中学生物实验.ppt
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1、中学生物实验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望初级的问题:初级的问题:实验依据的理论是什么?实验依据的理论是什么?实验该怎样做?规范的操作是怎样的?实验该怎样做?规范的操作是怎样的?实验能够得到什么样的结果?实验能够得到什么样的结果?实验要怎样设计才是科学的?实验要怎样设计才是科学的?实验需要哪些仪器、设备、器具?实验需要哪些仪器、设备、器具?实验失误了怎样改进?实验失误了怎样改进?实验的适用性如何?实验的适用性如何?解决初级问题解决初级问题必要性必
2、要性 生物学科的特点所决定生物学科的特点所决定 通过实验理解书本知识通过实验理解书本知识必需性必需性 学生需要低层次问题的积累和解决的经验学生需要低层次问题的积累和解决的经验 为以后的学习或工作奠定基础为以后的学习或工作奠定基础实验依据的理论是什么?实验依据的理论是什么?或者说实验检验了什么理论,与哪些理论知识有关。或者说实验检验了什么理论,与哪些理论知识有关。例例例例 分离以尿素为氮源的微生物分离以尿素为氮源的微生物分离以尿素为氮源的微生物分离以尿素为氮源的微生物 细菌繁殖和生长需要外界营养物质(微生物培养需要细菌繁殖和生长需要外界营养物质(微生物培养需要添加的添加的6要素:水、氮、碳、能量
3、、无机盐、维生素)要素:水、氮、碳、能量、无机盐、维生素)细菌体内的脲酶可以将动植物残骸中的尿素转化为植细菌体内的脲酶可以将动植物残骸中的尿素转化为植物吸收的氨基酸、物吸收的氨基酸、NH3,以尿素作氮源培养的微生物是一,以尿素作氮源培养的微生物是一类群。(如何检验利用了尿素?)类群。(如何检验利用了尿素?)细菌生长需要糖原,在琼脂培养基加糖能够提供细菌细菌生长需要糖原,在琼脂培养基加糖能够提供细菌糖原。糖原。实验该怎样做?规范的操作是怎样的?实验该怎样做?规范的操作是怎样的?目标明确目标明确 效能最大效能最大 误差最小误差最小例例例例 用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度用样方法调查草地
4、中某种双子叶植物的种群密度用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度 判断植物的分布类型判断植物的分布类型选择合适的样方规格选择合适的样方规格记数的顺序记数的顺序需要测量的指标需要测量的指标延伸延伸不同密度下的个体差异不同密度下的个体差异根系与地上部分的相关性根系与地上部分的相关性在群落中的优势度如何在群落中的优势度如何密度与样方大小的关系密度与样方大小的关系实验能够得到什么样的结果?实验能够得到什么样的结果?例例例例 探究培养液中酵母菌数量的动态变化探究培养液中酵母菌数量的动态变化探究培养液中酵母菌数量的动态变化探究培养液中酵母菌数量的动态变化 不同
5、的生物它所选择的生态策略是不一样的不同的生物它所选择的生态策略是不一样的微生物的种群变动是什么类型?为什么会是这种类型?微生物的种群变动是什么类型?为什么会是这种类型?影响微生物繁殖和生长的环境因素:影响微生物繁殖和生长的环境因素:pH、氧气、水分、营、氧气、水分、营养等养等指数增长模型是不是这个实验预期得到的实验结果?指数增长模型是不是这个实验预期得到的实验结果?实验要怎样设计才是科学的?实验要怎样设计才是科学的?实验方案不同于实验操作,需要设计实验方案不同于实验操作,需要设计操作规范,目的是为了避免实验误差操作规范,目的是为了避免实验误差实验方案设计的科学性,是为了避免实验结论的片面、偏差
6、实验方案设计的科学性,是为了避免实验结论的片面、偏差例例例例 土壤微生物的分解利用土壤微生物的分解利用土壤微生物的分解利用土壤微生物的分解利用 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?如何证明?如何证明?对照组(条件控制)与实验组(条件变化组)对照组(条件控制)与实验组(条件变化组)除有无微生物之外,其它条件相同除有无微生物之外,其它条件相同土壤取自相同的地块土壤取自相同的地块去除微生物以外的生物去除微生物以外的生物实验组土壤灭活处理实验组土壤灭活处理落叶大小、数量相同,作无菌处理落叶大小、数量相
7、同,作无菌处理落叶包埋土壤中落叶包埋土壤中放入无菌处理的器皿,保持环境一定温度与湿度放入无菌处理的器皿,保持环境一定温度与湿度置于无菌环境置于无菌环境实验组与对照组实验组与对照组 实验组与对照组是相对的,实验组接受实验变量处实验组与对照组是相对的,实验组接受实验变量处理,对照组不接受实验变量处理。设立实验组与对照组,理,对照组不接受实验变量处理。设立实验组与对照组,无关变量对实验结果的影响则被排除。无关变量对实验结果的影响则被排除。1空白对照:空白对照:2自身对照:自身对照:3条件对照:条件对照:4相互对照?相互对照?甲状腺对动物的影响甲状腺对动物的影响甲状腺对动物的影响甲状腺对动物的影响 减
8、肥片对动物的影响减肥片对动物的影响减肥片对动物的影响减肥片对动物的影响实验组实验组实验组实验组喂甲状腺激素喂甲状腺激素喂甲状腺激素喂甲状腺激素喂食不同剂量减肥片喂食不同剂量减肥片喂食不同剂量减肥片喂食不同剂量减肥片条件组条件组条件组条件组喂甲状腺抑制剂喂甲状腺抑制剂喂甲状腺抑制剂喂甲状腺抑制剂喂食高脂食物喂食高脂食物喂食高脂食物喂食高脂食物空白组空白组空白组空白组正常饲养正常饲养正常饲养正常饲养正常喂食正常喂食正常喂食正常喂食T1T2T3k1k2k3k4k1k2k3k4k1k2k3k4a1a2a3a4a5a6a7a8实验需要哪些仪器、设备、器具?实验需要哪些仪器、设备、器具?容器类:压力容器、
9、培养容器容器类:压力容器、培养容器测试类:分光光度计、原子吸收、液相色谱测试类:分光光度计、原子吸收、液相色谱观察、记录:显微镜、电镜、数字卡尺、观察、记录:显微镜、电镜、数字卡尺、GPS定位、光定位、光量子仪、叶面积测定量子仪、叶面积测定精密分析:电泳、蛋白质分析、水质分析、细菌分析精密分析:电泳、蛋白质分析、水质分析、细菌分析 条件模拟类:人工气候室、光照培养箱、无菌室、超净工条件模拟类:人工气候室、光照培养箱、无菌室、超净工作台作台 预处理类:切片机、离心机、摇床预处理类:切片机、离心机、摇床器械:剪、镊、针、刀、移液枪、采集器器械:剪、镊、针、刀、移液枪、采集器实验失误了怎样改进?实验
10、失误了怎样改进?因为设计错误所导致的实验结论偏离因为设计错误所导致的实验结论偏离因为操作不规范导致的实验结果差异,或因为环境因子变因为操作不规范导致的实验结果差异,或因为环境因子变化太大,或条件控制不一致等化太大,或条件控制不一致等需要承认实验失误是正常的需要承认实验失误是正常的得到经验得到经验设计错误:设计错误:要从设计方案的源头开始检查要从设计方案的源头开始检查 操作不规范,要检查最有可能导致实验误差过操作不规范,要检查最有可能导致实验误差过 大的操作大的操作纠正错误:重新设计纠正错误:重新设计 更全面考虑可能导致实验误差的影响因子更全面考虑可能导致实验误差的影响因子实验的适用性如何?实验
11、的适用性如何?主要是设计方案可以被其它实验借鉴或沿用主要是设计方案可以被其它实验借鉴或沿用例例例例 确定某种物质对作物生长的适宜范围确定某种物质对作物生长的适宜范围确定某种物质对作物生长的适宜范围确定某种物质对作物生长的适宜范围 设立预实验,粗的浓度梯度,对各区间段细分浓度,设立预实验,粗的浓度梯度,对各区间段细分浓度,逐段排除。用统计检验差异性。逐段排除。用统计检验差异性。实验重复:排除偶然性实验重复:排除偶然性可以沿用到:有毒物质对动物的毒作用(或环境因子)可以沿用到:有毒物质对动物的毒作用(或环境因子)可以沿用到:有毒物质对动物的毒作用(或环境因子)可以沿用到:有毒物质对动物的毒作用(或
12、环境因子)作用的表现:选择明显的(比如外部形态变化)、某种作用的表现:选择明显的(比如外部形态变化)、某种 过程生理敏感的、检验比较便利的过程生理敏感的、检验比较便利的高级的问题:高级的问题:实验有意义吗?实验有意义吗?实验方法上有创新吗?实验方法上有创新吗?实验解决了应用上的技术关键吗?实验解决了应用上的技术关键吗?实验对相关领域的理论有补充吗?实验对相关领域的理论有补充吗?实验拓展或加深人类对自然界的认识吗?实验拓展或加深人类对自然界的认识吗?实验改变了人类一些旧的观念吗?实验改变了人类一些旧的观念吗?实验可应用于实际生产吗?实验可应用于实际生产吗?实验有意义吗?实验有意义吗?实验的意义在
13、于人们的价值取向实验的意义在于人们的价值取向 自然界的生命系统在没有人类的干扰下是一个可以自我自然界的生命系统在没有人类的干扰下是一个可以自我调节的平衡体,从这个意义上说,大部分的生物实验是没意调节的平衡体,从这个意义上说,大部分的生物实验是没意义的。但是,人类为了生存去探索自然规律,弥补对自然界义的。但是,人类为了生存去探索自然规律,弥补对自然界的破坏,达到可持续发展,这样理解,许多实验就变得有意的破坏,达到可持续发展,这样理解,许多实验就变得有意义了。义了。实验的意义分为实验的意义分为理论意义理论意义理论意义理论意义和和实践意义实践意义实践意义实践意义。“种群数量的动态变化种群数量的动态变
14、化”理论意义:结论对考察自然界理论意义:结论对考察自然界中的种群变动有指导的作用;实践意义:通过某种限制因子中的种群变动有指导的作用;实践意义:通过某种限制因子控制有害生物的种群数量的增加。控制有害生物的种群数量的增加。实验方法上有创新吗?实验方法上有创新吗?实验方法创新,意味对某种问题的研究,进行不同实验方法创新,意味对某种问题的研究,进行不同以往的思考(方向)、分析(方法)、解决(方案)。以往的思考(方向)、分析(方法)、解决(方案)。在中学实验中,由于学生接触的研究、实验方法比在中学实验中,由于学生接触的研究、实验方法比较有限,完全的实验方法创新几乎不可能。对实验方法较有限,完全的实验方
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- 关 键 词:
- 中学生物 实验
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