高中生物實驗設計專題講座

1、高中生物實驗設計專題講座課件第1頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的題型很多，常見的主要有：填空型實驗、改錯型實驗、驗證型實驗、探究型實驗等。實驗設計概述 所謂實驗設計，就是要求學生根據(jù)實驗原理，選擇實驗材料、實驗器具，安排實驗步驟，設計數(shù)據(jù)處理的方法及分析實驗的現(xiàn)象。第2頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的原則科學性原則實驗原理的科學性材料選擇的科學性實驗方法的科學性結(jié)果處理的科學性第3頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的原則 對照性原則自身對照 如“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原”的實驗中，

2、看到的質(zhì)壁分離或復原的細胞和開始時正常的洋蔥表皮細胞為同一對象 如“證明綠色植物光合作用需要光”的實驗中，對同一個葉片進行一半遮光一半曝光的處理第4頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的原則 對照性原則自身對照空白對照 如“驗證甲狀腺激素的作用”實驗對照組的蝌蚪不做任何處理，讓其正常生長實驗組的蝌蚪飼喂甲狀腺激素或甲狀腺激素抑制物以觀察甲狀腺激素的作用第5頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的原則 對照性原則自身對照空白對照例1 （2005年北京春季理綜試題） 為驗證光是植物生長發(fā)育的必要條件，設計如下試驗：選擇生長狀況一致的小麥

3、幼苗200株，隨機均分為實驗組和對照組，分別處理并預期結(jié)果。下面是關于實驗組或?qū)φ战M的處理方法和預期結(jié)果的幾種組合，其中正確的是（ ） 實驗組 對照組 黑暗中培養(yǎng) 在光下培養(yǎng) 生長良好 生長不良 A B C D 第6頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的原則 對照性原則自身對照相互對照空白對照 如“比較過氧化氫酶和鐵離子催化效率”實驗 “探究溫度對酶活性的影響”實驗第7頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的原則單因子變量原則等量性原則簡便可行性原則充分占有原則第8頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計

4、例題分析例 （2005年全國理綜卷） 植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結(jié)構(gòu)如圖所示。當組成氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預測實驗結(jié)果并作出解釋。 實驗材料與主要用具： 實驗步驟： 預測實驗結(jié)果并作出解釋：第9頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計題的分析方法1、了解題目要求2、明確目的原理3、確定實驗思路4、設計實驗步驟5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6、分析得出結(jié)論 即明確題意，做題要方向明確，少走彎路第10頁，共2

5、0頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計題的分析方法1、了解題目要求2、明確目的原理3、確定實驗思路4、設計實驗步驟5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6、分析得出結(jié)論 要弄清該題要求解決什么問題，可能要用到什么原理第11頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計題的分析方法1、了解題目要求2、明確目的原理3、確定實驗思路4、設計實驗步驟5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6、分析得出結(jié)論 根據(jù)原理對實驗作出假設，并對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象作出預測，充分利用實驗材料設計實驗思路第12頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計題的分析方法1、了解題目要求2、明確目的原理3

6、、確定實驗思路4、設計實驗步驟5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6、分析得出結(jié)論 要注意，題目中給定的試劑和材料要充分利用，一般不允許自己隨意增加試劑和材料第13頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計題的分析方法1、了解題目要求2、明確目的原理3、確定實驗思路4、設計實驗步驟5、記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù)6、分析得出結(jié)論 根據(jù)觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，歸納出一般性判斷，可用文字、圖表、繪圖等方法作簡單總結(jié)第14頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的解題四部曲 1、材料是否要制取或處理？怎樣選擇？ 2、是否要分組編號？第15頁，共20頁，2022年，5月20日，10

7、點44分，星期四 實驗設計的解題四部曲例 2 (2005年廣東卷) 荔枝是著名的嶺南佳果，其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能夠氧化果皮中的一些無色物質(zhì)，形成褐色物質(zhì)。這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一，褐變的發(fā)生嚴重影響了荔枝的新鮮效果：果皮褐變面積百分率常作為荔枝保鮮效果的指標，在不考慮其它因素影響褐變的前提下，利用上述現(xiàn)象，以荔枝果皮褐變面積百分率為多酚氧化酶活性的指標，某同學設計了一個實驗，旨在探究溫度對荔枝果皮內(nèi)多酚氧化酶活性的影響。 (1)請補充下列實驗設計中空缺的內(nèi)容： 設計溫度梯度：5、10、15、20、25、30； 確定測量指標：荔枝果皮褐變面積百分率； 選擇同一品種、 和成

8、熟度一致且無機械損傷的新鮮荔枝果實，將其分成 組，每組數(shù)量 ，裝入保鮮袋并作好標簽后，分別放入相應溫度的恒溫箱中； 經(jīng)過5天后，取出荔枝果實,測定并記錄褐變面積。大 小 6相等第16頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計的解題四部曲 1、材料是否要制取或處理？怎樣選擇？ 2、是否要分組編號？3、對不同（同一）對象施加不同的處理？4、結(jié)果觀察（預測）、記錄并分析第17頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 實驗設計例題分析例 3 （2005年全國理綜卷） 植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，氣孔結(jié)構(gòu)如圖所示。當組成氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹

9、變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關閉。以放置一小段時間的菠菜為材料設計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預測實驗結(jié)果并作出解釋。 實驗材料與主要用具： 實驗步驟： 預測實驗結(jié)果并作出解釋：菠菜、清水、濃鹽水、蓋玻片、載玻片、顯微鏡、吸水紙、滴管、鑷子等 1 撕取菠菜表皮制臨時裝片 2 在顯微鏡下觀察并記錄氣孔的狀態(tài) 3 用濃鹽水處理，觀察并記錄氣孔的狀態(tài)在清水中氣孔應開啟，因為當細胞液濃度大于細胞外液濃度時，細胞吸水膨脹；在濃鹽水中氣孔應關閉，因為細胞液濃度小于細胞外液濃度時，細胞失水收縮。第18頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44

10、分，星期四 實驗設計例題分析例4 (2005年廣東卷) 研究性學習小組的同學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；尺子（l00mm)；紗布；恒溫光照培養(yǎng)箱，溫度設定為28，光強度為200O Lux；蒸餾水；(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，請設計實驗方法和步驟，預測實驗結(jié)果并作出分析。 (1)方法和步驟： (2)結(jié)果預測和分析：第19頁，共20頁，2022年，5月20日，10點44分，星期四 （1）方法和步驟： 用蒸餾水將重金屬污染液逐級稀釋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； 挑選籽粒飽滿、大小一致的水稻種子250粒，隨機分成5組，50粒組； 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； 在每只培養(yǎng)皿的紗布上，均勻放置50粒水稻種子； 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濃度重金屬污染液，對照組補充等體積的蒸餾水，以保持紗布的濕潤； 1周后統(tǒng)計各