【精品】人教版高中生物培训：中学生物实验教学思考精品ppt课件.ppt

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1、人教版高中生物培训：中学生物实验教学思考高中生物课程高中生物课程标准标准中课程三大具体目标中课程三大具体目标1 1、知识（略）、知识（略）2 2、情感态度和价值观（略）、情感态度和价值观（略）3 3、能力、能力 能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能。生物学实验的操作、生物绘图等技能。能够利用多种媒体搜集生物学的信息。学会鉴别、选择、运用和能够利用多种媒体搜集生物学的信息。学会鉴别、选择、运用和分享信息。分享信息。发展科学探究能力，初步学会：发展科学探究能力，初步学会：客观地观察和描述生物

2、现象；客观地观察和描述生物现象；通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的可以探究的问题；通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的可以探究的问题；分析总结，阐明与研究该问题相关的知识；分析总结，阐明与研究该问题相关的知识；确认变量确认变量（包括调节变量和应变量）（包括调节变量和应变量）；作出假设和预期；作出假设和预期；设计可行的实验方案设计可行的实验方案（或调查方案）；（或调查方案）；实施实验方案，搜集证据；实施实验方案，搜集证据；利用数学方法整理和解读数据；利用数学方法整理和解读数据；根据根据实验或调查提供的实验或调查提供的证据作出合理判断；证据作出合理判断；用准确的术语、图表介绍研究方法和结

3、果，阐明观点；用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。必要的反思和修改。具体体现：新教材中实验、实践等显著增多具体体现：新教材中实验、实践等显著增多“分子与细胞分子与细胞分子与细胞分子与细胞”模块就有十四个学生实验与模拟实验模块就有十四个学生实验与模拟实验模块就有十四个学生实验与模拟实验模块就有十四个学生实验与模拟实验1.1.1.1.使用高倍显微镜观察几种细胞使用高倍显微镜观察几种细胞使用高倍显微镜观察几种细胞使用高倍显微镜观察几种细胞2.2.2.2.检测生

4、物组织中的还原糖、脂肪和检测生物组织中的还原糖、脂肪和检测生物组织中的还原糖、脂肪和检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质3.3.3.3.观察观察观察观察DNADNADNADNA和和和和RNARNARNARNA在细胞中的分布在细胞中的分布在细胞中的分布在细胞中的分布4.4.4.4.体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法5.5.5.5.用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体6.6.6.6.尝试制作真核细胞的三维结构模型尝试制作真核细胞的三维结构模型尝试制作真

5、核细胞的三维结构模型尝试制作真核细胞的三维结构模型7.7.7.7.探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水8.8.8.8.比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解9.9.9.9.探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件10.10.10.10.探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式11.11.11.11.绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和

6、分离绿叶中色素的提取和分离12.12.12.12.探究环境因素对光合作用强度探究环境因素对光合作用强度探究环境因素对光合作用强度探究环境因素对光合作用强度的影响的影响的影响的影响13.13.13.13.细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系14.14.14.14.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂思考一：初级的问题思考一：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？

7、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？实验的适用性如何？实验的适用性如何？为什么要解决初级问

8、题？为什么要解决初级问题？为什么要解决初级问题？为什么要解决初级问题？必要性：生物学科的特点所决定通过实验理解书本知识必要性：生物学科的特点所决定通过实验理解书本知识必要性：生物学科的特点所决定通过实验理解书本知识必要性：生物学科的特点所决定通过实验理解书本知识必需性：学生需要低层次问题的积累和解决的经验，为以后的学习必需性：学生需要低层次问题的积累和解决的经验，为以后的学习必需性：学生需要低层次问题的积累和解决的经验，为以后的学习必需性：学生需要低层次问题的积累和解决的经验，为以后的学习 或工作奠定基础或工作奠定基础或工作奠定基础或工作奠定基础邵晓阳邵晓阳邵晓阳邵晓阳实验分级实验分级实验分级

9、实验分级实验考查目标实验考查目标实验考查目标实验考查目标举例实验举例实验举例实验举例实验观察或鉴别观察或鉴别观察或鉴别观察或鉴别观察对象观察对象观察对象观察对象“是什么是什么是什么是什么”，鉴别实验材料鉴别实验材料鉴别实验材料鉴别实验材料中中中中“有什么有什么有什么有什么”观察叶绿体和细胞质的流动、观察叶绿体和细胞质的流动、观察叶绿体和细胞质的流动、观察叶绿体和细胞质的流动、DNADNADNADNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定验证实验验证实验验证实验验证实验为阐明为阐明为阐明为阐明“为什么为什么为什么为什么”或或或或“怎么样怎么样怎么样怎么样”提供实提供实提供实提供

10、实验依据，或证实物质或结构的动态变化验依据，或证实物质或结构的动态变化验依据，或证实物质或结构的动态变化验依据，或证实物质或结构的动态变化观察细胞有丝分裂、观察质观察细胞有丝分裂、观察质观察细胞有丝分裂、观察质观察细胞有丝分裂、观察质壁分离及复原壁分离及复原壁分离及复原壁分离及复原部分探究部分探究部分探究部分探究（引导式）（引导式）（引导式）（引导式）教师提出实验结构或程序，学生参与教师提出实验结构或程序，学生参与教师提出实验结构或程序，学生参与教师提出实验结构或程序，学生参与“干什么干什么干什么干什么”和和和和“发现什么发现什么发现什么发现什么”的探究过程的探究过程的探究过程的探究过程探究酶

11、及其作用特性、提取探究酶及其作用特性、提取探究酶及其作用特性、提取探究酶及其作用特性、提取和分离叶绿体色素和分离叶绿体色素和分离叶绿体色素和分离叶绿体色素全程性探究全程性探究全程性探究全程性探究（自主式）（自主式）（自主式）（自主式）学生自主探究，设计和执行实验方案来学生自主探究，设计和执行实验方案来学生自主探究，设计和执行实验方案来学生自主探究，设计和执行实验方案来检验对检验对检验对检验对“有什么有什么有什么有什么”和和和和“为什么为什么为什么为什么”的解释的解释的解释的解释探究低温诱导染色体加倍、探究低温诱导染色体加倍、探究低温诱导染色体加倍、探究低温诱导染色体加倍、探究影响酶活性的因素、

12、烟探究影响酶活性的因素、烟探究影响酶活性的因素、烟探究影响酶活性的因素、烟草对小动物的危害试验、无草对小动物的危害试验、无草对小动物的危害试验、无草对小动物的危害试验、无土栽培与植物缺素症分析等土栽培与植物缺素症分析等土栽培与植物缺素症分析等土栽培与植物缺素症分析等模拟或制作模拟或制作模拟或制作模拟或制作设计和制作实验研究的某种对象，或人设计和制作实验研究的某种对象，或人设计和制作实验研究的某种对象，或人设计和制作实验研究的某种对象，或人为条件下模拟研究对象的动态变化为条件下模拟研究对象的动态变化为条件下模拟研究对象的动态变化为条件下模拟研究对象的动态变化制作制作制作制作DNADNADNADN

13、A双螺旋结构模型、模双螺旋结构模型、模双螺旋结构模型、模双螺旋结构模型、模拟性状分离的杂交实验拟性状分离的杂交实验拟性状分离的杂交实验拟性状分离的杂交实验高中生物探究性实验的分级高中生物探究性实验的分级高中生物探究性实验的分级高中生物探究性实验的分级 新课程中根据学生实验目的的不同，将学生参与的实验活动分为新课程中根据学生实验目的的不同，将学生参与的实验活动分为新课程中根据学生实验目的的不同，将学生参与的实验活动分为新课程中根据学生实验目的的不同，将学生参与的实验活动分为3 3 3 3类：一类：一类：一类：一是以实验操作技能训练为主的技能性实验，二是以检验已知的事实、概念或是以实验操作技能训练

14、为主的技能性实验，二是以检验已知的事实、概念或是以实验操作技能训练为主的技能性实验，二是以检验已知的事实、概念或是以实验操作技能训练为主的技能性实验，二是以检验已知的事实、概念或原理的真实性为主的验证性实验，三是以引导学生通过探究获得新知和接受原理的真实性为主的验证性实验，三是以引导学生通过探究获得新知和接受原理的真实性为主的验证性实验，三是以引导学生通过探究获得新知和接受原理的真实性为主的验证性实验，三是以引导学生通过探究获得新知和接受科学方法训练的探索性实验。科学方法训练的探索性实验。科学方法训练的探索性实验。科学方法训练的探索性实验。探究性实验和验证性实验的区别探究性实验和验证性实验的区

15、别探究性实验和验证性实验的区别探究性实验和验证性实验的区别 探究性实验探究性实验探究性实验探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自已实验、是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自已实验、是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自已实验、是指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自已实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动 验证性实验验证性实验验证性实验验证性实验是指实验者针对已知的实验结果而进行

16、的以验证实验结果、是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验 探究性实验探究性实验探究性实验探究性实验验证性实验验证性实验验证性实验验证性实验实验目的实验目的实验目的实验目的探索研究对象的未知属性、特征以探索研究对象的未知属性、特征以探索研究对象的未知属

17、性、特征以探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系及与其他因素的关系及与其他因素的关系及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以验证研究对象的已知属性、特征以验证研究对象的已知属性、特征以验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系及与其他因素的关系及与其他因素的关系及与其他因素的关系实验假设实验假设实验假设实验假设假设一般采用假设一般采用假设一般采用假设一般采用“如果如果如果如果A A A A，则，则，则，则B”B”B”B”的形的形的形的形式表述，是根据现有的科学理论、式表述，是根据现有的科学理论、式表述，是根据现有的科学理论、式表述，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究

18、的对象设想出一事实，对所要研究的对象设想出一事实，对所要研究的对象设想出一事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释种或几种可能性的答案、解释种或几种可能性的答案、解释种或几种可能性的答案、解释因结论是已知的，因此不存在假设因结论是已知的，因此不存在假设因结论是已知的，因此不存在假设因结论是已知的，因此不存在假设问题问题问题问题实验原理实验原理实验原理实验原理因探究内容而异因探究内容而异因探究内容而异因探究内容而异因验证内容而异因验证内容而异因验证内容而异因验证内容而异实验过程实验过程实验过程实验过程应有的实验步骤，实际上并未完成，应有的实验步骤，实际上并未完成，应有的实验步骤，

19、实际上并未完成，应有的实验步骤，实际上并未完成，因探究内容而异因探究内容而异因探究内容而异因探究内容而异应有的实验步骤，可以是曾经做过应有的实验步骤，可以是曾经做过应有的实验步骤，可以是曾经做过应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异或尚未做过的，因验证内容而异或尚未做过的，因验证内容而异或尚未做过的，因验证内容而异实验现象实验现象实验现象实验现象未知，可以不描述未知，可以不描述未知，可以不描述未知，可以不描述已知，应准确描述已知，应准确描述已知，应准确描述已知，应准确描述结果预测结果预测结果预测结果预测对应假设，分类讨论对应假设，分类讨论对应假设，分类讨论对应假设，分类讨论

20、无无无无实验结论实验结论实验结论实验结论无无无无对应实验目的做出肯定结论对应实验目的做出肯定结论对应实验目的做出肯定结论对应实验目的做出肯定结论定性实验和定量实验定性实验和定量实验定性实验和定量实验定性实验和定量实验定定定定性性性性实实实实验验验验 定定定定性性性性实实实实验验验验是是是是判判判判断断断断研研研研究究究究对对对对象象象象具具具具有有有有哪哪哪哪些些些些性性性性质质质质，并并并并判判判判定定定定某某某某种种种种物物物物质质质质的的的的成成成成分分分分、结结结结构构构构或或或或者者者者鉴鉴鉴鉴别别别别某某某某些些些些因因因因素素素素之之之之间间间间是是是是否否否否具具具具有有有有某

21、某某某种种种种关关关关系系系系的的的的一一一一种种种种实实实实验验验验方方方方法法法法。一一一一般般般般来来来来说说说说是是是是解解解解决决决决的的的的是是是是“有有有有与与与与无无无无”和和和和“是是是是与与与与否否否否”的问题。的问题。的问题。的问题。如如如如植植植植物物物物生生生生长长长长素素素素对对对对植植植植物物物物的的的的促促促促进进进进生生生生长长长长作作作作用用用用的的的的证证证证明明明明；判判判判断断断断叶叶叶叶绿绿绿绿体体体体中中中中色素的种类和颜色。色素的种类和颜色。色素的种类和颜色。色素的种类和颜色。定定定定量量量量实实实实验验验验 为为为为了了了了对对对对研研研研究究

22、究究对对对对象象象象的的的的性性性性质质质质、组组组组成成成成及及及及影影影影响响响响因因因因素素素素有有有有更更更更深深深深入入入入的的的的认认认认识识识识，就就就就必必必必须须须须探探探探究究究究它它它它们们们们之之之之间间间间的的的的数数数数量关系。量关系。量关系。量关系。证明生长素的量对植物的影响。证明生长素的量对植物的影响。证明生长素的量对植物的影响。证明生长素的量对植物的影响。PHPHPHPH值与酶的活性的关系，植物值与酶的活性的关系，植物值与酶的活性的关系，植物值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、的光合作用与环境的温度、的光合作用与环境的温度、的光合作用与环境的温度、

23、CO2CO2CO2CO2、光照强度等的关系都有其相、光照强度等的关系都有其相、光照强度等的关系都有其相、光照强度等的关系都有其相应的数学表达式或函数曲线图。应的数学表达式或函数曲线图。应的数学表达式或函数曲线图。应的数学表达式或函数曲线图。注意：中学生物实验教学中应多设计一些定量实验，帮助学生树立注意：中学生物实验教学中应多设计一些定量实验，帮助学生树立注意：中学生物实验教学中应多设计一些定量实验，帮助学生树立注意：中学生物实验教学中应多设计一些定量实验，帮助学生树立“量量量量化化化化”意识，学会科学方法，培养严谨科学态度，并进行逻辑思维训练意识，学会科学方法，培养严谨科学态度，并进行逻辑思维

24、训练意识，学会科学方法，培养严谨科学态度，并进行逻辑思维训练意识，学会科学方法，培养严谨科学态度，并进行逻辑思维训练如何进行实验设计？如何进行实验设计？如何进行实验设计？如何进行实验设计？例：土壤微生物的分解利用例：土壤微生物的分解利用例：土壤微生物的分解利用例：土壤微生物的分解利用 （邵晓阳）（邵晓阳）提出课题：提出课题：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？生物学实验设计的原则：生物学实验设计的原则：对照及单因子变量原则对照及单因子变量原则。单一变量原则。单一变量原则,是

25、处理实验中的复杂是处理实验中的复杂变量关系的准则之一。它有两层意思变量关系的准则之一。它有两层意思:一是确保一是确保“单一变量单一变量”的实验观的实验观测测,即不论一个实验有几个实验变量即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都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保一个反应变量；二是确保“单一变量单一变量”的操作规范的操作规范,即实验实施中要尽即实验实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。可能避免无关变量及额外变量的干扰。科学性原则；科学性原则；可行性及简便性原则；可行性及简便性原则；平行重复原则；平行重复原则；对照实验的常用方法对照实验的常用方法对照实验的常用

26、方法对照实验的常用方法 类型类型类型类型设置对照方法设置对照方法设置对照方法设置对照方法实例实例实例实例空白空白空白空白对照对照对照对照不给对照组任何处理因素不给对照组任何处理因素不给对照组任何处理因素不给对照组任何处理因素甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，不饲喂药剂组不饲喂药剂组不饲喂药剂组不饲喂药剂组自身自身自身自身对照对照对照对照实验和对照都在同一研究对象实验和对照都在同一研究对象实验和对照都在同一研究对象实验和对照都在同一研究对象上进行，不另设对照组上进行，不另设对照组上进行，不另设对照组上进行，不另设对照组植物细胞

27、质壁分离和复原植物细胞质壁分离和复原植物细胞质壁分离和复原植物细胞质壁分离和复原条件条件条件条件对照对照对照对照给对照组施以部分实验因素，给对照组施以部分实验因素，给对照组施以部分实验因素，给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素但不是所要研究的处理因素但不是所要研究的处理因素但不是所要研究的处理因素甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，甲状腺激素饲喂蝌蚪的实验，饲喂甲状腺抑制剂组饲喂甲状腺抑制剂组饲喂甲状腺抑制剂组饲喂甲状腺抑制剂组相互相互相互相互对照对照对照对照不单设对照组，而是几个实验不单设对照组，而是几个实验不单设对照组，而是几个实验不

28、单设对照组，而是几个实验组相互对照组相互对照组相互对照组相互对照植物向重力性生长的向性实植物向重力性生长的向性实植物向重力性生长的向性实植物向重力性生长的向性实验验验验一个比较完整的实验设计方案，一般应包括以下内容：一个比较完整的实验设计方案，一般应包括以下内容：例：分离以尿素为氮源的微生物（邵晓阳）：例：分离以尿素为氮源的微生物（邵晓阳）：例：分离以尿素为氮源的微生物（邵晓阳）：例：分离以尿素为氮源的微生物（邵晓阳）：细菌繁殖和生长需要外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界营养物质（微生物培养需要添加的6 6要素：水、氮、碳、能量、无机盐、要素：水、氮、碳、能量、无机盐、维

29、生素）；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物吸收的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、氨基酸、NHNH3 3，以尿素作氮源培养的微生物是一类群。（如何检验利用了尿，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？）；素？）；细菌生长需要糖原，在琼脂培养基加糖能够提供细菌糖原。细菌生长需要糖原，在琼脂培养基加糖能够提供细菌糖原。实验课题：即研究的内容实验课题：即研究的内容（对其去粗取精，提炼要点）（对其去粗取精，提炼要点）；实验原理：即理论依据实验原理：即理论依据（用所学知识，找准实验原理，并要做（用所学知识，找准实验原理，并要做 到对原理

30、理解透彻）；到对原理理解透彻）；假设：即对可见现象提出一种可检测的解释，但未经证实的假设：即对可见现象提出一种可检测的解释，但未经证实的 论题。假设一般分为两个步骤：第一步提出假设，即论题。假设一般分为两个步骤：第一步提出假设，即 依据发现的事实材料和已知的科学原理，通过思考，依据发现的事实材料和已知的科学原理，通过思考，提出初步假设；第二步作出预期（或推断），即依据提出初步假设；第二步作出预期（或推断），即依据 提出的假设，推理得出假定性结论；提出的假设，推理得出假定性结论；实验：即依据实验目的和提出的假设和预期，设计实验的方法和实验：即依据实验目的和提出的假设和预期，设计实验的方法和 步骤

31、，进行实验验证步骤，进行实验验证（大多与单因子变量和对照实验有关）；（大多与单因子变量和对照实验有关）；（邵晓阳）实验该怎样做？规范的操作是怎样的？（邵晓阳）实验该怎样做？规范的操作是怎样的？（邵晓阳）实验该怎样做？规范的操作是怎样的？（邵晓阳）实验该怎样做？规范的操作是怎样的？要求：目标明确、效能最大、误差最小要求：目标明确、效能最大、误差最小例：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度例：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度例：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度例：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

32、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还可以继续延伸：还可以继续延伸：不同密度下的个体差异；不同密度下的个体差异；根系与地上部分的根系与地上部分的相关性；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组：实验组：对照组：对照组：施加施加取消取消改变改变实验变量实验变量反应变量反应变量得到得到消失消失程度改变程度改变对照科学结论无关变量相同分析操纵实验变量控制无关变量检测反应变量对照实验设计的关键对照实验设计的关键例：土壤微生物的分解利用例：土壤微生物的分解利用例：土壤微生物的分解利用例：土壤微生物的分解利用 （邵晓阳）

33、（邵晓阳）提出课题：提出课题：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？邵晓阳老师提出的注意点：邵晓阳老师提出的注意点：邵晓阳老师提出的注意点：邵晓阳老师提出的注意点：对照组与实验组（条件控制组）；对照组与实验组（条件控制组）；对照组与实验组（条件控制组）；对照组与实验组（条件控制组）；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；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；土壤取自相同的地块；土壤取自

34、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；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；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、数量相同，作无菌处理；落叶大小、数量相同，作无菌处理；落叶大小、数量相同，作无菌处理；落叶包埋土壤中；落叶包埋土壤中；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；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；置于无菌环境等置于无菌环境等置于无菌环境等置于无菌环

35、境等邵老师提出还应注意：实验需要哪些仪器、设备、器具？邵老师提出还应注意：实验需要哪些仪器、设备、器具？邵老师提出还应注意：实验需要哪些仪器、设备、器具？邵老师提出还应注意：实验需要哪些仪器、设备、器具？n n容器类：压力容器、培养容器容器类：压力容器、培养容器容器类：压力容器、培养容器容器类：压力容器、培养容器n n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n n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、观察、记录：显微镜、电镜、数字卡尺、观察、记录：显

36、微镜、电镜、数字卡尺、GPSGPSGPSGPS定位、光量子定位、光量子定位、光量子定位、光量子仪、叶面积测定仪、叶面积测定仪、叶面积测定仪、叶面积测定n n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 n n条件模拟类：人工气候室、光照培养箱、无菌室、超净工作条件模拟类：人工气候室、光照培养箱、无菌室、超净工作条件模拟类：人工气候室、光照培养箱、无菌室、超净工作条件模拟类：人工气候室、光照培养箱、无菌室、超净工作台台台台 n n预处理类：切片机、离心机、摇

37、床预处理类：切片机、离心机、摇床预处理类：切片机、离心机、摇床预处理类：切片机、离心机、摇床n n器械：剪、镊、针、刀、移液枪、采集器器械：剪、镊、针、刀、移液枪、采集器器械：剪、镊、针、刀、移液枪、采集器器械：剪、镊、针、刀、移液枪、采集器分析与结论：对实验中收集到的现象、结果、数据进行整理归分析与结论：对实验中收集到的现象、结果、数据进行整理归纳，有的可以处理成图表等形式，最后通过分析，得出结论。纳，有的可以处理成图表等形式，最后通过分析，得出结论。如结果符合预期，则假设成立，作出肯定结论。如结果不符合如结果符合预期，则假设成立，作出肯定结论。如结果不符合预期，则作出否定结论。预期，则作出

38、否定结论。观察和数据的收集；观察和数据的收集；（邵晓阳）（邵晓阳）实验能够得到什么样的结果？实验能够得到什么样的结果？实验能够得到什么样的结果？实验能够得到什么样的结果？例：探究培养液中酵母菌数量的动态变化例：探究培养液中酵母菌数量的动态变化例：探究培养液中酵母菌数量的动态变化例：探究培养液中酵母菌数量的动态变化思考：指数增长模型是不是这个实验预期得到的实验结果？思考：指数增长模型是不是这个实验预期得到的实验结果？不同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

39、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：pHpH、氧气、水分、营养等。、氧气、水分、营养等。特别强调二：实验的适用性如何？特别强调二：实验的适用性如何？特别强调二：实验的适用性如何？特别强调二：实验的适用性如何？主要是指设计方案可以被其它实验借鉴或沿用主要是指设计方案可以被其它实验借鉴或沿用例：确定某种物质对作物生长的适宜范围实验可以沿用到有毒物质例：确定某种物质对作物生长的适宜范围实验可以沿用到有毒物质例：确定某种物质对作物生长的适宜范围实验可以沿用到有毒物质例：确定某种物质对作物生长的适宜范围实验可以沿用到有毒物质对动物的毒作用（或环境因子）对动物的毒作用（或环境因子）对

40、动物的毒作用（或环境因子）对动物的毒作用（或环境因子）特别强调一：特别强调一：特别强调一：特别强调一：实验失误了怎样改进？实验失误了怎样改进？实验失误了怎样改进？实验失误了怎样改进？因为设计错误所导致的实验结论偏离；因为操作不规范导致的实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，或因为环境因子变化太大，或条件控制不一致等验结果差异，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验结果差异，或因为环境因子变化太

41、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得到经验得到经验 设计错误：要从设计方案的源头开始检查；操作不规范，要检查设计错误：要从设计方案的源头开始检查；操作不规范，要检查设计错误：要从设计方案的源头开始检查；操作不规范，要检查设计错误：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大的操作最有可能导致实验误差过大的操作最有可能导致实验误差过大的操作最有可能导致实验误差过大的操作 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纠正错误：重新设计；更全面考虑可能导致实验误

42、差的影响因子纠正错误：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小小 节节提出提出问题问题作出作出假设假设设计设计实验实验分析分析数据数据得出得出结论结论交流交流反思反思材材料料仪仪器器方方案案预预测测实施实施计划计划实验变量实验变量无关变量无关变量反应变量反应变量观察现象观察现象测量数值测量数值施加干扰施加干扰操纵操纵捕获捕获随机分组随机分组设置对照设置对照条件适宜条件适宜重复实验重复实验控制控制思考二：高级的问题思考二：高级的问题实验有意义吗？实验有意义吗？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？实验方

43、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？实验可应用于实

44、际生产吗？实验可应用于实际生产吗？邵晓阳邵晓阳邵晓阳邵晓阳实验有意义吗？实验有意义吗？实验的意义在于人们的价值取向实验的意义在于人们的价值取向实验的意义在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

45、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。义了。义了。实验的意义分为实验的意义分为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和和实践意义实践意义实践意义实践意义 如如如如“种群数量的动态变化种

46、群数量的动态变化种群数量的动态变化种群数量的动态变化”理论意义：理论意义：理论意义：理论意义：结论对考察自然结论对考察自然结论对考察自然结论对考察自然界中的种群变动有指导的作用；界中的种群变动有指导的作用；界中的种群变动有指导的作用；界中的种群变动有指导的作用；实践意义：实践意义：实践意义：实践意义：通过某种限制因通过某种限制因通过某种限制因通过某种限制因子控制有害生物的种群数量的增加。子控制有害生物的种群数量的增加。子控制有害生物的种群数量的增加。子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，进行不同以往实验方法创新，意味对某种问

47、题的研究，进行不同以往实验方法创新，意味对某种问题的研究，进行不同以往实验方法创新，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）。的思考（方向）、分析（方法）、解决（方案）。的思考（方向）、分析（方法）、解决（方案）。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、实验方法比较有在中学实验中，由于学生接触的研究、实验方法比较有在中学实验中，由于学生接触的研究、实验方法比较有在中学实验中，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。对实验方法稍作改进、限，完全的实验方法创新几乎不可能。对实验方法稍作改进、限，完

48、全的实验方法创新几乎不可能。对实验方法稍作改进、限，完全的实验方法创新几乎不可能。对实验方法稍作改进、变换，即可以视为创新变换，即可以视为创新变换，即可以视为创新变换，即可以视为创新鼓励。鼓励。鼓励。鼓励。如如如如水华问题水华问题水华问题水华问题：野外的调查（不能控制环境因子）野外的调查（不能控制环境因子）野外的调查（不能控制环境因子）野外的调查（不能控制环境因子）模拟野外条件的室内实验模拟野外条件的室内实验模拟野外条件的室内实验模拟野外条件的室内实验 野外控制条件的实验野外控制条件的实验野外控制条件的实验野外控制条件的实验封闭系统、半封闭系统、开封闭系统、半封闭系统、开封闭系统、半封闭系统、

49、开封闭系统、半封闭系统、开放系统。放系统。放系统。放系统。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？一些生产实际中迫切需要解决的问题：一些生产实际中迫切需要解决的问题：一些生产实际中迫切需要解决的问题：一些生产实际中迫切需要解决的问题：低成本低能耗的污水处理技术、迅速降解无残低成本低能耗的污水处理技术、迅速降解无残低成本低能耗的污水处理技术、迅速降解无残低成本低能耗的污水处理技术、迅速降解无残留的生物农药、农产品的人工繁殖和高产技术等。留的生物农药、农产品的人工繁殖和高产技术等。留的生物农药、农产品的人工繁殖和高产技术等。留的生物农药、农产品的人工繁殖和高产技术等。鼓励学生在

50、实验中考虑如何将实验运用到生产实鼓励学生在实验中考虑如何将实验运用到生产实鼓励学生在实验中考虑如何将实验运用到生产实鼓励学生在实验中考虑如何将实验运用到生产实践中。践中。践中。践中。例：酵母菌种群增长例：酵母菌种群增长例：酵母菌种群增长例：酵母菌种群增长环境因子的影响环境因子的影响环境因子的影响环境因子的影响控制控制控制控制培养条件培养条件培养条件培养条件高高高高产产产产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？即使在经典的生物实验中也有可能会有新的发现即使在经典的生物实验中也有可能会有新的发现即使在经典的生物实验中也有可能会有新的发现即使在经典的生物实验中也有可能会有新的发