实验与探究能力考纲要求课件 (3).ppt

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1、实验与探究能力考纲要求课件(3)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。有生命必有希望一、课本实验题一、课本实验题 1、内容识记题、内容识记题 2、原理分析题、原理分析题 3、操作经验题、操作经验题 1、内容识记题、内容识记题 要求考生根据对教材中所要求考生根据对教材中所学实验的具体内容的识记来答学实验的具体内容的识记来答题。题。需鉴定的有机物需鉴定的有机物 用于鉴定的试剂用于鉴定的试剂 反应产生的颜色反应产生的颜色还原糖还原糖斐林试剂斐林试剂蛋白质蛋白质紫紫色色淀淀粉粉

2、碘碘液液脂脂肪肪橘黄色橘黄色【例1】（04江苏）根据生物组织中的有机物与某江苏）根据生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用能产生颜色反应的原理，可以鉴些化学试剂相互作用能产生颜色反应的原理，可以鉴定生物组织中某些有机物的存在。定生物组织中某些有机物的存在。（1）填写下表中的空格。）填写下表中的空格。砖红色双缩脲试剂苏丹染液紫蓝色【1、（上海、（上海2002、10）常温常压下，要使过氧化氢溶液）常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，应投入迅速放出大量的氧气，应投入（）A新鲜猪肝新鲜猪肝 B.煮熟猪肝煮熟猪肝 C.冰冻猪肝冰冻猪肝 D.生锈铁钉生锈铁钉2、（上海、（上海2002、17）

3、紫色洋葱外表皮细胞的色素存在于）紫色洋葱外表皮细胞的色素存在于细胞的细胞的-()A、细胞膜细胞膜 B、细胞质基质细胞质基质 C、液泡、液泡 D、细胞核细胞核(05广东广东4)叶绿体色素的纸层析结果显示叶绿素叶绿体色素的纸层析结果显示叶绿素b位于位于层析滤纸的最下端，原因是层析滤纸的最下端，原因是A分子量最小分子量最小B分子量最大分子量最大C在层祈液中的溶解度最小在层祈液中的溶解度最小D在层析液中的溶解度最大在层析液中的溶解度最大内容识记题内容识记题应对措施：熟悉教材实验内容，在理解的基础上进行记忆2、原理分析题、原理分析题要求学生理解课本实验各要求学生理解课本实验各步骤的基本原理。在知其然步骤

4、的基本原理。在知其然的基础上，知其所以然。的基础上，知其所以然。1、（、（2002全国、全国、9）叶绿素不溶于）叶绿素不溶于（）A、水、水 B、石油醚、石油醚 C、丙酮、丙酮 D、苯、苯2、（上海、（上海2002、16）下列四项中）下列四项中,能用于观察四分体的能用于观察四分体的实验材料是实验材料是-()A.蓖麻籽种仁蓖麻籽种仁 B.洋葱根尖洋葱根尖 C.菠菜幼叶菠菜幼叶 D.蝗虫的精巢蝗虫的精巢处理处理ABCSiO2（少量）（少量）CaCO3（少量）（少量）95%乙醇（乙醇（10）蒸馏水（蒸馏水（10）（03江苏）分别在江苏）分别在A、B、C个研钵中加个研钵中加2剪碎的新鲜菠菜剪碎的新鲜菠菜

5、绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到种不同颜色绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到种不同颜色的溶液，即深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。的溶液，即深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。试回答：（试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因，原因是是_。（2）B处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。（3）C处理得到的溶液颜色是处理得到的溶液颜色是_，原因是，原因是_。注：注：“”表示加；表示加；“”表示不加。表示不加。黄绿色黄绿色部分叶绿素受到破坏部分叶绿素受到破坏几乎无色几乎无色叶绿素不溶于水叶绿素不溶于水深绿色深绿色大量叶绿素溶于乙

6、醇中大量叶绿素溶于乙醇中(05广东广东37)在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答以下问题：能量转换的重要细胞器，请回答以下问题：(1)叶绿体中合成叶绿体中合成ATP的能量来源是的能量来源是，合成的，合成的ATP用于用于，释放的氧气的来源是，释放的氧气的来源是，CO2除来自大气外还来源于除来自大气外还来源于。(2)线粒线粒体中合成体中合成ATP的能量来源是的能量来源是合成的合成的ATP用用于于吸收的氧气除来自大气外还来源于吸收的氧气除来自大气外还来源于。37.（1）光能，）光能，CO2的还原，水的分解，呼吸作用；的还原，水的分解，呼吸作

7、用；（2）有机物的分解，生命活动，光合作用；）有机物的分解，生命活动，光合作用；原理分析题原理分析题应对措施：仔细分析实验过程，全面弄清每步原理3、操作经验题、操作经验题主要考查学生是否具备熟主要考查学生是否具备熟练的实验操作技能的考题。练的实验操作技能的考题。（1）（）（2002全国、全国、2）下列细胞结构中，在普通）下列细胞结构中，在普通光学显微镜下分辨不出的是（光学显微镜下分辨不出的是（）A、染色体、染色体 B、液泡、液泡 C、核糖体、核糖体 D、叶绿体、叶绿体C（2）（）（2000全国、全国、3）、用显微镜的一个目镜分别）、用显微镜的一个目镜分别和四个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片

8、。当和四个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多到的细胞最多（）D试剂试剂操作操作作用作用A A柠檬酸钠溶液柠檬酸钠溶液与鸡血混合与鸡血混合防止血液凝固防止血液凝固B B蒸馏水蒸馏水与鸡血细胞混合与鸡血细胞混合保持细胞形状保持细胞形状C C蒸馏水蒸馏水加入到溶解有加入到溶解有DNADNA的的NaClNaCl中中析出析出DNADNA丝状物丝状物D D冷却的酒精冷却的酒精加入到过滤后加入到过滤后DNADNA的的N

9、aClNaCl中中 产生特定的颜色反应产生特定的颜色反应(05广东广东32)下表是关于下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述正确的是使用的材料、操作及其作用的表述正确的是操作经验题操作经验题应对措施：平时强化实验操作训练，复习强化相关题型训练二、拓展性实验题二、拓展性实验题1、信息读取题、信息读取题 2、实验分析题、实验分析题 3、实验设计题、实验设计题 1、信息读取题、信息读取题主要是要求考生在根据表示实验过主要是要求考生在根据表示实验过程和结果的图表，正确地读取相应的信程和结果的图表，正确地读取相应的信息而进行解题。也就是要能息而进行解题。也

10、就是要能正确理解、正确理解、分析图表、图解所表达的内容和意义分析图表、图解所表达的内容和意义，并能用图表等多种表达形式准确地描述并能用图表等多种表达形式准确地描述生物学现象和实验结果。生物学现象和实验结果。(05广东广东14)右图是研究植物向性运动的实验示意图，右图是研究植物向性运动的实验示意图，实验结果不能说明实验结果不能说明A根具有向重力性，茎具有负向重力性根具有向重力性，茎具有负向重力性B生长素对植物生长的作用具有两重性生长素对植物生长的作用具有两重性C根和茎的向性运动都是一种适应根和茎的向性运动都是一种适应D产生生长素的部位是根尖和茎尖产生生长素的部位是根尖和茎尖被测植物被测植物平均受

11、害面积平均受害面积（）（）气孔气孔气孔密度气孔密度（个（个mm2）每个气孔面积每个气孔面积（mm2）甲植物甲植物13.5218272乙植物乙植物33.4162426丙植物丙植物57.7136556【例例4】（04江苏）江苏）在一定程度上，植物在污染环境中也在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。一项研究表明，植物对一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密度和的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表气孔大小等有关。所得数据如下表 该研究说明，植物对该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度

12、呈的抗性与气孔的密度呈_关关系，和每个气孔的面积呈系，和每个气孔的面积呈_关系。关系。在在SO2污染严重的地区，最好选择表中污染严重的地区，最好选择表中_植物为行道树植物为行道树种。种。正相关正相关负相关负相关甲甲信息读取题信息读取题应对措施：加强训练，提高图（表）文转换能力 2、实验分析题、实验分析题 主要是要求考生依据一定的实验主要是要求考生依据一定的实验结果，运用所学的学科知识分析其中结果，运用所学的学科知识分析其中原因或得出正确的实验结论。也就是原因或得出正确的实验结论。也就是要能理解科学实验的一般方法，理解要能理解科学实验的一般方法，理解所考实验的实验内容，包括实验原理、所考实验的实

13、验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，并能方法和操作步骤，并能对实验现象和对实验现象和结果进行解释和分析。结果进行解释和分析。例：（例：（02上海）一学生做了这样一个实验上海）一学生做了这样一个实验,将小球藻放在一只将小球藻放在一只玻璃容器内玻璃容器内,使之处于密封状态使之处于密封状态,实验在保持适宜温度的暗室中实验在保持适宜温度的暗室中进行进行,并从第并从第5分钟起给子光照分钟起给子光照,实验中仪器记录了该容器内氧实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化气量的变化,结果如下图结果如下图,请根据图分析回答：请根据图分析回答：(1)在在0-5分钟之间氧气量减少的原因是：分钟之间氧气量减少的原因是：(

14、2)给予光照后氧气量马上增加的原因是：给予光照后氧气量马上增加的原因是：(3)在在5-20分钟之间分钟之间,氧气量增加的速率逐渐减小氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为这是因为 (4)加入少量的加入少量的NaHCO3溶液后溶液后,氧气产生量呈直线上升氧气产生量呈直线上升,这是这是因为因为 (5)加入加入NaHCO3溶液后溶液后,平均每分钟产生平均每分钟产生 摩尔的氧气。摩尔的氧气。呼吸作用消耗了容器中的氧气呼吸作用消耗了容器中的氧气光合作产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量光合作产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量光合作用使密闭容器内的光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率浓度逐

15、渐减少，光合作用速率逐渐降低逐渐降低NaHCO3产生产生CO2使容器中的使容器中的CO2浓度增加浓度增加510-8实验分析题实验分析题应对策略：应对策略：重视分析实验程序、实验结果；重视理论联系实际3、实验设计题、实验设计题 所谓所谓实验设计实验设计，就是要求学生，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据统计，安排实验步骤，设计数据统计与处理的方法及分析实验的现象。与处理的方法及分析实验的现象。项目项目验证性实验验证性实验探究性实验探究性实验实验目的实验目的验证研究对象的验证研究对象的已知已知属性、特征属性、特征等等探究研究对象的探究研究对象的未

16、知属性、未知属性、特征特征等等实验假设实验假设结论已知，结论已知，不存在假不存在假设问题设问题对所要分析的对象对所要分析的对象设想出设想出一种或几种假定的答案一种或几种假定的答案实验现象实验现象已知已知，应准确描述，应准确描述未知未知，可以不描述，可以不描述预期实验结预期实验结果果一般没有，若有只作一般没有，若有只作单方面预测单方面预测根据假设的讨论进行分析，根据假设的讨论进行分析，一般一般分为是、否、中间三分为是、否、中间三种情况种情况实验结论实验结论对应实验目的，对应实验目的，作出作出肯定结论肯定结论对应假设，分类讨论。一对应假设，分类讨论。一般用般用“如果如果A则则B”的形式的形式表达表

17、达 生物实验考查的几种形式生物实验考查的几种形式1、找出实验设计中的描述、找出实验设计中的描述错误并改正错误并改正3补充和完善某一实验补充和完善某一实验5设计设计实验方案实验方案评价实验方案，修正方案中的错误或补充完善实验方案。评价实验方案，修正方案中的错误或补充完善实验方案。评价实验方案，修正方案中的错误或补充完善实验方案。评价实验方案，修正方案中的错误或补充完善实验方案。要求对实验过程中的个别方面进行科学的补充要求对实验过程中的个别方面进行科学的补充设计实验方案，验证简单的生物学事实设计实验方案，验证简单的生物学事实设计实验方案，验证简单的生物学事实设计实验方案，验证简单的生物学事实;理解

18、探索性理解探索性理解探索性理解探索性实验的一般方法，能制订初步的实验探究方案实验的一般方法，能制订初步的实验探究方案实验的一般方法，能制订初步的实验探究方案实验的一般方法，能制订初步的实验探究方案4提出假设预测提出假设预测结果型结果型只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验方案方案(开放型开放型)2分析实验结果并分析实验结果并得出结论得出结论根据实验现象，判断、推导实验结论根据实验现象，判断、推导实验结论根据实验现象，判断、推导实验结论根据实验现象，判断、推导实验结论;分析、解析分析、解析分析、解析分析、解析实验现象、实验原理实验现象、实验原理实

19、验现象、实验原理实验现象、实验原理 4.实验设计的几个基本问题实验设计的几个基本问题（1）科学研究的过程）科学研究的过程（2）实验中的变量）实验中的变量（3）实验设计的原则）实验设计的原则（4）常见设计思路）常见设计思路(1)科学研究的过程假设演绎法科学研究的过程假设演绎法提出问题提出问题做出假设做出假设设计实验设计实验/验证假设验证假设/实验验证实验验证数据分析数据分析得出结论得出结论观察观察观察观察分析分析分析分析提出提出提出提出假设假设假设假设预测预测预测预测结果结果结果结果得出得出得出得出结论结论结论结论演绎演绎演绎演绎推理推理推理推理实验实验实验实验检测检测检测检测得出结论得出结论假

20、设成立假设成立实际测交结果实际测交结果高：矮高：矮=1：1假设假设预期结果预期结果A：H218O+CO2B：H2O+C18O2全部来自全部来自H2O18O2O2全部来自全部来自CO2O218O2H2O+CO218O218O2实验结果实验结果18O2O2光合作用产生的氧来自水还是二氧化碳？光合作用产生的氧来自水还是二氧化碳？例例1.下图是某种遗传病的家族系谱图下图是某种遗传病的家族系谱图,请据图判断请据图判断:常隐常隐正常男性正常男性正常女性正常女性患病男性患病男性患病女性患病女性15423假设演绎法既是一种常用的科研方法，假设演绎法既是一种常用的科研方法，也是一种有效的逻辑方法也是一种有效的逻

21、辑方法该病是该病是 遗传病遗传病.步骤：假设步骤：假设预期预期比较比较判断判断(2)实验中的变量实验中的变量自变量：实验变量自变量：实验变量因变量：反应变量因变量：反应变量无关变量无关变量:控制变量控制变量观测指标：实验现象或数据，可反观测指标：实验现象或数据，可反映因变量的变化映因变量的变化生物实验中的变量生物实验中的变量 在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用，可分为两类：在实验中的作用，可分为两类：(1)实验变量与反应变量实验变量与反应变量实验变量实验变量：也称为自变量，指实验中：也称为自变量，指实验中由实验者所操纵

22、的因素或由实验者所操纵的因素或条件。条件。反应变量反应变量：亦称因变量，指实验中：亦称因变量，指实验中由实验变量而引起的变化和由实验变量而引起的变化和结果。结果。(2)无关变量与额外变量无关变量与额外变量无关变量无关变量：也称控制变量，指实验中：也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。验现象或结果的因素或条件。额外变量额外变量：也称干扰变量，指实验中：也称干扰变量，指实验中由无关变量所引起的变化由无关变量所引起的变化和结果。和结果。在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关

23、变量应完全相同，这样就会避免实验结果的实验组中的无关变量应完全相同，这样就会避免实验结果的差异是由无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变的差异是由无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变量与反应变量的关系。量与反应变量的关系。实验实验自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量观察植物细观察植物细胞的质壁分胞的质壁分离与复原离与复原外界溶液的外界溶液的浓浓度（高渗溶液、度（高渗溶液、低渗溶液）低渗溶液）质壁分离（液泡失质壁分离（液泡失水缩小、颜色变深、水缩小、颜色变深、原生质层与细胞壁原生质层与细胞壁分离）；质壁分离分离）；质壁分离复原（液泡恢复原复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原状、颜色变浅

24、、原生质层恢复原状）生质层恢复原状）溶液的种溶液的种类类及及浓浓度、分离与复原度、分离与复原现现象的象的观观察察时间时间、装片的装片的洁净洁净度及度及临时临时装片的制作、装片的制作、材料的材料的选择选择等等植物向性运植物向性运动的实验设动的实验设计和观察计和观察是是否否单单侧侧光光照照、均均匀匀光光照照改改变变幼幼苗苗的的空空间间位位置置以以接接受重力的影响受重力的影响幼苗的弯曲状况幼苗的弯曲状况根的弯曲方向根的弯曲方向幼苗的种类、幼苗的种类、培养条件、处理培养条件、处理的部位、装置的的部位、装置的合理性等合理性等萌发种子的种萌发种子的种类及萌发状况、类及萌发状况、环境温度、培养环境温度、培养

25、条件等条件等实验实验自变量自变量因变量因变量无关变量无关变量设计实验设计实验观察生长观察生长素或生长素或生长素类似物素类似物对植物生对植物生长发育的长发育的影响影响生长素（或生长素（或类似物）的类似物）的不同浓度不同浓度扦扦插枝条的生根状插枝条的生根状况的差异；果况的差异；果实发实发育状况的差异；落育状况的差异；落花落果状况在使用花落果状况在使用前后的差异前后的差异实验实验材料的一致性、材料的一致性、激素激素浓浓度的准确性、度的准确性、处处理理时间时间的一致性的一致性实验实验自变量自变量 因变量因变量 观测指标观测指标无关变量无关变量探究光是否影响探究光是否影响种子萌发种子萌发探究温度对酶活探

26、究温度对酶活性的影响性的影响比较过氧化氢酶比较过氧化氢酶和和Fe3+催化效率催化效率探索淀粉酶对淀探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用粉和蔗糖的作用(3)实验设计的原则实验设计的原则科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都路和实验方法的确定都路和实验方法的确定都路和实验方法的确定都不

27、能偏离生物学基本知识不能偏离生物学基本知识不能偏离生物学基本知识不能偏离生物学基本知识基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原则。则。则。则。1 1、科学性原则、科学性原则、科学性原则、科学性原则2.2.可行性原则可行性原则可行性原则可行性原则在实验设计时，在实验设计时，在实验设计时，在实验设计时，从原理、实验实施到实从原理、实验实施到实从原理、实验实施到实从原理、实验实施到实验结果验结果验结果验结果的产生，都的产生，都的产生，都的产生，都实际可行实际可行实际可行实际

28、可行。实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。实验步骤较少，实验时间较短。实验步骤较少，实验时间较短。实验步骤较少，实验时间较短。3.3.简便性原则简便性原则简便性原则简便性原则不论一个实验有几个实验变量，都不论一个实验有几个实验变量，都不论一个实验有几个实验变量，都

29、不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实应确定一个实应确定一个实应确定一个实验变量对应观测一个反应变量验变量对应观测一个反应变量验变量对应观测一个反应变量验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量，这就是单一变量，这就是单一变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。4.4.可重复性原则可重复性原则可重复性原则可重复性原则重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大重复、对照

30、、随机是保证实验结果准确的三大原则原则原则原则。重复是指任何实验都必须有足够的实验。重复是指任何实验都必须有足够的实验。重复是指任何实验都必须有足够的实验。重复是指任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进行一次而无法重复就得出行一次而无法重复就得出行一次而无法重复就得出行一次而无法重复就得出“正式结论正式结论正式结论正式结论”是草率是草率是草率是草率的。随机是为了避免偶然性，减少误差。的。随机是为了避免偶然性，减少误差。的。随机是为了避免偶然性，减少

31、误差。的。随机是为了避免偶然性，减少误差。5.5.单一变量原则单一变量原则单一变量原则单一变量原则 66对照性原则对照性原则对照性原则对照性原则实验中的无关变量很多，必须严格控制，实验中的无关变量很多，必须严格控制，实验中的无关变量很多，必须严格控制，实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和要平衡和要平衡和要平衡和消除无关变量对实验结果的影响消除无关变量对实验结果的影响消除无关变量对实验结果的影响消除无关变量对实验结果的影响.例如：我们在做例如：我们在做例如：我们在做例如：我们在做“植物的向性运动植物的向性运动植物的向性运动植物的向性运动”有重力与有重力与有重力与有重力与单侧光两个实验变量

32、，必须要有各自实验和变化单侧光两个实验变量，必须要有各自实验和变化单侧光两个实验变量，必须要有各自实验和变化单侧光两个实验变量，必须要有各自实验和变化结果，常见的错误就是在有光的条件下进行重力结果，常见的错误就是在有光的条件下进行重力结果，常见的错误就是在有光的条件下进行重力结果，常见的错误就是在有光的条件下进行重力实验变量，影响了实验结果的准确性。实验变量，影响了实验结果的准确性。实验变量，影响了实验结果的准确性。实验变量，影响了实验结果的准确性。又如又如又如又如:在在在在验证温度对酶活性的影响验证温度对酶活性的影响验证温度对酶活性的影响验证温度对酶活性的影响的实验中，的实验中，的实验中，的

33、实验中，就必须控制就必须控制就必须控制就必须控制pHpH值、底物量和酶量的相等，只改变值、底物量和酶量的相等，只改变值、底物量和酶量的相等，只改变值、底物量和酶量的相等，只改变单一变量单一变量单一变量单一变量 温度，观察不同温度下酶活性的差温度，观察不同温度下酶活性的差温度，观察不同温度下酶活性的差温度，观察不同温度下酶活性的差异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。科学的分析，又

34、增强实验结果的可信度和说服力。科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。（二）设计原则（二）设计原则(1)科学性原则科学性原则。指实验的原理要符合科学原。指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，理，实验结果的预期要有科学依据，实验实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则基本原理以及其他学科领域的基本原则。实验原理的科学性；实验原理的科学性；实验材料选择的科学性；实验材料选择的科学性；实验方法的科学性；实验方法的科学性；实验结果处理的科学性实验结果处理的科学性实验原理的科学性实验原理的科学性实验原理是实验设计

35、的依据，也是用来检验和修正实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论或经科学检验得出的科学理论如如2000年全国高考试题第年全国高考试题第25题。本题要求学生题。本题要求学生设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用，题中给设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用，题中给出了两个实验原理：血液中的钙离子在血液凝固过出了两个实验原理：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，若缺少它则血液不能凝固；草酸程中起重要作用，若缺少它则血液不能凝固；草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙钾

36、溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而且沉淀，因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而且完整，学生可由此产生明确的设计思路。完整，学生可由此产生明确的设计思路。实验材料选择的科学性实验材料选择的科学性根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验达到预期结果的关键因素之一是保证实验达到预期结果的关键因素之一。孟德尔选用自花传粉的豌豆作为杂交实验的材孟德尔选用自花传粉的豌豆作为杂交实验的材料，以及料，以及“植物细胞的植壁分离复原植物细胞的植壁分离复原”实验选用紫色实验选用紫色洋葱作为实验材料都是一些经典的成

37、功选材的范例。洋葱作为实验材料都是一些经典的成功选材的范例。再如，新鲜的黑藻嫩叶是再如，新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动观察细胞质流动”实验的实验的理想材料，因其新鲜，故能保证观察到的是活细胞，理想材料，因其新鲜，故能保证观察到的是活细胞，因其含水量多，故能保证细胞质的流动速度快，实验因其含水量多，故能保证细胞质的流动速度快，实验现象明显；因其含叶绿体故能使细胞质的流动速度和现象明显；因其含叶绿体故能使细胞质的流动速度和流动方向清晰可见；因其叶片薄，故便于制片且能在流动方向清晰可见；因其叶片薄，故便于制片且能在显微镜下观察。另外，黑藻在一年四季都可以培养显微镜下观察。另外，黑藻在一年四季都可以

38、培养取材方便。有了这样的实验材料，再加上科学的方法取材方便。有了这样的实验材料，再加上科学的方法就可以顺利地达到实验目的。就可以顺利地达到实验目的。实验方法的科学性实验方法的科学性只有科学而严谨的实验方法，才能得出正确只有科学而严谨的实验方法，才能得出正确而可靠的实验结果。而可靠的实验结果。如证明植物细胞呼吸释放二氧化碳的实验是如证明植物细胞呼吸释放二氧化碳的实验是这样设计的：通入的空气首先经过这样设计的：通入的空气首先经过NaOH溶液除溶液除去其中的去其中的CO2再经过再经过Ca(OH)2溶液检验溶液检验CO2是否是否除尽，最后才通入装有萌发种子的密封瓶中。只除尽，最后才通入装有萌发种子的密

39、封瓶中。只有经过这样的步骤，才能完全排除干扰因素（空有经过这样的步骤，才能完全排除干扰因素（空气中气中CO2），才能证明瓶中排出的），才能证明瓶中排出的CO2确实来源确实来源于种子。于种子。实验结果处理的科学性实验结果处理的科学性这是指对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先记录，这是指对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先记录，然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们所能够透露给我们然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。的最大信息量。如下面这个实验：用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦，如下面这个实验：用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦，48h后测定几种离

40、子的浓度占该离子开始浓度的百分比，实验后测定几种离子的浓度占该离子开始浓度的百分比，实验结果如下：结果如下：试验条件试验条件水分消耗水分消耗（ml）Ca2+K+Mg2+(%)光照光照109013527179黑暗黑暗53410535113一是植物对水分和矿质元素的吸收，与光有一定的关系；二是植物对水分一是植物对水分和矿质元素的吸收，与光有一定的关系；二是植物对水分和矿质元素的吸收是相对独立的两个过程；三是植物对矿质元素的吸收具和矿质元素的吸收是相对独立的两个过程；三是植物对矿质元素的吸收具有选择性。有选择性。上面的结果因为经过了记录和整理，所以使人一目了然。观看上面的结果因为经过了记录和整理，所

41、以使人一目了然。观看这个实验结果，首先要分析出该实验中设计了哪些对照组。由上这个实验结果，首先要分析出该实验中设计了哪些对照组。由上表可知，表中出现三组对照：一组是表可知，表中出现三组对照：一组是有光与无光有光与无光；一组是；一组是水分的水分的吸收与矿质元素的吸收吸收与矿质元素的吸收；还有一组是；还有一组是不同的矿质元素的吸收情况不同的矿质元素的吸收情况比较比较。所以，我们分析实验结果时，也应从这三方面入手，得出。所以，我们分析实验结果时，也应从这三方面入手，得出加下实验结论：加下实验结论：(2)平行重复原则平行重复原则任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使任何实验必须有足够的

42、实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。平行重复原则要求控制某种因素的变化强得出的结论准确、科学。平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。下面的这道题就是根据平行重复原则设计的实验。在用质壁分下面的这道题就是根据平行重复原则设计的实验。在用质壁分离法测细胞的渗透能力的实验中，把剪成小块的洋葱表皮细胞离法测细胞的渗透能力的实验中，把剪成小块的洋葱表皮细胞(等等量量)分别依次放入下面各组溶液中，结果记录如下表。分别依次放入下面各组溶液中，结果记录如下表。培养皿培养皿蔗糖溶液蔗糖溶

43、液浓浓度度（mol.L-1）发发生初始生初始质质壁分离壁分离细细胞占胞占观观察察细细胞数目胞数目的百分比的百分比10.2无无20.3无无30.415%40.540%50.680%60.799%70.8100%请回答：请回答：(1)该洋葱细胞液的等渗浓度范围为该洋葱细胞液的等渗浓度范围为_。(2)在以上基础上，如何进一步改进实验，将测定的洋葱表皮细胞在以上基础上，如何进一步改进实验，将测定的洋葱表皮细胞的细胞液浓度范围精确到小数点后两位数。的细胞液浓度范围精确到小数点后两位数。需设置的蔗糖溶液浓度分别为需设置的蔗糖溶液浓度分别为_。_。观察。观察。结果与分析。结果与分析。实验的第二步需要根据平行

44、重复原则设计实验来得出结论。实验的第二步需要根据平行重复原则设计实验来得出结论。培养皿培养皿蔗糖溶液蔗糖溶液浓浓度度（mol.L-1）发发生初始生初始质质壁分离壁分离细细胞占胞占观观察察细细胞数胞数目的百分比目的百分比10.2无无20.3无无30.415%40.540%50.680%60.799%70.8100%(3)单一变量原则单一变量原则。该原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。该原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义是：其含义是：不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量。量对应观测一个反应变量

45、。实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如，在例如，在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，实验中，加入的淀粉和蔗糖是单一变量，而加入的淀粉酶的量、加入的淀粉和蔗糖是单一变量，而加入的淀粉酶的量、反应温度、反应温度、pH则应控制成相同条件则应控制成相同条件(常量常量)，否则这些，否则这些因素的差异将作为无关变量，干扰实验结果及对实验因素的差异将作为无关变量，干扰实验结果及对实验结果的分析。因此，在考虑单一变量原则时，还要结果的分析。因此，在考虑单一变量原则时，还要尽尽量使常量能够满足实验成功的条件。量使常量能够满

46、足实验成功的条件。例例4.某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：在这一实验设计中，应该改正的错误是（在这一实验设计中，应该改正的错误是（）A两个花盆都应该放在向阳的地方两个花盆都应该放在向阳的地方B两个花盆都应该放在黑暗的地方两个花盆都应该放在黑暗的地方C两个花盆的温度不应该一样高两个花盆的温度不应该一样高D两个花盆都应该浇给充足的水两个花盆都应该浇给充足的水花花盆盆阳阳光光温温度度水水 光光照照20充充足足 暗暗室室20不不充充足足在考虑单因子变量原则时，还要尽量

47、使常量能够满足实验在考虑单因子变量原则时，还要尽量使常量能够满足实验成功的条件。成功的条件。D(4)对照原则对照原则。对于对照实验，一个实验可包括实验。对于对照实验，一个实验可包括实验组和对照组，实验组是接受自变量处理的对象组，对组和对照组，实验组是接受自变量处理的对象组，对照组照组(控制组控制组)是不接受自变量处理的对象组。是不接受自变量处理的对象组。目的：通过设置对照实验，既可排除无关变量的干目的：通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。所以所以所以所以大多大多大多大多数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实数

48、实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验验验验。如何设置对照实验呢？如何设置对照实验呢？如何设置对照实验呢？如何设置对照实验呢？所谓对照实验是指除所控因所谓对照实验是指除所控因所谓对照实验是指除所控因所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验素外其它条件与被对照实验完全相等的实验素外其它条件与被对照实验完全相等的实验素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。对照类型：对照类型：空白对照空白对照自身对照自身对照条件对照条件对照相互对照相互对照对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽

49、量去保证对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它其它其它其它条件的完全相等条件的完全相等条件的完全相等条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面：。具体来说有如下四个方面：。具体来说有如下四个方面：。具体来说有如下四个方面：所有用生物材料要相同所有用生物材料要相同所有用生物材料要相同所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理

50、状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。所用实验器具要相同所用实验器具要相同所用实验器具要相同所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。全一样。全一样。全一样。所用实验试剂要相同所用实验试剂要相同所用实验试剂要相同所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积即试剂的成分、浓度、体