歡迎各位專家蒞臨指..ppt

1、歡 迎 各 位 專 家 蒞 臨 指 導！,專題六 實驗設計與實驗分析,蚌埠二中生物教研組 徐學偉,一、考核目標與要求,能獨立完成“生物知識內容表”所列的生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。 具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理。 具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法。 能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂。,二、解決實驗問題必備的理論基礎 -實驗設計應遵循的原則,1、對照性原則：,所謂對照實驗是指有一個關鍵

2、條件不同，而其他實驗條件都相同的情況下所進行的一組實驗，,在實驗中，為了排除無關條件的干擾，常常要設立對照實驗。以此了解條件與結果之間的關系，增強實驗結論的可靠性。,如何設置與區(qū)分？ 實驗組-接受實驗變量處理的對象組；實驗組的結果是之前不知道的，只有通過實驗才能知道。 對照組-對實驗假設而言，不接受實驗變量處理的對象組。 （對照組的結果是已知的，不用實驗就知道的常識）,2、單一因子變量原則,單一因子變量原則是處理實驗中的復雜關系的準則之一. 即控制其他因素不變而只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響.,1、對照性原則：,二、解決實驗問題必備的理論基礎 -實驗設計應遵循的原則,單一因子變量原

3、則一般通過等量原則加以體現.,便于對實驗結果進行科學的分析，又增強實驗結果的可信度和說服力。,除上述原則之外,實驗設計中還要注意科學性原則、平行重復原則、隨機性原則、可操作性原則、安全性原則等。,1、對照性原則：,2、單一因子變量原則,二、解決實驗問題必備的理論基礎 -實驗設計應遵循的原則,實驗變量與反應變量 實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者操縱的因素或條件。反應變量也稱為因變量，指實驗中由實驗變量引起的變化和結果。通常實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。 無關變量與額外變量 無關變量也稱為控制變量，指實驗中除了實驗變量外的影響實驗現象和實驗結果的因素或條件。額外變量也稱

4、為干擾變量，指實驗中由于無關變量引起的變化和結果。,二、解決實驗問題必備的理論基礎 -實驗中的變量,1、顯微觀察法：如觀察植物細胞有絲分裂的實驗，觀察植物細胞質壁分離與復原實驗等。 2、示蹤原子法：如噬菌體侵染細菌實驗，光合作用碳和氧元素的轉移途徑實驗等。 3、加減法：如摘除法研究某激素的實驗；飼喂法、注射法研究某激素的作用機制。 4、雜交實驗法：如孟德爾雜交、測交實驗法等。 5、化學分析法：如酶的專一性實驗、溫度對酶活性的影響實驗、葉綠體色素的提取和分離實驗等。,二、解決實驗問題必備的理論基礎 -常規(guī)實驗方法,二、解決實驗問題必備的理論基礎 -科學探究的一般過程,發(fā)現問題,提出假設,設計實

5、驗 方 案,實施實驗,假設成立,假設不成立,分析實驗 結 果,得出實驗 結 論,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計型和實驗方案評價型。,三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型, 明確實驗目的及要求 其意義在于：,A、明確實驗的類型(探究與驗證),B、確定實驗變量,C、確定需要觀測的指標,D、確定實驗分組（取決于定性與定量）,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型, 明確實驗目的及要求, 分析實驗原理,實驗原理是實驗各步進行的依據，在表述實驗原理時，除了要根據實驗目的外，仔細分析實驗步

6、驟對全面得出實驗原理是十分必要的。,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計設計型, 明確實驗目的及要求, 分析實驗原理, 設計實驗方案（核心步驟）,三部曲： A、分組。分組必須注意幾個方面：分幾組（取決于定性還是定量實驗，有時取決于問題的要求）；樣本量；編號（有分組就要有編號，便于觀察與分析）；等量原則等。 B、實驗處理。注意：科學性；可操作性；等量原則（體現單一變量）。 C、觀測實驗現象并記錄。注意觀測指標的確定（有時，看似合理的指標，實際不科學、不可行）。,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,

7、三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型, 明確實驗目的及要求, 分析實驗原理, 設計實驗方案（核心步驟）,實驗方案中要注意能體現“單一變量原則”的詞語的準確使用，例如“等量”、“等溫”、 “生長狀況相同”等等。提供的實驗材料和用具原則上應全部用上，不可遺漏，除非這道實驗題是讓你“選擇使用”。 其次，這種“三步曲”僅僅是一般的實驗，有時在分組前可能有實驗材料的預處理，如關于光合作用的實驗、關于動物生理的實驗等有些需要考慮實驗前的預處理。有的實驗可能需要對實驗結果進行數據處理如統(tǒng)計分析、繪制圖表等。,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,三、實驗設計與實

8、驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型, 明確實驗目的及要求, 分析實驗原理, 設計實驗方案（核心步驟）, 預測實驗結果,預測應出現的實驗結果（驗證性實驗）或可能出現的多種實驗結果（探索性實驗），并科學地加以描述。但是需要注意的是，如果題目要求寫最可能的一種結果，則根據所學的知識確定一種即可。,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型, 明確實驗目的及要求, 分析實驗原理, 設計實驗方案（核心步驟）, 預測實驗結果, 得出科學的實驗結論,分析實驗結果或處理實驗數據，肯定或否定假設，從而得出相應的結論。要

9、從實驗結果下結論，不可先下結論，再說實驗結果，導致因果顛倒。結論往往會和實驗目的相呼應。如果實驗目的不夠明朗，則應加入自己對該實驗的理解，盡量利用課本的語言來回答。,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型,2、實驗方案評價型,實驗方案評價題與實驗設計題關系密切，如果考生有清晰的實驗設計思路，解答這類問題并不困難。這類題目的設計思路通常是給考生一個或幾個實驗方案，這些方案或者不完整或者有幾項明顯的錯誤或者讓考生自己判斷實驗設計是否合適。解答此類問題最關鍵的部分是：依據實驗設計的幾個原則及相關的知識點分析實驗設計方案

10、。如是否單因子變量？是否有對照？樣本量設置是否合理？實驗處理是否合理？分析推理是否嚴謹科學等。,實驗設計類試題包括兩種題型：實驗設計和實驗方案評價。,三、實驗設計與實驗分析題型的解答 （一）實驗設計類,1、實驗設計型,2、實驗方案評價型,3、實驗設計類試題應對措施-“四步分析法”,第一步：取材分析 第二步：藥品與試劑分析 第三步：步驟及操作分析 影響實驗結果的主要因素，應重點分析，易出現的問題主要有以下三種情況。 A、漏做某個實驗步驟。 B、操作方法錯誤。 C、操作不嚴格。 第四步：結果與結論的分析,例1、 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

11、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；紗布：尺子（l00mm)；蒸餾水；恒溫光照培養(yǎng)箱，溫度設定為28，光強度為200O Lux）；(實驗材料和器材的數量不限) 根據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果并作出分析。 (1)方法和步驟： (2)結果預測和分析：,例題解析,實驗類型,實驗變量與分組,觀測指標,例1實驗步驟： 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；

12、取5只培養(yǎng)皿，墊上紗布；其中4只培養(yǎng)皿中按照從小到大的順序加人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)皿加人等體積的蒸餾水作為對照；并標號1、2、3、4、5。 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)計各組的發(fā)芽率；用尺子測量幼苗株高（或根長），計算其平均值。,例題解析,例題解析,例1 結果預測和分析： 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

13、著濃度的增加，株高（或根長）逐漸降低。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,例題解析,例2、為證實“二氧化碳是光合作用合成有機物必需的原料”，某同學制訂了下列實驗方案： (1)實驗目的(略)(2)實驗材料和用具(略)(3)實驗方法和步驟用一適當大小的玻璃罩罩住一株生長正常的盆栽綠色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏氣。將上述植物及裝置放在暗室中饑餓，消耗掉葉片內貯藏的有機物。暗室內裝有紅色安全燈。饑餓一定時間后，自暗室中取出，照光若干小時，使其充分進行光合作用。取一葉片，放人盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。將已脫綠的葉片取出，平鋪在一個培養(yǎng)皿中，用碘液，檢測有無葡萄

14、糖的特異顏色反應出現。該實驗方案有幾項明顯錯誤，請指出錯誤并改正。,有無對照?,預處理是否科學?,原理是否正確?,例題解析,例2 參考答案:,(1)實驗步驟中暗室內用“紅色安全燈”是錯誤的，應改為綠色安全燈(此項不改，僅在對照中提到也給分)；(2)實驗步驟中的“葡萄糖”是錯誤的，改為淀粉；(3)未設對照。對照的作法是：a裝置同題干中的步驟，但玻璃罩內用同一種生長狀況相同的另一株植物代替題干中的植物；用一杯清水代替NaOH溶液。b將上述植物及裝置放在暗室中饑餓，消耗掉葉片內貯藏的有機物。暗室內裝有綠色安全燈。c重復題干中的步驟、。d重復改正后的題干中的步驟。,例題解析,例3 同學甲從一本植物生理學中查到“幼嫩葉片可產生生長素，生長素可阻止葉柄脫落”的結論。于是他設計了一個實驗，想證實該結論。他設計的實驗步驟為： 第一步：取一盆生長狀況良好的植物，去掉幼葉的葉片（如圖所示）； 第二步：觀察幼葉葉柄的脫落情