实验设计专题.ppt

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1、明确实验目的 分析实验原理 变量分析与控制 设计实验步骤 预期实验结果 施加处理 操纵 捕获 观察现象 测量数据 实验结果分析及结论 自变量 无关变量 因变量 实验设计的常规解题思路 以金榜P64 典例4为例 夯实基础 体现于 实验目的的定义 第一环节 实验目的的确定 例 植物激素如吲哚乙酸 赤霉素等能提高细胞的呼吸作用 所以用激素处理过的部位 能够吸引更多的有机物运输 某同学为了验证吲哚乙酸能够促进有机物的运输 实验材料及用具 适宜浓度的吲哚乙酸溶液 生长状况相同的棉花植株幼苗若干 14CO2 蒸馏水 放射性强度测试仪 该实验的目的是 验证吲哚乙酸能够促进有机物的运输 简单来说就是要 探究

2、的问题或要 验证 的某一事实 金榜P64 典例4的课题是 确定实验课题 1 从实验题目中直接找出 实验目的或课题能反映实验的类型 自变量 因变量 例2 科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费 实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关 下图为实验结果曲线图 请完善探究实验的相关问题 实验目的 探究锌肥施用量对番茄产量的影响 种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围 2 根据实验过程及结果总结 例3 南方红豆杉虽可利用种子繁殖 但种子的休眠期长 萌发率低 为挽救这一珍稀物种 某校研究性学习小组围绕提前解除种子休眠提高发芽率这一目标进行探索 得到了下表中的实验结果 请分析回答 根据该小组的研究

3、内容 请为他们的研究性课题拟一课题名称 实验试卷P10 26P13 31 探究提前解除南方红豆杉种子休眠提高发芽率的技术 方法 措施 实验原理 1 实验原理的概念 2 实验原理的确定 实验进行的科学理论 是进行实验设计和操作的理论依据 检测结果的理论依据 第二环节 实验原理的确定 实验试卷P15 33 1 例1 10广东卷 29 假设你去某饲料研究所进行课外实践活动 需要完成以下任务 1 选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质 提供的试剂有 碘液 苏丹 溶液 双缩脲试剂 斐林试剂 你选用的试剂应该是 蛋白质与相应试剂反应后 显示的颜色应为 紫色 该实验原理是 蛋白质和双缩脲试剂能发生紫色反应

4、 1 从学过的知识中分析原理 典型例题 检测结果的理论依据 2 第3天 取出少量发酵液 滴加含有 的浓硫酸溶液来检测酒精 观察到的现象是 重铬酸钾 发酵液变成灰绿色 变式 为了证明此过程产生了CO2 可以打开通气阀 将气体通入 观察到 澄清的石灰水 或溴麝香草酚蓝水溶液 澄清的石灰水变混浊 或溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄 必修一P92 原理 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应 变成灰绿色 必修1P92 实验试卷P9 2 1 根据所学知识和实验结果 请回答提取食用叶绿素的X应该为 原因是 备考启示1 基础过关 绿叶中色素的提取与分离的原理 必修1P97 2 注重审题 灵活应用

5、对人无害的有机溶剂 食用酒精 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响 结合具体情境 防止定势思维干扰 加SiO2 结合社会热点 食品安全 用于食品添加剂要无毒 实验试卷P7 2011高考 1 小结 1 直接考查教材实验原理方法 1 重视教材 理解熟记考纲要求实验的原理 基础知识过关 2 耐心审题 将课本的原理结合题干的情景灵活运用知识 例4 关于高中生物学实验的基本原理 叙述不正确的是 A 噬菌体必须在活菌中增殖培养时因为其缺乏独立的代谢系统B 提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异C 成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透过性D PCR呈指数扩增DNA片段

6、是因为上一轮反应产物可作为下一轮反应的模板 变量分析 实验过程中可以变化的因素称为 其中人为改变的变量称做 随着的变量称做因变量 除自变量外 实验过程中可能还会存在一些可变的因素 会对造成影响 这些变量称为 变量 自变量 自变量的变化而变化的变量 无关变量 实验结果 第三环节 实验中的变量分析及控制 变量的概念 金榜P64 典例4的自变量 因变量 无关变量分别为 判断 1 研究光照强度对光合作用的影响实验中 容器中气泡的数量属于因变量 2 探究某因素对酶活性的影响的实验中 通常结果是检测底物的消耗量或产物的产生量 则底物的消耗量或产物的产生量属于因变量 观察指标 因变量 因变量可测 量 数时

7、如 探究生长素浓度对植物株高的影响 总结 无关变量内容 实验中要保持相同的 实验材料添加的物质或试剂的量处理时间环境条件 金榜P62 变量分析 下列控制无关变量的操作错误的是 A 验证光合作用能产生淀粉的实验中 首先将实验植物做饥饿处理B 探究唾液淀粉酶的最适pH实验中 先将每一组温度控制在37 C 验证光合作用需要光的实验中 将叶片的一半用黑纸包住D 探究唾液淀粉酶最适温度的实验中 每一组都加入等量的淀粉 自变量的操纵 实验试卷P6 7 2010 2011广东高考题 找出自变量 因变量 无关变量 1 单一变量原则 保证实验结果是自变量造成 2 等量原则 保持各组无关变量一致 消除无关变量对实

8、验结果的影响 1 所有生物材料要相同即所用生物材料的数量 种类 生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同 2 所用实验试剂要相同即试剂的成分 体积等要相同 尤其要注意体积上等量的问题 3 所用处理方法要相同 如保温或冷却 光照或黑暗 搅拌或振荡都要一致 有时尽管某种处理对照实验来说 看起来似乎是毫无意义的 但最好还是要作同样的处理 第四环节 实验中遵循的原则 在实验步骤中体现 如金榜P64 典例4的步骤 只有CuSO4浓度不同 绿豆籽粒 大小 数量相同 CuSO4 蒸馏水体积相同 3 对照原则 排除非测试因素对实验结果的影响 1 实验组与对照组的判断 与自然情况相比 若没有处理即为对照组 对实验

9、变量进行了不同控制的组别均属于实验组 如施加了不同浓度CuSO4的组 都是实验组 2 对照类型 空白对照 即不给对照组做任何处理的对照 自身对照 如实验动植物在实验前和实验后的对比 相互对照 不单独设置对照组 而是几个实验相互为对照 这种方法常用于等组实验中 如肺炎双球菌的体外转化实验 探究pH或温度对酶活性影响实验 如本实验施加蒸馏水的组为空白对照组 如下图所示 装置甲是用来验证绿色植物能在有光条件下释放氧气的装置 装置乙和丙是另外两个装置 通常可作为实验对照装置的是A 乙和丙B 乙C 丙D 乙丙都不是 B 4 平行重复原则 避免实验材料个体差异造成结果的偶然性 不准确 实验组和对照组都要有

10、一定数量的实验 5 科学性原则 保证实验结果可信 如本实验施加蒸馏水每组都用50粒种子 P6 2010高考 请分析此实验遵循的原则 单一变量 无关变量相同 等量 普通饲料 条件对照 平行重复 空白对照 给相同的实验器材 或实验材料 编号或分组A B C 或1 2 3 若实验有如下处理 材料的预处理 如材料是要用液体 但题目中给的是固体材料 如溶液的配置和浓度的设置 实验的前测 如生理实验中需要对实验前的材料进行生理指标的测量等 这些处理可置于此步骤或在此步骤前单列一步 一般可分三步或四步 第一步 分组编号 表述关键 要注意控制好无关变量 如果是动物材料 要说明 同种 健康的 体重 性别 生理状

11、况相同 如果是植物材料 要说明 同种 长势 生理状况相同 表述常用语 随机 平均 等量 第五环节 实验步骤设计 第二步 实验过程的处理 即施加自变量的设置 同时确保其他培养实验条件一致 如实验试剂的成分体积等量 实验器具大小型号相同 处理方法相同等 排除其他无关变量 常用表述形式 A组 B组 第四步 结果观察与与记录 第三步 培养 注意用词 一定时间 条件相同且适宜 控制环境带来的无关变量 观察实验现象 进行测量 记录 数据处理和表达 注意参考指标要求是可见 可测 可数 实验结果的呈现可以是文字叙述 坐标曲线和设计表格 柱形图等 5 结果的预测和分析 验证实验 预期是确定 结论是对假设的肯定或

12、否定 探究实验 可预测的结果不唯一 一般有三种可能 自变量促进结果 自变量抑制结果 自变量不影响结果 6 根据结果分析得出结论 结果预测 结果分析 结论不是具体实验结果的再次罗列 而是从实验结果中归纳出的一般性 概括性的判断 规律 根据相关的知识对实验结果进行解释和分析 原因 金榜P64 典例4的结果 例题 为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关 请用所给的实验材料 完成下列实验步骤并回答下列问题 实验材料 具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干 完全培养液 蒸馏水 适宜浓度的赤霉素溶液 喷壶等 1 实验步骤 将上述大豆幼苗平均分成A B两组 A组为对照组 B组为实验组 分别置于等量

13、的完全培养液中培养 用喷壶分别将蒸馏水和赤霉素溶液喷洒在A B两组幼苗上 将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养 一段时间后 测定两组植株的高度 实验结果 实验结论 A组 对照组 植株的平均高度小于B组 实验组 植株平均高度 某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关 赤霉素含量少 大豆出现矮化 高浓度的铅对植物的生长发育有害 某生物兴趣小组做了以下实验 1 实验材料 大豆 系列浓度的氯化铅溶液 培养皿 吸水纸 蒸馏水 2 步骤 将籽粒饱满的大豆种子 随机分为6组 并编号 分别用浓度为50 100 200 400 800 1600ppm的氯化铅溶液浸泡种子 待种子吸水膨胀后 移至铺有吸水纸

14、的湿润培养皿中 在相同且适宜的条件下培养 定期观察 记录 统计 3 实验结果与结论 实验结果 结论 铅能抑制作物的生长发育 且这种抑制随铅浓度的增高而加强 随培养液中铅离子浓度的增高 萌发率 主根长及侧根数均下降 均降低 在一定光照范围内 随着光照的增强植物的正向光性先增大后减小 超过某一光照强度后 随着光照的增强植物的负向光性逐渐增大 第八周理综大题 洋葱是高中课堂教学中经常用到的实验材料 请回答 3 铝是自然界中含量最多的金属元素 但在人和动 植物体内的含量却较低 有文章报道 铝对植物生长有益 但在一定的条件下铝对植物也有毒害作用 请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响 提示

15、细胞分裂情况可用细胞分裂指数来衡量 即分裂中期细胞数与所观察的细胞总数之比值 a 实验材料 市售优质无污染洋葱 1 0g L的AlCl3溶液 解离液 龙胆紫染液 蒸馏水 镊子 烧杯 培养皿 显微镜等 b 实验步骤 将两个洋葱分别放入盛有水的A B洁净培养皿中 在室温下培养发根 每天换水一次 约38h 48h后洋葱萌生新根 培养相同时间后 各取A B培养皿中洋葱根尖数个 经过 制成临时装片 观察A B根尖分生区各1000个细胞 分别计算分裂指数 c 实验预期结果与结论 在A培养皿中加入10毫升1 0g L的AlCl3溶液 B中加等量的蒸馏水 解离 漂洗 染色 制片 A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明

16、显大于B 说明三氯化铝对细胞分裂有促进作用 A培养皿中洋葱根尖的分裂指数和B相差不大 说明三氯化铝对细胞分裂没有影响 A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显小于B 说明三氯化铝对细胞分裂有抑制作用 实验目的 自变量 因变量 无关变量 实验材料的处理 分组 施加自变量 d 根据你的预期结果 在本实验的基础上请再提出一个值得探究的课题 课题的名称是 三氯化铝浓度或作用时间对洋葱根尖细胞分裂的影响 试卷P8 9 2012广东 2 2013广东29 3 进一步探究 总结 进一步探究的内容 在原实验基础上再深入研究 从其他影响因素 一般是无关变量 进行研究 上述的归纳只能帮助同学们掌握一些规律的东西 同学们必须要进行扎实训练 一是要多练 二是要认真练 每个题都认真地把自己的答案写出来 然后与参考答案进行对比 从对照实验设置 变量的控制 步骤的科学性 细节的合理性 结果预期的对应性等方面 找出最科学准确合理的答案 只有这样才能逐步提高表述能力 认真完成试卷P13 16 30 33题 金榜P63 典例3熟悉实验题的做题方法 金榜P63 典例2 实验方案的评价和修正型试题解答 1 实验原理是否正确 2 是否