生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計

生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計第1頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

課程簡介：本課程是研究中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計原理、設(shè)計方法，重點(diǎn)是研究中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計整體思路的一門課程。本課程強(qiáng)調(diào)在生命科學(xué)的形成、發(fā)展過程中以生物學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在生命科學(xué)的學(xué)習(xí)過程中以生物科學(xué)知識和生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計為中心，研究生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論、新課程高中生物實(shí)驗(yàn)、中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計導(dǎo)引、實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例研討與評價等相關(guān)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)，提高生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計的能力，為將來獨(dú)立從事中學(xué)生物教學(xué)工作奠定良好的基礎(chǔ)。第2頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容與要求

專題一：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論

教學(xué)內(nèi)容：1、介紹本門課程的進(jìn)度、內(nèi)容及考核方式2．生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生和發(fā)展3、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義4、中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)教學(xué)要求：通過學(xué)習(xí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生和發(fā)展、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)意義以及中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，了解生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論；通過介紹本門課程的進(jìn)度、內(nèi)容及考核方式，明確加強(qiáng)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力培養(yǎng)的重要意義。

第3頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題二：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計

教學(xué)內(nèi)容：1、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理及類型2、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計教學(xué)要求：通過教師提供的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具體實(shí)例，分析生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理，研究中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計的案例，課前搜集一個實(shí)驗(yàn)設(shè)計課題在課上進(jìn)行討論，從而學(xué)習(xí)分析生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計的方法，培養(yǎng)思維能力和創(chuàng)造能力。第4頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題三：中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)研究教學(xué)內(nèi)容：1．中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和儀器裝備2．中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室技術(shù)3．中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范教學(xué)要求：要求學(xué)生在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室中學(xué)習(xí)并掌握中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和儀器裝備等實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求，參觀中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室，初步學(xué)會使用中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，討論中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范。

第5頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題四：新課程高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容：1.高中生物新課程的基本理念和目標(biāo)2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)在新課程實(shí)施中的意義和作用3.高中生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容確定的依據(jù)4．中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的分級教學(xué)要求：學(xué)生自學(xué)第一部分，并以小組的形式匯報學(xué)習(xí)收獲；通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)施中意義的討論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)類型的研討分析，學(xué)習(xí)高中生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容確定的依據(jù)以及中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的分級。第6頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題五：新課程探究實(shí)驗(yàn)分析教學(xué)內(nèi)容：1.《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中的實(shí)驗(yàn)安排2.新課程探究實(shí)驗(yàn)分析教學(xué)要求：通過教師提供的新課程探究實(shí)驗(yàn)案例，學(xué)生課上研討、交流并分析不同類型的科學(xué)探究活動，以小組為單位完成一個探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計，了解生命科學(xué)的精髓，掌握基本的生物科學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能，發(fā)展科學(xué)探究能力。第7頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題六：生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計基礎(chǔ)研討教學(xué)內(nèi)容：1、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)2．生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要素3．生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的類型4．生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施教學(xué)要求：通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計基本知識的學(xué)習(xí)，請同學(xué)分析并掌握生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、基本要素等，初步學(xué)習(xí)并體會設(shè)計生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容。第8頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題七：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略教學(xué)內(nèi)容：1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原則、基本程序2．提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計和探究能力的途徑與方法3．參與式教學(xué)教學(xué)要求：通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略的學(xué)習(xí)，請同學(xué)分析并掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原則、基本程序和方法，開展參與式教學(xué)并學(xué)會進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計。第9頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月專題八：實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例研討與評價教學(xué)內(nèi)容：1．基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例研討與評價2．拓展實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例研討與評價教學(xué)要求：要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原則、基本程序和方法，課前研討、交流，初步學(xué)會使用實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法，寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例在課上分析，學(xué)生之間互相評價，在此基礎(chǔ)上，完成一份完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例。第10頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月作業(yè)完成一份中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例搜集一個實(shí)驗(yàn)設(shè)計課題在課上討論提交一份實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例評價記錄以小組為單位完成一個探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計第11頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月考核與成績評定方式總評=平時（30%）+實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案（70%）平時=實(shí)驗(yàn)設(shè)計案例（10%）+課題討論與評價記錄（10%）+中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)實(shí)踐情況（10%）第12頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.在本課程教學(xué)內(nèi)容中,最關(guān)注的專題是什么?2.除教學(xué)計劃安排的內(nèi)容之外,你還期待學(xué)習(xí)或了解什么?3.你希望在組織活動或討論時,是自由結(jié)組,還是由教師指定或隨機(jī)抽取?請選擇一種組建小組的方式.(請注明姓名\班級\學(xué)號)第13頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本理論第一章第14頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月一.生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)生和發(fā)展1.早期人類的自然觀察和實(shí)踐活動（1）原始人的刀耕火種（2）古代人的生產(chǎn)實(shí)踐釀酒、動植物育種……《禽經(jīng)》《齊民要術(shù)》《本草綱目》……火的使用、石器的制造采集、狩獵、種植、馴養(yǎng)2.近代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的建立哈維關(guān)于血液循環(huán)的研究青蛙的心臟實(shí)驗(yàn)心臟的舒縮與脈搏的實(shí)驗(yàn)動脈的結(jié)扎實(shí)驗(yàn)靜脈的結(jié)扎實(shí)驗(yàn)靜脈瓣膜的作用實(shí)驗(yàn)（第一次用實(shí)驗(yàn)方法證明推論）人體血量的計算（245.16kg/h）由于哈維發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)，而把生理學(xué)確立為科學(xué)恩格斯第15頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3.生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展（1）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)從原始的生產(chǎn)實(shí)踐中分化出來（2）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)成為有目的的對生命的探索（3）建立了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和手段（4）促進(jìn)了生物學(xué)的發(fā)展細(xì)胞學(xué)說植物生理學(xué)動物生理學(xué)胚胎學(xué)微生物、免疫學(xué)……促進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)與手段的改進(jìn)4.現(xiàn)代生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革與發(fā)展第16頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月二.生物學(xué)實(shí)驗(yàn)概述（一）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本概念

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是人對生物體（包括自身）及生命現(xiàn)象的主動認(rèn)識過程。它是針對一定的研究對象，并根據(jù)研究目的，運(yùn)用一定的手段（包括儀器、設(shè)備等），通過控制、干預(yù)研究對象，或創(chuàng)造一種典型環(huán)境或特殊條件，并在其中進(jìn)行探索的實(shí)踐活動。

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是一種人為控制條件下的生命過程的再現(xiàn)，是生命科學(xué)研究的重要方法。第17頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的位置科學(xué)研究的方法科學(xué)抽象調(diào)查實(shí)驗(yàn)觀察數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換數(shù)理統(tǒng)計方法測定技術(shù)與手段變量分析與條件控制操作技能測量記錄關(guān)系分析歸納、概括建立模型問題與假說獲得事實(shí)的方法處理資料的方法得出結(jié)論的方法提出問題作出假說第18頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的類型實(shí)驗(yàn)的空間和環(huán)境實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、自然實(shí)驗(yàn)根據(jù)不同的依據(jù)，可以分為不同的類型實(shí)驗(yàn)的直接目的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)研究的質(zhì)和量定性實(shí)驗(yàn)、定量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的研究對象動物、植物、遺傳、細(xì)胞、生態(tài)……實(shí)驗(yàn)的作用析因?qū)嶒?yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)解剖實(shí)驗(yàn)、生理實(shí)驗(yàn)、生化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類型分類依據(jù)第19頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本要素（1）研究對象的客觀性（2）研究對象的可控性（3）研究對象的主動性與復(fù)雜性1.實(shí)驗(yàn)者2.實(shí)驗(yàn)的研究對象3.實(shí)驗(yàn)手段（1）實(shí)驗(yàn)手段的類型（2）實(shí)驗(yàn)手段的特性②實(shí)驗(yàn)者控制和純化研究對象及環(huán)境的重要條件③實(shí)驗(yàn)手段是生物學(xué)理論的物化①工具、設(shè)備類②方法類（物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等）①實(shí)驗(yàn)者和研究對象的中介第20頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對生物學(xué)理論建立的重要作用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在生物科學(xué)研究中的作用生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)發(fā)展觀的樹立第21頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與生物學(xué)教學(xué)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程提高生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力第22頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月生物教學(xué)實(shí)驗(yàn):根據(jù)中學(xué)生物學(xué)的教學(xué)目的、學(xué)生的認(rèn)知水平和教學(xué)條件,有目的地安排、設(shè)計一些類似科學(xué)實(shí)驗(yàn)的模式、程序，在規(guī)定的較短時間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮慕虒W(xué)實(shí)踐活動。第23頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)素養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)思維的形成科學(xué)思維在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用

1.正確確立生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課題

2.進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計

3.順利實(shí)施生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方案

4.形成科學(xué)結(jié)論第24頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月考查的能力包括理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力和綜合運(yùn)用能力.以對學(xué)生實(shí)驗(yàn)與探究能力的評價為例:側(cè)重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作基本技能和實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟、重要環(huán)節(jié)上。第25頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)的類型類型實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)目標(biāo)要求實(shí)例探究性實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生帶著疑問，在親自動手的過程中獲取新知識。提高學(xué)生對現(xiàn)象的觀察、問題的探究、概念的形成、使知識理解、結(jié)論的驗(yàn)證、思維的發(fā)展融為一體。探究植物細(xì)胞的吸水和失水探究酵母菌的呼吸方式驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)結(jié)論來驗(yàn)證已學(xué)過的基本原理和基礎(chǔ)知識。幫助學(xué)生理解和鞏固基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)和掌握基本技能。觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布觀察植物細(xì)胞的有絲分裂演示實(shí)驗(yàn)主要操作者是教師，呈現(xiàn)事實(shí)的方法：實(shí)驗(yàn)歸納法；演繹法。培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維能力，使學(xué)生獲取新知識，或驗(yàn)證鞏固知識，或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

發(fā)酵現(xiàn)象種子在萌發(fā)過程中吸收氧第26頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月課程標(biāo)準(zhǔn)對實(shí)驗(yàn)的要求

能夠正確使用一般的實(shí)驗(yàn)器具，掌握采集和處理實(shí)驗(yàn)材料、進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作、生物繪圖等技能。發(fā)展科學(xué)探究能力，初步學(xué)會---設(shè)計可行的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，收集證據(jù)---。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)承載著對學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知、情感和操作技能三維目標(biāo)的培養(yǎng)。而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)。第27頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月考試說明：實(shí)驗(yàn)與探究能力（1）能獨(dú)立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合的運(yùn)用。（2）具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。（3）具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查，假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。（4）能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。第28頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑u價

實(shí)驗(yàn)操作步驟和技能的掌握對實(shí)驗(yàn)原理的理解設(shè)計實(shí)驗(yàn)評價和完善實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與結(jié)論的表述第29頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價——實(shí)驗(yàn)操作

學(xué)生必須參與實(shí)驗(yàn)(課標(biāo)要求、教材中有的、正常情況能開設(shè)的），仔細(xì)觀察，掌握實(shí)驗(yàn)操作技能?；炯寄芎椭匾牟僮鳝h(huán)節(jié)第30頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布觀察線粒體和葉綠體低溫誘導(dǎo)染色體加倍這幾個實(shí)驗(yàn)雖然是教材中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)，但是大多數(shù)學(xué)校限于條件等并不能正常開設(shè)，因此作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價目前不十分適合。第31頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例1：2010年—天津

在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)時，以下操作和結(jié)論正確的是

A.剪取5cm根尖，用酒精和吡羅紅混合液解離染色

B.右圖是高倍顯微鏡下調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋看到視野

C.持續(xù)觀察，視野中的K細(xì)胞將分裂成兩個子細(xì)胞

D.視野中，N細(xì)胞的染色體數(shù)目是M細(xì)胞的一半第32頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月顯微鏡的使用——做了才有更深的認(rèn)識例1-1、某學(xué)生在顯微鏡下觀察花生子葉的切片，當(dāng)轉(zhuǎn)動細(xì)準(zhǔn)焦螺旋時，有一部分細(xì)胞看得清晰，另一部分細(xì)胞較模糊，這是由于

A、反光鏡未調(diào)節(jié)好

B、標(biāo)本切得厚薄不均

C、細(xì)調(diào)節(jié)器未調(diào)節(jié)好

D、顯微鏡物鏡損壞第33頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)的歸納是必要，但做更重要觀察方式實(shí)驗(yàn)名稱觀察對象顯微鏡玻片標(biāo)本染色劑生物材料原色觀察觀察葉綠體葉綠體高倍臨時裝片無菠菜葉植物細(xì)胞吸水和失水紫色大液泡低倍臨時裝片無洋蔥表皮染色觀察觀察有絲分裂染色體高倍臨時裝片龍膽紫（醋酸洋紅）洋蔥根尖脂肪的鑒定脂肪高倍切片↓臨時裝片蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液花生種子觀察DNA、RNA的分布DNA、RNA高倍臨時裝片甲基綠和吡羅紅人的口腔上皮細(xì)胞(或洋蔥表皮細(xì)胞)觀察線粒體線粒體高倍臨時裝片健那綠人的口腔上皮細(xì)胞觀察減數(shù)分裂染色體高倍固定裝片蝗蟲精巢固定裝片低溫誘導(dǎo)染色體加倍染色體高倍臨時裝片改良苯酚品紅溶液洋蔥根尖細(xì)胞第34頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

考查學(xué)生對生物學(xué)基礎(chǔ)知識和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的理解與應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價—對實(shí)驗(yàn)原理的理解在實(shí)驗(yàn)活動中深化理解第35頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：2007——重慶

甘薯和馬鈴薯都富含淀粉，但甘薯吃起來比馬鈴薯甜，為探究其原因，某興趣小組以甘薯和馬鈴薯塊莖為材料，在不同溫度、其他條件相同的情況下處理30min后，測定還原糖含量，結(jié)果表明馬鈴薯不含還原糖，甘薯的還原糖含量見下表：（1）由表可見，溫度為70℃時甘薯還原糖含量最高，這是因?yàn)開_____________________。（2）馬鈴薯不含還原糖的原因是___________________。（3）為了確認(rèn)馬鈴薯不含還原糖的原因，請完成以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)原理：①__________________________________________；②_________________________________________。處理溫度（℃）

0102030405060708090甘薯還原糖含量（mg/g）

22.123.325.837.640.547.454.768.945.328.6第36頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本內(nèi)容1、實(shí)驗(yàn)名稱:是一個關(guān)于什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)2、目的:要探究或者驗(yàn)證的某一個事實(shí)3、原理:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理4、對象:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要對象5、條件:完成實(shí)驗(yàn)必備的儀器、設(shè)備、藥品條件6、方法與步驟:實(shí)驗(yàn)采用的方法及必需的操作程序7、觀察、測量與記錄:對實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果認(rèn)真觀察和科學(xué)的手段測量并準(zhǔn)確地記錄8、結(jié)果預(yù)測及分析:能夠預(yù)測可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因9、結(jié)論:對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個科學(xué)的結(jié)論實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價—設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力第37頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月

設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟：①材料的預(yù)先處理（如材料是要用液體，但題目中給的是固體材料；如溶液的配置和濃度的設(shè)置）②實(shí)驗(yàn)的前測（如生理實(shí)驗(yàn)中需要對實(shí)驗(yàn)前的材料進(jìn)行生理指標(biāo)的測量等）③對相同的實(shí)驗(yàn)器材（或?qū)嶒?yàn)材料）編號或分組A、B、C或1、2、3；④確定單一變量的設(shè)置（控制無關(guān)變量），因變量的觀察指標(biāo)⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述與記錄?結(jié)果的分析（對應(yīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)）?以各種方式表述結(jié)論實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價—設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力第38頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例32010——天津根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答問題。實(shí)驗(yàn)一：選取同品種、同日齡的健康大鼠若干只，實(shí)施切除手術(shù)，一段時間后隨機(jī)等分成四組，分別注射激素及生理鹽水30天，結(jié)果如圖1。 （1）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究

。（2）手術(shù)應(yīng)切除

。每次注射各激素的量應(yīng)按照

來計算。（3）圖1表明胰島素具有

的作用，胰島素與生長激素共同作用的效應(yīng)

（小于/等于/大于）它們單獨(dú)作用之和。實(shí)驗(yàn)二：選取健康大鼠，持續(xù)電刺激支配其胰島的副交感神經(jīng)，測定血液中胰島素和胰高血糖素的濃度，結(jié)果如圖2。 （4）開始刺激后，血糖濃度將

，原因是

。 （5）圖2中胰高血糖素濃度下降的原因之一是胰島素直接抑制胰島A細(xì)胞分泌。若要證實(shí)該結(jié)論，可在胰島組織中注射

，通過檢測注射前后其周圍血液中

的濃度變化來確定。第39頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月主要從以下8方面評價（1）實(shí)驗(yàn)原理是否正確（2）藥品和試劑的使用是否正確；（3）實(shí)驗(yàn)材料的選擇是否正確（4）有無對照，如果有看對照設(shè)計是否合理（5）實(shí)驗(yàn)步驟是否科學(xué)（實(shí)驗(yàn)是否遵循了單一變量原則；是否漏做某個實(shí)驗(yàn)步驟；操作步驟是否顛倒；操作方法是否正確。）（6）是否采取正確的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測和記錄（7）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測與分析是否合理（8）實(shí)驗(yàn)的安全性如何實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價—評價和完善實(shí)驗(yàn)的能力第40頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例41.某同學(xué)進(jìn)行了溫度對酶活性影響的研究，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)原理：溫度影響酶的活性，從而影響淀粉的水解，滴加碘液，根據(jù)是否出現(xiàn)藍(lán)色及藍(lán)色的深淺來判斷酶的活性。

實(shí)驗(yàn)步驟：1、取三支試管，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的可溶性淀粉溶液。另取3支試管，分別注入新鮮α—淀粉酶溶液。2、將裝有淀粉溶液和酶溶液的試管分成三組分別放入100℃、37℃的水中和冰塊中，維持各自的溫度5min。分別將淀粉酶溶液注入相同溫度下的淀粉溶液中，兩支試管中的pH＝6.8，第三支試管中的pH＝4，搖均后維持各自溫度5min。3、在三支試管中各滴一滴碘液，并搖均。觀察并記錄：（略）結(jié)論：溫度過高或過低都影響酶的活性。請回答：(1)該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸錾鲜鰧?shí)驗(yàn)結(jié)論？_____________________________________________（2）指出步驟中不正確之處，并在此基礎(chǔ)上加以糾正或補(bǔ)充相應(yīng)的內(nèi)容___________________。第41頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】本題是比較典型的實(shí)驗(yàn)評價題，先從以下8方面考慮：（1）實(shí)驗(yàn)原理是否正確：正確（2）藥品和試劑的使用是否正確：步驟1中加入試管中的兩種溶液應(yīng)有量的描述（3）實(shí)驗(yàn)材料的選擇是否正確：正確（4）有無對照，如果有看對照設(shè)計是否合理：設(shè)置了3個相互對照試驗(yàn)，但沒有最適溫度（5）實(shí)驗(yàn)步驟是否科學(xué)：試管上沒有做標(biāo)記；未遵循單一變量原則（6）是否采取正確的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測和記錄：（略）（7）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測與分析是否合理：不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論（8）實(shí)驗(yàn)的安全性如何：基本安全第42頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月答案（1）按此步驟不能得出以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（2）①試管上沒有做標(biāo)記，應(yīng)用字母或數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記如六支試管上分別標(biāo)記A、B、C、D、E、F。②步驟1中加入試管中的兩種溶液應(yīng)有量的描述，應(yīng)補(bǔ)充3％的可溶性淀粉2ml，新鮮淀粉酶溶液1ml。③步驟2中沒有設(shè)置最適溫度，應(yīng)把37℃改為60℃。④實(shí)驗(yàn)組與對照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個變量，應(yīng)只有一個溫度變量，酸堿度應(yīng)一致，pH應(yīng)都為6.8。第43頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月赤霉素廣泛存在于高等植物體內(nèi)，它可以通過提高生長素（吲哚乙酸）含量間接促進(jìn)植物生長。那么它是如何提高生長素含量的呢?某研究小組開展了探究。生長素在植物體內(nèi)有一個合成和分解的代謝過程（如圖1，IAA氧化酶是一種含鐵蛋白）。研究小組據(jù)此提出假設(shè)：赤霉素通過促進(jìn)生長素的合成提高生長素含量。例5為驗(yàn)證假設(shè)，研究小組設(shè)計了實(shí)驗(yàn)。材料用具包括燕麥幼苗，完全培養(yǎng)液、缺鐵培養(yǎng)液、赤霉素溶液(以上溶液濃度均適宜)，蒸餾水、瓊脂塊、刀片等。第44頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例5（1）參考圖2，補(bǔ)充完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：①準(zhǔn)備四個配有培養(yǎng)支架的燒杯，分別標(biāo)記為1—4號。②向l號和2號燒杯中加入等量適量的完全培養(yǎng)液。③________________________________________，分別在1號和2號燒杯中培養(yǎng)一段時間。注：(1號燒杯中的幼苗為1號幼苗，2號燒杯中的幼苗為2號幼苗)④1號幼苗噴灑適量蒸餾水，2號幼苗噴灑等量赤霉素溶液。繼續(xù)培養(yǎng)一段時間。⑤________________________________________。培養(yǎng)一段時間后，觀察胚芽鞘的彎曲情況。⑥向3號和4號燒杯中加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液，_______________________________。（2）實(shí)驗(yàn)分析：步驟②→⑤的處理結(jié)果是去尖胚芽鞘彎向1號，這證明________。步驟⑥可能出現(xiàn)_______________種不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（3）該研究小組只提出了一種假設(shè)，請你提出可能存在的其他兩個假設(shè)。_______________。第45頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月【解析】（1）確定是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)：

探究性實(shí)驗(yàn)（2）確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)假設(shè)、觀察指標(biāo)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

探究赤霉素如何提高生長素含量實(shí)驗(yàn)原理：

赤霉素通過提高生長素含量間接促進(jìn)植物生長實(shí)驗(yàn)假設(shè)：

赤霉素通過促進(jìn)生長素的合成提高生長素含量觀察指標(biāo)：

胚芽鞘生長情況（3）確定自變量、因變量、無關(guān)變量自變量：

赤霉素、蒸餾水因變量：

胚芽鞘生長的情況的差異無關(guān)變量：

水分、溫度和氧氣、胚芽鞘數(shù)量等第46頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月例5：答案（1）參考圖2，補(bǔ)充完成以下實(shí)驗(yàn)步驟：①準(zhǔn)備四個配有培養(yǎng)支架的燒杯，分別標(biāo)記為1—4號。②向l號和2號燒杯中加入等量適量的完全培養(yǎng)液。

選取生長狀況相同的燕麥幼苗若干株，平均分為兩組③__切下l號和2號幼苗的胚芽鞘尖端，分別用瓊脂塊收集生長素，并將瓊脂塊分別放到去尖端胚芽鞘的兩側(cè)，分別在1號和2號燒杯中培養(yǎng)一段時間。注：(1號燒杯中的幼苗為1號幼苗，2號燒杯中的幼苗為2號幼苗)④1號幼苗噴灑適量蒸餾水，2號幼苗噴灑等量赤霉素溶液。繼續(xù)培養(yǎng)一段時間。⑤_重復(fù)步驟③～⑤。培養(yǎng)一段時間后，觀察胚芽鞘的彎曲情況。⑥向3號和4號燒杯中加入等量適量的缺鐵培養(yǎng)液，_赤霉素能提高生長素含量（2）實(shí)驗(yàn)分析：步驟②→⑤的處理結(jié)果是去尖胚芽鞘彎向1號，這證明。步驟⑥可能出現(xiàn)3種不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（3）該研究小組只提出了一種假設(shè)，請你提出可能存在的其他兩個假設(shè)。__赤霉素可能通過抑制生長素的分解，提高生長素的含量。赤霉素也可能同時通過促進(jìn)生長素的合成和抑制生長素的分解，提高生長素的含量___。第47頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價—對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與結(jié)論的表述(1)下圖為某細(xì)菌的生長曲線及A、B兩種代謝產(chǎn)物積累曲線。請據(jù)圖回答問題：①A產(chǎn)物合成始于細(xì)菌生長曲線的

期，屬于

代謝產(chǎn)物。②B產(chǎn)物的積累量在細(xì)菌生長曲線的

期最大。(2)絕大多數(shù)微生物最適生長溫度為25～37℃。為了探究培養(yǎng)溫度對谷氨酸棒狀桿菌代謝產(chǎn)物(谷氨酸)合成量的影響，設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中有4處錯誤，分別標(biāo)以①、②、③、④，請依次分析錯誤原因。第一步：設(shè)定培養(yǎng)溫度為第二步：將菌種接種到滅菌后的液體培養(yǎng)基中，分別在設(shè)業(yè)的溫度條件下第三步：在定時取樣，分別測定谷氨酸合成量，記錄結(jié)果并繪制曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：若在30℃培養(yǎng)條件下，谷氨酸合成量最大，則認(rèn)為，。①

。②

。③