高考生物实验设计专题.ppt
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1、 高考生物实验设计专题高考生物实验设计专题 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,设计数据统计与安排实验步骤,设计数据统计与处理的方法及分析实验的现象处理的方法及分析实验的现象。实验设计实验设计 实验设计题实验设计题要求同学们要求同学们依据一定的实验目的,设计实验依据一定的实验目的,设计实验过程,预测实验结果的试题。过程,预测实验结果的试题。这这类高考题的出现有利于培养同学类高考题的出现有利于培养同学们的科学素质和创新精神。们的科学素质和创新精神。1.1.实验的目的要求实验的目的要求一、实验设计元素一、实验设计
2、元素6.6.结论结论 5.实验现象和数据实验现象和数据 4.实验步骤实验步骤3.3.实验思路实验思路2.2.实验原理实验原理二、实验设计的步骤二、实验设计的步骤1、观察、观察-发现问题发现问题2、提出问题、提出问题-提出实验要求提出实验要求3、假说(可有多个)、假说(可有多个)-确立实验原理确立实验原理4、实验(引出实验设计原则)、实验(引出实验设计原则)-设计实验的思路和步设计实验的思路和步骤骤5、结论(数据处理)以表格形式出现,并对、结论(数据处理)以表格形式出现,并对结果预测一般为三个方面:结果预测一般为三个方面:(1)正相关)正相关 (2)负相关)负相关(3)无关)无关-记录实验现象和
3、记录实验现象和数据;数据;分析得出实验结论分析得出实验结论 三、实验设计的原则三、实验设计的原则 1、科学性原则、科学性原则 所谓科学性是指实验的目的要明确,所谓科学性是指实验的目的要明确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个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不能偏离生设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科的物学基本知识和基本原理以及其他学科的基本原则。基本原则。2、可行性原则、可行性原则 可行性原则是指在设计生物学实可行性原则是指在设计生物学实验时,从实验原理、实验实施到实验验时,从实验原理、实验实施到实验结果的产生都有可行性结果的
4、产生都有可行性3、简便性原则、简便性原则 设计实验时,要考虑到实验材料容易设计实验时,要考虑到实验材料容易获得,实验装置比较简单,实验药品比较获得,实验装置比较简单,实验药品比较便宜,实验操作比较简单,实验步骤较少,便宜,实验操作比较简单,实验步骤较少,实验时间较短。实验时间较短。4.随机性原则:随机性原则:实验设计中的随机化原则,是指被实验设计中的随机化原则,是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于:一是可以消除或减少样做的意义在于:一是可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;二是系统误差,使显著性测验有意义;二是平衡各种条件,避免实验结果
5、中的偏差平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。5、单一变量原则单一变量原则 单一变量原则:即控制其他因素不变,单一变量原则:即控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对实验结果只改变其中某一变量,观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一验因素外,其他实验条件要求做到前后一致致6、对照性原则对照性原则 在实验设计中,通常设置对照组,通过干在实验设计中,通常设置对照组,通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差,预或控制研究对象以消除或减少实验误差,鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。鉴别实验中的处理因素同非
6、处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多,除了实验设计中可采用的对照方法很多,除了有自身对照、条件对照、相互对照之外,通有自身对照、条件对照、相互对照之外,通常采用空白对照的原则:即不给对照组以任常采用空白对照的原则:即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是,不给对照组任何处理因素。值得强调的是,不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的,实际上对何处理因素是相对实验组而言的,实际上对对照组还是要做一定的处理,只是不加实验对照组还是要做一定的处理,只是不加实验组的处理因素。组的处理因素。7、平行重复原则、平行重复原则 平行重复原则,即控制某种因素的平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在
7、同样条件下重复实验,观察变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复,这是具有科学性的标志。上须能够重复,这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本,这述随机性原则虽然要求随机抽取样本,这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影响。造成的偏差,但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。出的。复习建议复习建议:理清解题的思路,强化针对性训练理清解题的思路,强化针对性训练。设计题的解题思路
8、设计题的解题思路1、准确地把握实验目的、准确地把握实验目的2、细心地弄清设计要求、细心地弄清设计要求3、精心地策划实验方法、精心地策划实验方法4、合理地设计操作过程、合理地设计操作过程5、严格地设置对照实验、严格地设置对照实验6、准确地预测实验结果、准确地预测实验结果7、简明地组织语言文字、简明地组织语言文字四、设计题的解题思路四、设计题的解题思路1、准确地把握实验目的、准确地把握实验目的 实验目的是整个实验设计的灵魂,所有实验实验目的是整个实验设计的灵魂,所有实验步骤的设计都要围绕实验目的这个核心来进行。步骤的设计都要围绕实验目的这个核心来进行。2、细心地弄清设计要求、细心地弄清设计要求3、
9、精心地策划实验方法、精心地策划实验方法 实验方法的策划是整个实验设计的精髓,是实验方法的策划是整个实验设计的精髓,是一个好的实验设计最富创意的闪光之处,也是搞一个好的实验设计最富创意的闪光之处,也是搞好实验设计的关键所在。好实验设计的关键所在。(1)化学物质的检测方法)化学物质的检测方法 如:如:淀粉淀粉碘液碘液还原性糖还原性糖 CO2 乳酸乳酸O2 无无O2 蛋白质蛋白质斐林试剂、班氏试剂斐林试剂、班氏试剂PH试纸试纸余烬复然余烬复然火焰熄灭火焰熄灭被蛋白酶分解被蛋白酶分解Ca(0H)2溶液或酸碱指示剂溶液或酸碱指示剂(2)实验结果的显示方法如:)实验结果的显示方法如:光合速度光合速度O2释
10、放量或释放量或CO2吸收量或淀粉产生量吸收量或淀粉产生量呼吸速度呼吸速度 O2吸收量或吸收量或CO2释放量或淀粉减少量释放量或淀粉减少量原子途径原子途径 放射性同位表示踪放射性同位表示踪细胞液浓度大小细胞液浓度大小质壁分离质壁分离细胞是否死亡细胞是否死亡质壁分离质壁分离甲状腺激素作用甲状腺激素作用动物耗氧量,发育速度等动物耗氧量,发育速度等生长激素作用生长激素作用 生长速度(体重变化,身高身长变化生长速度(体重变化,身高身长变化)胰岛素作用胰岛素作用动物活动状态动物活动状态菌量菌量菌落数或亚甲基蓝褪色程度菌落数或亚甲基蓝褪色程度(3)实验条件的控制方法)实验条件的控制方法增加水中氧气增加水中氧
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