提高學(xué)生實驗設(shè)計題解題能力的策略(PPT 49頁).ppt

1、高考實驗專題復(fù)習(xí),教材中出現(xiàn)的實驗類型：,按性質(zhì)來分類實驗：,探究性實驗?zāi)M探究、真實探究,要突出學(xué)生的能力培養(yǎng),驗證性實驗鑒定性驗證實驗、調(diào)查驗證,例：一種以地下莖繁殖為主的多年生野菊分別生長在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相應(yīng)生長發(fā)育階段，同一海拔的野菊株高無顯著差異，但不同海拔的野菊株隨海拔的增高而顯著變矮。為檢驗環(huán)境和遺傳因素對野菊株高的影響，請完成以下實驗設(shè)計。,（1）實驗對照：生長于_m處的野菊。,（2）收集數(shù)據(jù)：第二年秋天_。,（3）收集數(shù)據(jù)：第二年秋天_。,（4）預(yù)測支持下列假設(shè)的實驗結(jié)果。,例：為了驗證甲狀腺激素的生理作用，試以大白鼠的耗氧量和活動量為觀察指

2、標(biāo)，根據(jù)給出的實驗材料和用具，設(shè)計實驗步驟，預(yù)測實驗結(jié)果，并作出分析。（1）材料和用具：日齡相同，體重相近的雄性成年大白鼠兩組，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測定裝置，小動物活動測定儀等。（實驗提示：給藥途徑為每日灌胃，給藥劑量和儀器操作不作考試要求，室溫恒定。）（2）方法與步驟（3）結(jié)果預(yù)測與分析。,答案,（2）方法與步驟：將兩組大白鼠分別標(biāo)號為甲組和乙組，并分別用給出的儀器，測定與記錄耗氧量和活動量。每日用灌胃器給予甲組鼠灌胃甲狀腺激素溶液，給予乙組鼠胃等量的蒸餾水，飼養(yǎng)一定時期。測定與記錄甲、乙組鼠的耗氧量和活動量。,（3）結(jié)果預(yù)測與分析：未給甲狀腺激素時，甲、乙兩組鼠的耗氧量和

3、活動量相近。給甲組鼠甲狀腺激素后，其耗氧量和活動量均大于乙組鼠。結(jié)果表明甲狀腺激素能促進新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，從而使運動的耗氧量和活動量增加。,掌握實驗題的題型及應(yīng)對策略,全國各類高考實驗題，大致類型1.對實驗?zāi)康?、原理進行考查的實驗題2.對實驗的材料、用具進行考查的實驗題3.對實驗操作進行考查的實驗題4.對實驗過程及原理進行考查的實驗題5.對實驗設(shè)計及結(jié)果進行考查的實驗題6.對多個實驗進行綜合考查的實驗題,應(yīng)對高考實驗題的教學(xué)策略在進行2008年生物高考實驗專題復(fù)習(xí)過程中，針對考綱及教科書中的知識、能力要求，系統(tǒng)地整合十一個實驗課題、一個調(diào)查課題、七個探究課

4、題中的實驗理論和科學(xué)研究的思想方法；縱觀并整合近幾年全國各地生物高考題中的實驗題、調(diào)查題、探究題，總結(jié)各類實驗探究題的解題規(guī)律；收集、整合各地模擬卷中的實驗探究題；依據(jù)考綱中的十九個實驗課題并結(jié)合新情景資料創(chuàng)造性地編制創(chuàng)新型的實驗探究題；指導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地掌握實驗理論及對應(yīng)的解題規(guī)律。,掌握實驗題的題型及應(yīng)對策略,全國各類高考實驗題，大致類型1.對實驗?zāi)康?、原理進行考查的實驗題2.對實驗的材料、用具進行考查的實驗題3.對實驗操作進行考查的實驗題4.對實驗過程及原理進行考查的實驗題5.對實驗設(shè)計及結(jié)果進行考查的實驗題6.對多個實驗進行綜合考查的實驗題,提高學(xué)生實驗設(shè)計題解題能力的建議,實驗設(shè)計題是高

5、考中考查形式非常穩(wěn)定的一種題型。通常要求學(xué)生能夠根據(jù)題目已知的條件，設(shè)計出科學(xué)完整的實驗步驟，并對實驗結(jié)果進行預(yù)測和分析。,許多學(xué)生面對實驗題時，往往感到無從下手。,復(fù)習(xí)教學(xué)建議：了解實驗設(shè)計題的題型和常考點復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識，準(zhǔn)備好解題的“武器”抓住實驗設(shè)計的關(guān)鍵步驟，搭好解題的“骨架”注意解題的一般方法和表達的格式,了解實驗設(shè)計題的題型和?？键c復(fù)習(xí)相關(guān)基礎(chǔ)知識，準(zhǔn)備好解題的“武器”,明確實現(xiàn)實驗?zāi)康乃玫降膶嶒炘恚?書寫實驗原理的解題方法：原理的來源有兩個，其一是課本中的相關(guān)知識（題干較短），其二是來自題干（題干較長）。所以，通過聯(lián)想相關(guān)知識或解讀題干來解題。,解題方法：因為正確的假設(shè)可

6、以上升為結(jié)論，所以，可以依據(jù)結(jié)論或?qū)嶒災(zāi)康臅鴮懠僭O(shè)。,假設(shè)：可以是對可見現(xiàn)象提出一種可檢測的解釋。,預(yù)期結(jié)果,預(yù)期結(jié)果：在檢測一個假設(shè)前，先對設(shè)計的實驗提出試驗的預(yù)期結(jié)果。,預(yù)期結(jié)果與實驗結(jié)果的區(qū)別,實驗結(jié)果與實驗結(jié)論的區(qū)別,實驗結(jié)論往往是實驗結(jié)果的升華,實驗驗證,實驗驗證：真正做實驗，通過實驗結(jié)果檢驗預(yù)期是否能實現(xiàn)，相應(yīng)的假設(shè)是否成立。若預(yù)期能實現(xiàn)，則假設(shè)上升為結(jié)論。,確定變量,自變量：也稱實驗變量，是指實驗中實驗者能操縱的給定的因素和條件,控制變量：也稱無關(guān)變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗變化和結(jié)果的因素或條件,因變量：也稱反應(yīng)變量，指實驗中由于實驗變量引起的變化和結(jié)果,區(qū)分原理和目

7、的,例：新收獲的稻米煮出的飯香氣誘人，但是不法商販也可以用陳稻米拋光增白、上油后以假亂真，欺騙消費者。新稻米過氧化氫酶活性明顯高于陳稻米。植物體內(nèi)的過氧化氫酶在有過氧化氫（H2O2）存在下能把某些酚類化合物如愈創(chuàng)木酚氧化成紅褐色物質(zhì)，簡單表示為：愈創(chuàng)木酚紅褐色物質(zhì)，其顏色的深淺與酶活性呈正相關(guān)。請你幫助完成為食品衛(wèi)生質(zhì)量檢驗人員設(shè)計一個檢測稻米新鮮程度的簡易實驗：,實驗?zāi)康模簩嶒炘恚航Y(jié)論：,根據(jù)過氧化氫酶活性的強弱來鑒別新稻米和陳稻米,在有過氧化氫（H2O2）存在下，稻米內(nèi)的過氧化氫酶可以使愈創(chuàng)木酚氧化成紅褐色物質(zhì)，顏色的深淺與酶活性呈正相關(guān),稻米里的過氧化酶會隨著儲藏時間的延長而活性降低,

8、抓住實驗設(shè)計的關(guān)鍵步驟，搭好解題的“骨架”,一、實驗設(shè)計思路的確立,二、實驗步驟的設(shè)計,三、實驗結(jié)果的預(yù)測和分析,實驗設(shè)計解題步驟,一、實驗設(shè)計思路的確立,方向：,題目中的實驗原理、實驗?zāi)康?基礎(chǔ)：,實驗材料和用具,過程：,1、在實驗原理的指導(dǎo)下，確定是驗證性實驗還是探究性實驗,2、是否有教材中或練習(xí)中的實驗原型，如果有可類比,3、對各種實驗材料和用具進行逐一分析，聯(lián)系教材中的知識點和相關(guān)原理，理清思路，最終確立實驗思路,4、形成實驗思路,實驗組的處理：,對照組的處理：,二、實驗步驟的設(shè)計,這個環(huán)節(jié)是把設(shè)計思路具體化的過程，一般包括四部分內(nèi)容：配置實驗常量；引入實驗變量，設(shè)置好實驗組和對照組；

9、檢測反應(yīng)變量，觀察記錄實驗結(jié)果。,科學(xué)性原則簡便可行性原則設(shè)計對照原則單一變量原則可重復(fù)性原則,實驗設(shè)計遵循原則：,實驗步驟設(shè)計的內(nèi)容：,題目中提供的實驗材料、器皿，一般情況下都有用、都要用，我們需要考慮的是怎樣用？先用哪個后用哪個？能不能直接用？不能直接用，需怎樣處理才能把干擾因素排除而只留下實驗變量？一般情況下，一定要避免遺漏或隨意自行增加某種器材或藥品。,設(shè)計技巧和注意事項：,1、分析方法步驟的主要依據(jù)題干中的材料用具,可使用題目中出現(xiàn)過的比較規(guī)范的表述仿寫在使用器皿時用標(biāo)記號（甲、乙燒杯；A、B試管；1、2號培養(yǎng)皿等）來輔助，如“取兩只試管，分別編號為A和B”。,2、用規(guī)范的科學(xué)術(shù)語表

10、述,3、表述的語言要精煉,、觀察、記錄：根據(jù)題意，簡單說明觀察時間或周期等；觀察、記錄一定要針對反應(yīng)變量（觀察指標(biāo)）進行，具體的寫出有必要的話要設(shè)計一些圖形、表格或坐標(biāo)曲線等來記錄，有的還要說明一下對記錄數(shù)據(jù)的初步處理方法，如求平均值等。,、準(zhǔn)備（配制溶液等），分組（實驗組、對照組，其中實驗組如果有濃度梯度，至少要分三組。如果有必要，每組還要設(shè)多個相同處理），編號,、實驗組、對照組的設(shè)置：設(shè)定實驗中單因子實驗變量（或?qū)嶒灄l件），控制實驗常量（等量且適量，保證實驗材料的正常狀態(tài)）。此處分值比重大，必須要高度重視！設(shè)置技巧,、培養(yǎng)或其他處理：要注意保證生存條件。除了一些明顯的條件外，其他的條件可用

11、“適宜的條件”等詞句給出。,4、步驟設(shè)計一般不宜連續(xù)表述，往往需要分段進行，并加以編號如“、”,四段表述法：,實驗準(zhǔn)備、分組、編號,實驗組、對照組的設(shè)置,培養(yǎng)或其他處理,觀察和記錄,解答完畢要認(rèn)真檢查，根據(jù)實驗?zāi)康牟槿毖a漏。先說服了自己才能說服別人，不僅要自己明白，關(guān)鍵是讓閱卷人明白。,解題時，最好能先在草稿紙上草擬，不能詳細(xì)設(shè)計也要有大略的步驟，然后再充實，以求設(shè)計盡量完整并使卷面整潔。,5、說服自己,6、建議打草稿,三、實驗結(jié)果的預(yù)測和分析,對結(jié)果進行預(yù)測和分析時，必須將每一種可能性都列出來進行逐一的分析,實驗結(jié)果預(yù)測和分析的要求：,只要寫出正確的結(jié)果并分析即可,探究性實驗：,驗證性實驗：

12、,注意解題的一般方法和表達的格式,1、仔細(xì)讀題文字、圖表、數(shù)據(jù)、器材、藥品等2、查找原理題干或教材中3、明確目的胸有成竹、心中有數(shù)4、科學(xué)設(shè)計順序得當(dāng)、操作規(guī)范5、準(zhǔn)確答題結(jié)果結(jié)論對應(yīng)統(tǒng)一、邏輯嚴(yán)密、字跡工整,解題策略,訓(xùn)練策略,“化整為零”“化零為整”,整合練習(xí)：,（06全國理綜卷）為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計和預(yù)測實驗結(jié)果，并對你的預(yù)測結(jié)果進行分析。實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、NaHCO3稀溶液（為光合作用提供原料）、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈（實驗過程中光

13、照和溫度等條件適宜，空氣中O2和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計）。實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：（1）剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO3稀溶液的兩支試管中。此時，葉片均浮在液面上。（2）用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部。,試管兩支：_。NaHCO3稀溶液：_。暗培養(yǎng)箱、日光燈：_。無氧呼吸忽略不計：_。蒸餾水、空氣中O2和CO2在水中的溶解量忽略不計：_。開始葉片均浮在液面上，用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部：_。,1、為_性實驗，需驗證實驗

14、的數(shù)量為_個2、教材上的實驗原型：_（無、有）？,驗證性,3、主要材料用具和實驗第（1）、（2）步分析,2,無,兩個實驗要連續(xù)完成，不能個別獨立完成,能提供和吸收CO2，提示本實驗主要研究O2的產(chǎn)生和消耗,分別用于驗證呼吸作用和光合作用,提示本實驗只討論有氧呼吸,練習(xí),近幾年全國各類高考試題中的探究題類型補充完成命題探究題完整的命題探究題,補充完成命題探究題,例1設(shè)計并制作小生態(tài)瓶，探究影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素。供選擇的材料用具和實驗場所：黑藻、小魚、清澈的河水、洗凈的沙、凡士林、2L帶蓋玻璃瓶、黑色套袋、溫度適宜的實驗場所。,(1)影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素可能有。(2)某實驗小組的同學(xué)設(shè)計了

15、如圖所示的5個生態(tài)瓶(其中4號生態(tài)瓶外罩有黑色套袋，3、4、5生態(tài)瓶中含有泥沙)，并將其置于溫度適宜和光照充足的實驗場所。(3)上述實驗設(shè)計的五個生態(tài)瓶中，有一個包含了較全面的生態(tài)因素，請你以該生態(tài)瓶為對照指標(biāo)，組建四個對照組實驗，研究生態(tài)因素對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，這四個對照組實驗分別是、比較合理。(4)請你根據(jù)上述實驗設(shè)計實驗記錄表，記錄小魚在各生態(tài)瓶中存活的天數(shù)。(5)請你預(yù)測實驗結(jié)果：小魚存活天數(shù)由長至短的順序最可能是。分析小魚存活時間最短的原因。,解析：本題的命題意圖是引導(dǎo)學(xué)生在完成設(shè)計并制作小生態(tài)瓶的探究實驗之后，借助探究影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素這一研究對象，考查學(xué)生根據(jù)實驗材料設(shè)

16、計實驗過程、實驗記錄表并預(yù)測實驗結(jié)果的能力,2完整的命題探究題,例蘿卜貯藏根組織細(xì)胞中是否存在蛋白質(zhì)和DNA？某生物小組對此進行研究，他們從網(wǎng)上查閱資料得知：蛋白質(zhì)在10%NaCl溶液中可沉淀析出；在蛋白質(zhì)溶液中，加入雙縮脲試劑，溶液呈現(xiàn)特有的顏色；DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮狀沉淀析出。,實驗材料：白蘿卜實驗用具：粉碎機、燒杯、漏斗、試管、濾紙、玻棒、鑷子、載玻片、天平、紗布藥品及試劑：蒸餾水、NaCl、95%酒精、甲基綠染液、雙縮脲試劑、蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣品,請你根據(jù)所提供的條件參與實驗設(shè)計并完成實驗。一.材料處理_；二.提取_；三.鑒定及結(jié)果_。四.討論：1蛋白質(zhì)在蘿卜

17、貯藏根組織細(xì)胞中所起的作用_。2、DNA主要來自蘿卜貯藏根組織細(xì)胞的_。,解析：該題是一道提供實驗條件的較完整的命題探究題，結(jié)合教材中的基礎(chǔ)知識，要鑒定蛋白質(zhì)和DNA，首先要把它們提取出來，而提取的條件在題目中已經(jīng)提供。所以解決此類題目的關(guān)鍵是對題目的已知求解關(guān)系進行認(rèn)真的分析。,應(yīng)對高考探究題的教學(xué)策略,一個完整的科學(xué)探究過程大致包括觀察現(xiàn)象提出問題做出假設(shè)設(shè)計實驗預(yù)期并論證實驗結(jié)果實施實驗過程記錄實驗現(xiàn)象依據(jù)實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論支持或否定實驗假設(shè)形成相關(guān)的理論或循環(huán)探究等研究步驟，補充完成命題探究題只是完成探究過程的一些后續(xù)步驟；而完整的命題探究題一般要完成探究的全過程。,復(fù)習(xí)過程中，指導(dǎo)學(xué)生進行一些探究案例的規(guī)劃設(shè)計，總結(jié)科學(xué)探究的策略程序，形成科學(xué)的思維方法；要指導(dǎo)學(xué)生進行若干個簡單的真實命題探究案例的全程探究（含實驗操作），使學(xué)生進一步體驗、內(nèi)化科學(xué)探究的策略程序和科學(xué)的思維方法。在此過程中要特別注重培養(yǎng)學(xué)生作出