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1、生物实验设计的辅导方法大庆石油高级中学 怀颖生物学是一门以实验为基础的自然科学，高考历来重视对实验能力的考察，因为实验能力是所有进入高等学校学习理工科的学生所必备的基本功。加强对实验能力的考察，不仅是选拔高校新生所必需的，也对中学教学起着良好的导向作用；实验能力是一种综合能力，目前高考很难直接考察学生实验操作，但非常重视实验内容的考察，主要包括对实验原理、实验目的、实验现象、方法步骤、材料用具及试剂选择与替代，实验结果等内容的分析、归纳、和总结。研究历年高考题中的实验题可以发现，实验设计的理解能力、实验条件的控制和对实验结果的归纳、总结能力是现在考察的重点方向。且考察中学生“未证实过的”实验问
2、题材料是命题的主要来源，涉及实验的题型主要是推理判断型，是高考难题中的难题。 要提高学生实验设计能力，教师在实验内容的教学中，必须要重视课本中涉及的实验程序的分析，实验的目的绝不是为验证知识和学会某些仪器的使用方法，更重要的是了解和掌握研究生物学的方法，培养探究生物学奥秘的能力。对待实验不能对照课本和实验手册“照方抓药”，出现结果就万事大吉，而是在理解实验目的和原理的前提下，整体把握实验过程和思路，理解实验程序，分析实验中的每一步骤的作用，每一个处理的意义以及各步骤之间的联系。即要懂得怎么做，也应懂得为什么这样做，学会解决问题，研究事物的方法。 验证性实验是对已知的实验结果进行验证，对于这类实
3、验，主要是理解、掌握实验的原理、方法、步骤、注意事项和结果分析；而探究性实验是通过实验探索得出相应结论，从而使学生获得新知，让学生重视知识的发生、发现过程，从而培养学生的创新能力和实践能力，该类实验主要训练学生基本的实验设计能力、实验分析能力。2003年高考和2002年高考生物卷对学生实验能力的考察最明显的不同之处，体现在由考察验证性实验转变为考察探究性实验，着重考察了学生的获取、加工和处理信息的能力、知识迁移能力及语言组织表达能力等，对于考生来说，这类试题具有难度大、开放性高、得分率低等特点。因此，为了使学生适应这类高考题目，在辅导中培养学生正确思考、正确掌握答题方法和技巧尤为重要。一、实验
4、设计遵循的原则：实验设计通常有以下几种出题形式：探究性实验设计、实验过程改错、开放性实验设计。不管是哪一种出题形式，设计实验应遵循的一般原则是：1、科学原则：指在设计实验时必须有充分的科学依据，即要以前人的实验、方法和自己的实验为原则，不能凭空想象。2、单因子变量原则：即控制其它因素不变，而只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。如探究温度对酶活性。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，不能只进行12次变得出结论。4、设立对照原则：由于实验条件对生物学实验起着至关重要的作用，因此，要达到实验目的，就必须在实验过程中设置对照实验，即控制其他
5、因素不变，排除无关条件的干扰，而只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响，如探究温度对酶活性的影响时，只能改变反应的温度，其他如PH值 、酶的浓度等就要一样。二、生物设计实验的内容：一个比较完整的生物学实验设计方案，一般包括这样几个方面的内容：1、明确实验题目和具体要求；2、提出假说，确定实验的原理和研究对象；3、明确实验条件（如仪器、温度计等）；4、明确实验设计思路；5、设计实验步骤；6、实验结果的预测和分析。（预期）就是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断。这种判断是建立在“可能性”的基础上，但又有一定的理论依据。如果预期在实验结果中没有出
6、现 ，则假说被否定；如果预期得到证实，则假说成立。可见预期在实验设计中的重要性，它既是从假说中推测出的结果，又是检验假说的一个对照。当然，有时结论和预期之间的矛盾也并不一定就是对假说的否定，有可能是实验设计中或实验操作中的一些失误。这就需要寻找原因，修改设计方案，或者重新进行实验操作。三、实验过程的设计：实验课题的确立和假说的确立，明确了目的和原理。而实验过程的设计是整个实验设计的中心环节，它是依据目的和原理来设计实验中的各个细节，包括实验材料和手段的选择，反应变量的确定和控制，以及操作方法和步骤的安排等，最终通过具体操作来验证假说的正确与否。1、实验材料和实验手段的选择：根据不同的实验目的和
7、实验原理，选择恰当的实验材料和实验手段，是所设计的实验能否达到预期结果的重要保证之一。2、生物学实验设计中反应变量的确定和控制：任何一个生物学实验，影响其结果的因素是多方面的，而且每一个因素也并不是稳定的而是变化的，生物学实验中很多反应变量就是实验条件。反应变量的确定和控制在生物学实验中占有重要地位，因为任何一个科学实验的结论都是从反应变量所表现出的数量、质量或状态的事实中推导或分析出来的，所谓反应变量的确定和控制，就是根据实验目的和实验原理，在设计实验时确定对实验结果有影响的变量，同时，对其他无关变量或非研究变量进行控制。在实验中，对变量的控制所要遵循的原则是对照原则，通过对照的建立，达到对
8、变量的控制，这是生物学实验设计的灵魂。四、探究性实验例析：1、为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：(1) 实验目的（略）(2) 实验材料和用具（略）(3) 实验方法和步骤 : 用一大小适当的玻璃罩罩住生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气。 将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。 饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。 取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。 将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿中，用碘液检验有无葡萄糖的特异性颜色反应出现。该实验方
9、案有几项明显错误，请指出并改正： 。2、血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钙溶液能与血液中的钙离子发生反应形成草酸钙沉淀，起抗凝作用，请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后懂得实验步骤和结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。一、 实验材料和用具家兔 生理盐水 酒精棉 适宜浓度的草酸钾溶液 适宜浓度的氯化钙溶液 试管、注射器(针管、针头)二、 实验步骤和实验结果第一步：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾和生理盐水第二步： 问题：设置B管的目的是_。矮化砧嫁接的苹果树树冠体积小于乔化砧嫁接的苹果树树冠体积，矮化砧苹果树单株产量低于乔化砧苹果树，所以，栽植矮化苹果树必须根据不同的矮化砧木和不同类型的短枝型品种适当加大栽培密度
