生物实验设计专题复习

2017高中生物实验设计专题复习 1 实验设计的一般程序: 明确实验目的;分析实验原理;选择材料用具;设计实验步骤;预测实验结果; 观察收集数据;分析推理得出结论。 2 实验设计遵循的原则: ⑴单一变量原则 ? ①自变量与因变量 自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件,而因变量是指由实验变量而引起的变化结果,二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 例:关于“唾液淀粉酶水? 解淀粉”的实验中,“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量,而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。 ②无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如:“唾液淀粉酶实验”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生额外变量,影响实验的真实结果。实验变量,或称自变量,指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量,或称因变量,指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量,观察其对实验结果的影响。 强调:不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。 ⑵对照性原则? 对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。 ①空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。 ②条件对照 条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验 假设所给定的实验变量意义的,或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 ③自身对照 自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。 ④相互对照 相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。 ⑶等量原则 对照实验设置的正确与否,关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面: ①所用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 ②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 ③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。 ④所用处理方法要相同如:保温或冷却:光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要作同样的处理。

高中生物科学家及其实验总结

高中生物科学家及其实验总结 (1)19世纪30年代,德国施莱登和施旺提出了细胞学说,指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 (2)1543年,比利时维萨里发表巨著《人体构造》揭示人体器官水平的结构法国比夏指出器官是由低一层次的结构——组织构成 (3)1665年,英国虎克用显微镜观察植物木栓组织并发现由许多规则的小室组成,并把“小室”称为——细胞 (4)荷兰著名磨镜技师列文虎克,用自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等。 耐格里用显微镜观察了多种上植物分生区新细胞的形成,发现新细胞的产生原来是细胞分裂的结果。 (51858年,德国的魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞” 英国的桑格经过10年努力,终于在1953年测得牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序(6)19 65年我国科学家完成结晶牛胰岛素的全部合成 (7)19世纪末,欧文顿提出膜是由脂质组成的 (8)1959年,罗伯特森提出生物膜的模型,所有生物都是由蛋白质——脂质——蛋白质(静态模型)(9)1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型 (10)1773年,意大利科学家斯帕兰札尼,通过实验证明,胃液有化学性消化作用。 (11)1857年法国微生物学家巴斯德,通过显微镜观察,提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精的 (12)德国化学家李比希认为引起发酵的是酵母细胞中某些物质 (13)德国化学家毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶 (14)美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶的结晶,并且通过化学实验证实脲酶是蛋白质 (15)20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也具有生物催化功能

高中生物实验设计专题复习考试

高三生物实验专题 理科综合下生物学科高考在纲对实验能力的要求: 1?能独立完成“生物知识和内容表”所列实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。(教材基 础实验)。 2?具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。(验 证实验) 3?具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。(探究实验) 4?能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。(评价和修改) 近年来,生物高考试题中的实验及实验设计已成为一种稳定的重要题型,每年都作为大 题出现。有关实验方面的内容,是许多考生的弱点,应引起充分重视。这类题目有一定难度,学生在高考中得分率很低。但是万变不离其宗,要得高分,实验的复习,应该立足于对基本实验方法、实验技能、实验思维的强化和巩固着手,培养学生的实验分析、实验设计等实验能力。如何进行实验设计? 一、实验设计的基本方法: (1)了解题目要求;(2)明确实验目的;(3)分析实验原理;(4)熟悉实验器材;(5)确定实验思路;(6)设计实验步骤;(7)预测实验结果;(8)得出实验结论。 二、如何运用基本方法分析实验题: ㈠了解题目要求题目给出了哪些条件?给出了什么样的材料用品?要求回答什么问题? ㈡明确实验目的实验的最终目的是要解决什么问题?明确实验目的关键在明确题目中的实验是验证型还是探究型的。验证型实验有明确的结果,通过实验加以验证,结论往往只有一个;探究型实验的现象和结果是未知的或不确定的,结论也往往有多个。实验目的是解实验题的方向,原理阐述、步骤设计、结果预测、实验分析、实验结论等都需要围绕实验目的进行,否则无异于南辕北辙。实验的结论要和实验的目的相对应。验证性实验的结论也就是实验的目的。 ㈢分析实验原理 实验原理是实验中关键步骤的理论基础,要分析实验中用哪些基本科学理论知识(源于学习过的基本概念、原理和规律等)。为实验步骤的设计,实验结果的预测,分析实验得出结论提供科学的理论依据,也就是联系所学的理论知识,这样才能做到有理有据。 ㈣分析实验器材认真分析所提供的仪器、药品、试剂等,从中选出实验的必备条件。实验的器材也会给实验变量的确定和对照实验的设计以及实验步骤的设计提供启示。高考时,为让考生的试验设计及分析能有一定的范围,命题者往往通过给出实验用具来进行限制,同时,有些命题背景学生并不熟悉,命题者会通过给出实验用具加以提示。因此,分析实验用具往往是解题的突破口,可以让实验题的解答(尤其是实验步骤的描述)严密不丢分。解题时,可将实验用具可以分为三类:生物材料;一般用具和药剂;特殊用具或药剂。在分析实验用具的过程中,会使考生的实验设计逐渐清晰明了。 ㈤确定实验设计的思路根据实验的目的、原理而进行的思维过程,构建实验设计的基本框架,是实验设计的蓝图。 ㈥设计实验步骤 设计实验步骤要遵循实验设计的基本原则,要应用题目中所给的条件,并分析这些条件起什么作用和

关于高级高中生物实验总结归纳

高中生物实验总结 1 实验设计的一般程序: 明确实验目的;分析实验原理;选择材料用具;设计实验步骤; 预测实验结果;观察收集数据;分析推理得出结论。 2 实验设计遵循的原则: ⑴单一变量原则 ①自变量与因变量 自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件,而因变量是指由实验变量而引起的变化结果,二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 例:关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中,“低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水)就是实验变量,而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。 ②无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。 例如:“唾液淀粉酶实验”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。实验变量,或称自变量,指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量,或称因变量,指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量,观察其对实验结果的影响。 强调:不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。

⑵对照性原则对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。 ①空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。 ②条件对照 条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的,或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素; 这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。 例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 ③自身对照 自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。 ④相互对照 相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。

高中生物实验设计的一般原则

高中生物实验设计的一般原则 近几年全国理科综合考试,高中生物考题中经常会出现实验设计题,主要是考查学生设计实验方案、独立完成实验、分析实验结果,得出实验结论,验证生物学事实的能力。对实验设计过程中应遵循的原则教材中并没有作专门具体的概括和总结,这就要在学习课本知识的过程中认真体会教材中的每个学生实验,思考实验者的设计思路,迁移知识技能。要能明确掌握生物学实验设计的基本原则和方法,才能设计出一个完整、严谨的实验方案,也才能科学地分析解释实验结果、推导结论。笔者就前人智慧的基础上,对高中生物实验设计的一般原则做一分析、归纳和总结。 实验设计的类型主要分为开放型(只给出课题,自选材料、试剂、用具等,自行设计实验方案)、条件型(给出课题、原理、材料、试剂、用具等,设计实验方案)、改错型(提供实验器材、试剂、方案,对其中的不完善的地方提出改进方案)。不论哪一种类型的实验设计,都必须遵循实验设计的一般原则: 1.实验设计要遵循科学性原则 实验设计的科学性,是指在设计实验时必须有充分的科学根据。是指实验目的要科学,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,实验操作程序要规范,整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基本知识、基本原理。即:实验的原理要科学,实验材料的选择要科学,实验的方法步骤要科学,实验的结果、结论要科学。 生物学实验中,一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果,从不同角度、不同方面全面地分析问题就是科学性的基本原则。如探究细胞衰老的原因时,要考虑到不同物种、不同性别、不同年龄、不同环境等多方面的因素,要综合考虑,全面分析。要有充分的依据,科学地设计才能得出正确的实验结论。 2.实验设计要遵循对照性原则 没有对比就没有鉴别,对照性原则是实验设计的最基本的原则。对照有多种形式:有空白对照(对照组不加任何处理因素。如研究甲状腺激素对蝌蚪个体发育的影响时,实验组的饲料添加甲状腺素,对照组的饲料不添加任何制剂)、条件对照(如探究唾液淀粉酶的活性需要有适宜的PH值,设立过酸、过碱、接近中性实验条件,进行相互对比)、自身对照(对照与实验在同一受试生物上进行。如观察一条雄性鲫鱼对注射雄性激素前、后的活动变化情况)、相互对照(不独立设立对照组,而是几个实验组之间相互对照。如比较过氧化氢酶和氯化铁对催化过氧化氢水解反应的催化活性。)、标准对照(不设立对照组,实验结果与标准值或正常值对比。如测试人体摄入500克葡萄糖80分钟后血糖浓度是否正常)。设计实验时可根据实验研究的目的和内容加以合理选择。 3.实验设计要遵循变量唯一性原则

高中生物实验专题方法总结

[系统图示] [19个教材实验分类汇总]

第1讲扎牢实验基础——4大类教材实验汇总让你“以不变应万变” - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -考点一 显微观察类实验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 一、抓牢主干知识——学什么 列表比较六个显微观察类实验(填表) 三、掌握方法技巧——怎么办 1.观察类实验操作流程 直接观察类应选有颜色的材料;染色观察类应选取无色的材料 ①滴水或染液→取材→盖片

②解离→漂洗→染色→制片(观察细胞分裂) ①先低倍镜观察,后高倍镜观察 ②观察质壁分离与复原:始终用低倍镜 依据原理和所观察到的现象,得出正确的结论 2.盐酸在实验中的应用 - 一、抓牢主干知识——学什么 1.列表比较五个鉴定类实验(填表) 2.熟记常用化学药品及作用(填表)

三、掌握方法技巧——怎么办 1.鉴定类实验的操作流程 | 应选取无色且富含被鉴定物质的材料 | 制备组织样液或制片 ? ? 根据实验原理和要求,准确添加所需的鉴定试剂 ? ? 对应实验目的进行准确描述,并做出肯定结论 2.关于颜色反应的实验归纳总结

。 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -考点三模拟调查类实验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 一、抓牢主干知识——学什么 1.列表比较几种调查类实验(填表) 2.模拟尿糖检测实验的原理(填空) (1)葡萄糖试纸是一种酶试纸,由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的。 (2)当尿液滴加到酶试纸上时,尿液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和氧,氧可以将滤纸上无色的化合物氧化成有色的化合物,使试纸呈现特定的颜色,再与标准比色卡相比对,即可知道尿液中葡萄糖的含量。 三、掌握方法技巧——怎么办 1.调查类实验一般操作流程

高考生物实验设计题的答题技巧

2019年高考生物实验设计题的答题技巧 生物实验设计,就是要求同学们能够根据实验原理,选择实验器材、安排实验步骤、进行数据处理及分析实验现象等。其主要考查学生是否理解实验原理,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力。 实验设计题是高考热点题型,所占分值也比较高。许多同学觉得解这类题目难以下手,有时只是心里明白,却无法用准确的语言文字表达出来。其实只要理清思路,找准方法,就能化难为易,取得好成绩。解答高考实验设计题可遵循以下思路: 一、仔细审题,弄清实验目的和要求 1.确定实验目的,找出要研究的问题,这一点题目中都会给我们提示,诸如“研究、验证、探究”等字眼后面往往是试题将要研究的问题,也就是实验目的。 2.对应实验目的,运用所学知识,找准实验原理。 3.要弄清实验类型,即要设计的实验是验证性实验还是探究性实验。 4.依据实验原理确定实验变量以及影响实验结果的无关变量。 5.确定实验器材,对于生物实验题中已提供的实验材料和用具,主要分析“有什么用”“怎么用”,一般应全部用上,不可遗漏,除非试题是让你选择使用或者自行确定实验材料和用具。 二、精心设计实验步骤 书写实验步骤的“三步曲”: 1.分组标号:包括分组(实验组、对照组,其中实验组如果有浓度梯度,

至少要分三组,如果有必要,每组还要设多个相同处理)、编号、非条件处理等。 常用语言:选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组,分别编号为A、B、C……取两支试管,分别编号为甲、乙,各加入等量的某溶液;选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组,分别编号为1、2、3…… 本步骤强调分组的等量原则(器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等),编号可以针对实验器具,也可以针对实验材料,有的非条件处理需在条件处理之后,则需写在第二步。 2.设置实验组(有单一变量)和对照组(无单一变量)。 常用语言:在A组中加入“适量的”……在B组中加入“等量的”……本步骤强调对照原则、各对照组条件处理的等量原则,通过“适量” 和“等量”表达出来。在具体的实验设计中,可用具体的量,如“在A 组中加入2 mL……在B组中加入2 mL……”。 3.培养或观察:放在适宜且相同的条件下培养,一段时间后观察现象,记录结果。 常用语言:将两套装置放在“相同且适宜的环境中培养一段时间”(或相应方法处理,如振荡、加热等) 本步骤强调各组外界处理的等量原则,两套装置必须放在相同且适宜的环境中,这样的实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定,也可以用“一段时间”描述。 特别提醒:a.最佳的书写步骤是1→2→3;b.用规范性语言准确地描

高中生物探究性实验设计专题

高中生物探究性实验设计专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型,验证性实验和探究性实验(包括研究性课题),由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力;更能体现科学态度、科学精神和创新意识,是高考中为高校选拔人才的较好材料,近年来一直被沿用。由于缺乏实验设计的有关理论知识,平时的练习也偏少,因此,遇到这类题型,就会感到茫然。为解决这一问题,现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍,以期增加理论知识,提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、基本内容 探究性实验一般包括:课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果(有时需收集数据)、分析结果(数据)并推导结论七个基本内容。 (一)提出课题 人们对事物作缜密观察以后,常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只有意义的问题才值得探讨,课题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体?” (二)假设 科学方法的第三步是假设。假设,也称假说或猜测,指用来说明某种现象但未经证实的论题,也就是对所提出的问题所做出的参考答案。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设,即依据发现的事实材料或已知的科学原理,通过创造性思维,提出初步假定;第二步,做出预期(推断),即依据提出的假设,进行推理,得出假定性的结论;例如,新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”,其假设是:“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”;其预期结果是:“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪,将促使蝌蚪的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。

高中生物实验方法

实验方法总结 1.模型方法。(必修一、P54) 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型包括物理模型、数学模型、概念模型等。 ⑴以事物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。 ⑵数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如“J”型增长的数学模型:t 年后种群数量为Nt=N0t。(必修三、P65) 建立数学模型的步骤:①观察研究对象,提出问题。②提出合理的假设。③根据实验数据,用适当的数学形式对事物的性质进行表达。④通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正。 2. 提出假说(必修一、P66) 提出假说:莫得成分和结构的初步阐明,最初都是先根据现象和有关知识,提出假说,而不是通过实验观察直接证实的。假说的提出要有实验和观察的依据,同事还需要严谨的推理和大胆的想象。假说需要通过观察和实验进一步验证和完善。 3. 控制变量(必修一、P79) 实验过程中可以变化的因素称为变量。其中认为改变的变量称为自变量;随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。 除了一个因素以外,其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。上述实验中只有反应条件是改变的,其余因素(如反应物的性质和浓度)都没有变化。对照实验一般要设置对照组和实验组。在对照实验中,出来要观察的变量外,其他变量都应当始终保持相同。 4. 对比实验(必修一、P93) 设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫做对比实验。对比试验也是科学探究中常用的方法之一。 5. 同位素标记法(必修一、P102) 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用同位素标记的化合物,化学性质不会改变。科学家通过追踪同位素标记的化合物,可用弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。

高三生物专题复习生物实验设计教案

生物实验设计 一. 教学内容 生物实验设计 二. 学习重点 了解有关高考生物实验设计的题型,一般的解题方法。 三. 学习过程 (一)考试说明 要求考生能掌握《教学大纲》中规定的实验,包括了解实验目的、实验原理和实验步骤,会控制实验条件和使用实验仪器,会观察和分析实验现象,解释实验结果(数据),并得出实验结论;能够根据要求设计简单的实验方案。 所谓设计型实验题,就是题目要求学生设计实验原理,选择实验器材,安排实验步骤,设计数据处理的方法及分析实验现象,主要考查学生是否理解实验原理和学会分析实验结果,是否具有在不同情况下迁移知识的能力。 (二)生物高考实验设计基本题型 1. 续写实验步骤的题型 这类题目的题干中已经提供了比较多的信息,基本上划定了答题的模式,目的明确,前面的方法步骤等信息已为续答作了铺垫,只要明确题目中的实验变量和反应变量,然后设计对照组,再根据有关原理分析,一般就能比较正确地写出答案。 2. 评价和纠正给定的实验步骤的题型 试题中既有合理成分,又有不合理成分,干扰因素较多,要求在吸取原有设计的合理成分的基础上,提出自己的实验设计思路。这表面上是考查对实验设计的分析与评价能力,实质上是全面检测设计生物学实验方案的能力,同时还考查考生的科学态度和科学精神方面的水准。 3. 独立设计实验方案的题型 这类题型是与研究性学习相配套的,要求学生要具有严谨的科学态度,对实验过程有所体验,考查的过程性要求主要体现在课题的选择及理由阐述、研究方法的理解和运用、研究成果的类型选择等。题目有一定的开放性,便于考生发挥个性特长。 (三)生物实验设计题应对策略 1. 生物高考实验设计的三种题型虽然在形式上有一定的差异,但在答题中却有共同点,先要认真研究课题,找出其中的实验变量和反应变量,其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的捕获手段,最后再选择适宜的实验材料,在注意实验步骤关联性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。 2. 重视课本实验的复习。考试说明明确提出了,要求“理解所学实验的实验内容,包括实验原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技术”。这一要求,在2003年高考中也得到了体现,如第33题,考查的就是对课本实验的理解。 3. 挖掘课本知识点中所蕴含的实验因素。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的,都包含培养实验能力的基点,在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法。例:生长素的发现过程中,涉及生长素产生的部位、感光的部位、反应

高中生物实验题的解题技巧

高中生物实验题的解题技巧 一纵观全题,审清题意 实验题的逻辑性是很强的,题目中的每一个条件,每一个步骤,都有着紧密的联系。所以,遇到实验题时,通读全题,仔细分析题目的每一个条件、问题,把握好题目前后的相关性,对题意有一个总体的了解,找出解题的方向。 二确定是探究性实验还是验证性实验 探究性实验中的结论是不确定的,有多种可能,而验证性实验是在已知实验结论的前提下,对其加以证实,即结论只有一个。在大多数情况下,出现“探究”一词的为探究性实验,出现“验证”一词的为验证性实验。但判断此类题目的依据不能只看是否有“探究”或“验证”这两个名词,应以题目的具体含义为准。 三认真分析实验用具及材料 认真分析实验用具及材料是解答实验题中的一个重要环节。 首先,实验用具及材料可以帮助你们准确地安排实验步骤。有些实验的操作方法可能有多种,而不同的方法需要不同的用具及材料。所以在选择实验方法时,应以题目给出的用具及材料为准。另外,题目给出的实验用具及材料,可能会依据实验的具体操作需要从中选择使用。但题目没有给出的用具和材料,在实验操作步骤中不能出现。 四遵守单一变量原则(和等量原则) 这是对照实验中的一个重要事项。实验组和对照组的处理,只

能有一项条件不同,其他条件要相同且适宜。 五时刻注意题目给出的条件 题目给出的条件是解答实验题的重要依据,所以一定要把握好。在解答每一个小题时都应该谨慎小心,防止漏用、误用每一个条件。尤其是实验题的条件都比较长,可能有的同学在做到最后几个小题时把前面给出的条件忘记了,所以,此时重读题干,就很有必要了。 六实验步骤中的常用词语 在书写实验步骤时,一定要注意一些常用词语的使用。如分组实验时要编号,加试剂时要注意用到“相同”“等量”“平均”等,这样能保证实验步骤的严密性。 七实验步骤中的最后一步 如果所用的实验材料为有生命的物质,在完成实验装置的操作后,最后一步可以这样解答,“放在适宜的条件下,培养一段时间,观察记入……”这一句话的使用频率是相当高的。当然,还要根据具体的情况稍作变动。 八注意实验结果及实验结论的合理性 实验结果也就是一种实验现象,而实验结论是根据实验结果推出来的,二者不可混淆。做题时,一定要看清题目的要求,问得是实验结果还是实验结论,二者要分开来答.验证性实验的结论只有一个,而探究性的实验需要讨论,但并不是把所有的可能结论全部答出来,还要注意其合理性。 观察类实验

高中生物实验设计的基本原则

(2017·全国Ⅰ,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换。请利用放射性同位素标记③的方法,以体外培养的宿主细胞④等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤) 审题关键 信息①:病毒营寄生生活,由蛋白质和核酸组成,核酸是DNA或RNA,只含有二者中的一种,DNA和RNA在化学组成上的区别如下: 信息②:强调了碱基,二者碱基的区别:DNA特有T,RNA特有U。 信息③:放射性同位素标记法是指用放射性同位素替代某化合物中的特殊元素,来追踪该化合物的运行和变化规律。回忆相关内容: 信息④:联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点,标记病毒需要先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞,再让病毒去侵染标记的细胞,子代病毒就会被标记。 信息⑤:甲、乙两组要形成对比,结合信息①、②、③、④可判断出,应分别用放射性同位素标记DNA成分中的T和RNA成分中的U。 参考答案 (1)实验思路 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。错解例析 错例:用含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养病毒。一段时间后收集病毒并检测其放射性。 错因分析:没有分成甲、乙两组,而是用同时含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基来培养,不能形成对照。病毒不能直接用培养基培养,这样设计不科学。 实验设计遵循的四大基本原则 1.单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 2.对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),以便消除无关变量对实验结果的干扰,增强实验结果的可信度。 3.平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。 4.科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。 1.已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色,请你根据给出的实验材料设计一个验证唾液中含有蛋白质的实验,要求写出(1)基本的实验步骤,(2)预期实验结果和结论。 材料用具:双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。 答案(1)步骤: ①用清水漱口后取适量唾液到小烧杯中,备用; ②取2 mL蛋清稀释液和2 mL唾液分别加入甲、乙两支试管中; ③分别向两支试管中加入双缩脲试剂A液1 mL,振荡后加入双缩脲试剂B液4滴,振荡均匀后静置; ④观察并对照两支试管的颜色。 (2)预期结果和结论:甲、乙两支试管都呈现紫色,说明唾液中含有蛋白质。 解析要验证唾液中含有蛋白质,可采取设置对照实验的方法。取两支相同的试管,在其中一支试管中加入唾液,在另一支试管中加入蛋清稀释液作为对照,经过相同的处理后,根据

高中生物实验设计专题-知识归纳

高中生物实验设计专题 一、高考生物实验考试大纲 (1)能独立完成所列生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。 (2)具备验证简单生物学事实的能力,并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 (3)具备对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 (4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。 二、生物实验设计的科学性分析 实验能力是“教学大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实,并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容:一是能够设计简单的实验,验证简单的生物学事实;二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。 实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力(设计和完成实验的能力)。此能力要求也包括两方面的内容:一是独立实验的能力(大纲规定学生实验和教师演示实验),即理解实验原理、目的、要求、材料、用具;掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理;观察现象、分析数据、得出结论;常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。用理、化、生三科实验中所学的知识去解决实际问题。实验所占比分为30%(基本不变,也可能在25%左右)。 实验设计是较高的能力要求,除要具备一定的知识基础外,还需要具有一定的创造能力。所设计的实验是建立在科学的基础上的,还应具有一定的观察和发现问题的能力。要提高这方面的能力,必须改变过去“背实验”的方法,亲自动手做实验,熟悉实验的操作步骤,弄清实验的原理,能运用所学知识对实验现象进行分析,以此来验证或探究某一结论。只有这样,才能促进实验能力的提高,促进科学思维的形成和发展,才能真正对实验的知识、内容进行举一反三。 1.实验设计的基本内容 1.1 实验名称是关于一个什么内容的实验。 1.2 实验目的要探究或者验证的某一事实。 1.3 实验原理进行实验依据的科学道理。 1.4 实验对象进行实验的主要对象。 1.5 实验条件根据实验原理确定仪器和设备;要细心思考实验的全过程。 1.6 实验方法与步骤实验采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步骤都必须是科学的;能急时对仪器、步骤进行有效矫正。 1.7 实验测量与记录对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。 1.8 实验结果预测及分析能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。 1.9 实验结论对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。 2.实验设计的基本原则 2.1 科学性原则 所谓科学性,是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。如:淀粉酶水解淀粉的顺序问题。 2.2 单一变量原则 (1)变量:或称因子,是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同,通常可分为两类:

(完整版)高中生物验证性实验和探究性实验专题

高一生物探究性实验专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型,验证性实验和探究性实验,由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力;更能体现科学态度、科学精神和创新意识,每次考试都有相当比重。由于探究实验知识教材中并没有系统的整理,使同学们在做这方面题时感到无所是从。为解决这一问题,现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍,以期增加理论知识,提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、高一生物必修一分子与细胞中所涉及的实验 实验1使用高倍显微镜观察几种细胞 实验2检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 实验3观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验4体验制备细胞膜的方法 实验5用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验6比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验7绿叶中色素的提取和分离 实验8细胞大小与物质运输的关系 探究1植物细胞的吸水和失水 探究2影响酶活性的条件 探究3探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究4环境因素对光合作用强度的影响 三、探究实验的基本内容 探究性实验一般包括:提出问题、作出假设、设计实验、进行实验并观察并记录结果(有时需收集数据)、分析结果得出结论和表达和交流六个基本内容。 (一)提出问题 人们对事物作缜密观察以后,常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只有意义的问题才值得探讨,问题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“探究植物细胞在什么条件下吸水和失水”“探究影响酶活性的条件”“酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精”“光照强度对光合作用的影响” (二)作出假设 根据已有的知识和经验,对提出的问题作出尝试性的回答,也就是作出假设。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设;第二步,做出预期(推断)。一个问题常有多个可能的答案,但通常只有一个是正确的。因此,假设是对还是错,还需要加以验证,即依据假设或预期,设计实验方案,进行实验验证。 (三)设计实验 A、实验原则: 1、单一变量原则 实验过程中可以变化的因素称为变量。按性质不同,通常可分为三类:自变量、因变量和无关变量 自变量,指实验中人为改变的变量。因变量,指实验中随着自变量的变化而引起的变化和结果。通常,自变量是原因,因变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“温度对酶活性”的实验中,所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的活

高中生物复习:实验技能1 实验设计的基本原则

(2017·全国Ⅰ,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类型.有些病毒对人类健康会造成很大危害.通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型. 假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换.请利用放射性同位素标记③的方法,以体外培养的宿主细胞④等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型.简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可.(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤) 审题关键 信息①:病毒营寄生生活,由蛋白质和核酸组成,核酸是DNA或RNA,只含有二者中的一种,DNA和RNA在化学组成上的区别如下: 核酸五碳糖含氮碱基 DNA 脱氧核糖A、G、C、T RNA 核糖A、G、C、U 信息②:强调了碱基,二者碱基的区别:DNA特有T,RNA特有U. 信息③:放射性同位素标记法是指用放射性的同位素替代某化合物中的特殊元素,来追踪该化合物的运行和变化过程的方法.回忆相关内容: 研究内容标记方法 分泌蛋白的合成、加工和运输过程将3H标记的亮氨酸注射到胰腺细胞中 光合作用中氧气中的氧的来源用18O分别标记光合作用的原料H2O和CO2光合作用暗反应中C元素的转移过程用14C标记光合作用的原料CO2 T2噬菌体遗传物质的探究分别用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳 信息④:联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点,标记病毒需要先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞,再让病毒去侵染标记的细胞,子代病毒就会被标记. 信息⑤:甲、乙两组要形成对比,结合①②③④可判断出应分别用放射性的同位素标记DNA成分中的T和RNA成分中的U. 参考答案 (1)实验思路:甲组:将宿主细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒.培养一段时间后收集病毒并检测其放射性;乙组:将宿主细胞培养在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶的培

高中生物实验归纳

高中生物实验归纳 1、经典实验的选材问题 (1)制备细胞膜时,常选哺乳动物的成熟红细胞。 (2)不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体。 原因:叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后(蓝绿色)的颜色变化。 (3)观察细胞的有丝分裂或低温诱导植物细胞染色体数目的变化时,应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞。 原因:正方形的根尖分生区细胞处于分裂状态,长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞,没有分裂能力。 (4)观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢和植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊。 原因:雄配子的产生数量远远多于雌配子,更容易观察到减数分裂的细胞。 (5)观察叶绿体时,选用菠菜叶且稍带些叶肉的下表皮。 原因:靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少。 (6)观察植物细胞的质壁分离与复原应选取成熟的紫色洋葱表皮细胞。 原因:含有紫色大液泡,便于观察。 (7)观察染色体:选用有丝分裂中期的细胞。 原因:该时期染色着丝点排列在赤道板上,体形态最为稳定,容易观察。 2、高中生物实验中常用的化学药品 名称作用实验应用 酒精溶液 50%的酒精洗去浮色检测生物组织中的脂肪 75%的酒精杀菌、消毒微生物的培养技术 95%的酒精迅速杀死细胞观察植物细胞的 有丝分裂15%的盐酸解离 无水乙醇(丙酮) 提取色素绿叶中色素的 提取和分离层析液分离色素 8%的盐酸水解观察DNA和RNA的分布 注意下列药品的用途(熟练记忆,灵活应用) ①NaOH溶液:用于吸收CO2或改变溶液的pH; ②Ca(OH)2溶液:鉴定CO2; ③盐酸溶液:解离或改变溶液的pH; ④NaHCO3溶液:提供CO2; ⑤NaCl:配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液,可用于测定动物细胞内液浓度或用于 提取DNA;

高中生物实验设计专题练习

高中生物实验设计专题练习 1.以下是某同学关于酶特性的实验操作步骤,请根据要求回答:

(1)若该实验的目的是验证酶作用的专一性,则步骤4可以选用_________或_____两种不同类别的酶。 (2)如果按上述步骤进行操作,分析A、B可能出现的现象及原因 (3)该实验步骤中存在明显的缺陷,请写出正确的操作步骤(注:可直接用上表步骤中的数字表示,需增加的步骤用文字表述): 2.探究酸碱度对酵母菌酒精发酵酶促反应速度的影响 实验用具:烧杯、注射器8支、带有橡皮塞抽去空气的试管4支、干酵母粉、蔗糖、配制好的pH分别为5、6、7、8的缓冲液 实验步骤:①用开水配制10%蔗糖溶液100mL,冷却到室温(26℃)后,加入4克干酵母粉,10min后……依次完成步骤②③④⑤,观察并记录。 实验记录:产生2mL气体体积量(以针筒推柄上升的mL数为产气量,见下图)

所需要的时间如下表: pH p H=5 p H=6 p H=7 p H=8 时间 (s)876 7. 5 (1)完成实验步骤: ②_______________③_______________ ④_______________⑤_______________ (2)实验结论: (3)回答问题: ①实验过程中为什么要等到蔗糖溶液冷却后再加入干酵母粉?

②为什么要用注射器吸取溶液注入试管内? 3.同学甲从一本《植物生理学》中查到“幼嫩叶片可产生生长素,生长素可阻止叶柄脱落”的结论。于是他设计了一个实验,想证实该结论。他设计的实验步骤为: 第一步:取一盆生长状况良好的植物,去掉幼叶的叶片(如图所示); 第二步:观察幼叶叶柄的脱落情况。 同学乙在仔细研究了甲的实验设计方案后,向他提出了两点意见。请你用所学的生物学知识,把同学乙提出的意见补充完整: (1)在去掉幼叶的同时,还必须_________因为_________。 (2)应增加一个对照实验,对照设置为:取同一品种、生长状况相同的植物;然后_________,观察幼叶叶柄的脱落情况。以此对照实验来说明_________。 4.苍耳是短日照植物,短日照可诱导短日植物开花,用3株苍耳(每株均有两个分枝A和B),A枝持续光照,B枝给于短日照并改变叶的数目,下面图表为实验处理及其结果。

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