实验设计专题ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高中生物二轮复习,实验设计专题,高中生物二轮复习实验设计专题,实验中应遵循的几个原则,实验复习专题,(,一,),单一变量性原则,(,二,),对照性原则,(,三,),等量性原则,(,四,),科学性原则,实验中应遵循的几个原则实验复习专题(一)单一变量性原则,一,.,学会确定变量,自变量,因变量,人为操纵的研究变量,施加、减去或改变等,观察或测量,去除或设置对照平衡影响,单一变量,无关变量,一.学会确定变量自变量因变量人为操纵的研究变量施加、减去或改,二,.,区分对照组和实验组,探究光照对植物光合作用的影响。,图,17,二.区分对照组和实验组探究光照对植物光合作用的影响。图17,例 （,2005,年北京春季高考）为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗,200,株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（ ）,实验组,对照组,黑暗中培养,在光下培养 生长良好,生长不良,A,B,C,D,例 （2005年北京春季高考）为验证光是植物生长发育的必要条,对照组：一般来说，是指保持原有状态（未做处理）或已知影响因素所造成结果的一组实验。,实验组：人为改变条件（人为特别处理）或未知实验结果的一组实验。,对照组：一般来说，是指保持原有状态（未做处理）或已知影响因素,加法原理或减法原理来控制自变量,控制自变量的原理,加法原理或减法原理来控制自变量 控制自变量的原理,加法原理,：,与常态相比，人为增加某种影响因素的原理。,例：探究不同酸碱度对唾液淀粉酶的影响实验。加酸和加碱的一组为实验组。,减法原理,：,与常态相比，人为去除某种因素即减法原理。,例：验证光合作用产生淀粉的实验。,常态是对照组，运用加法或减法原理的一组为实验组。,加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素的原理,三,.,学会设置对照,空白对照，即不给对照组作任何实验处理。,条件对照，即虽给对照施以部分实验因素处理，但不是所研究的实验因素。这种对照方法是指不论实验组还是对照组的实验对象都作不同条件的处理，目的是通过实验得出两种相应对立的结论，以验证实验结论的正确性。,自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组，是实验前后之间的对照。,相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验组之间的相互对照。即每一组既是实验组又是其他组别的对照组。这种方法常用于等组实验中。,三.学会设置对照空白对照，即不给对照组作任何实验处理。,空白对照,：不给对照组任何处理因素,实验组,对照组,甲状腺制剂饲喂,(,一,),对照性原则,空白对照：不给对照组任何处理因素实验组对照组甲状腺制剂饲喂(,（,自身对照,）,对照组和实验组都在同一研究对象上进行,质壁分离,和,复原实验,(,一,),对照性原则,（自身对照）质壁分离(一)对照性原则,（相互对照）,不单设对照组，而是几个实验组相互对照,不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究,(,一,),对照性原则,（相互对照）不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究(一)对照性,（,条件对照,）,给对照组部分实验因素，保证除了要,研究的变量不同外其他条件完全相同,燕麦实验法,(,一,),对照性原则,（条件对照）燕麦实验法(一)对照性原则,小结,(,一,),对照性原则,小结(一)对照性原则,控制变量法在生物实验设计中的应用,生物的生命活动往往是错综复杂的，影响,某一个生命活动的产生和变化的因素常常也,很多。为了弄清变化的原因和规律，当研究,多个因素之间的关系时，往往先,控制住其它,几个因素不变,，集中研究其中,一个因素变化,所,产生的影响，这种方法叫控制变量法。这是,一种研究问题的常用的科学实验方法。,(,二,),单一变量性原则,控制变量法在生物实验设计中的应用 生物的生命,生物材料要相同,实验器具要相同,实验中要做到,“单一变量”,，,应注意,等量,的,原则,(,三,),等量性原则,即所用生物材料的数量、质量、长度、,体积、来源和生理状况等方面特点要尽量,相同或至少大致相同。,即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的,大小、型号、洁净度等要完全一样。,生物材料要相同实验器具要相同实验中要做到“单一变量” ，,实验试剂要相同,处理方法要相同,即试剂的成分、浓度、体积要相同。,尤其要注意体积上等量的问题,(,三,),等量性原则,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对照实验,来说，看起来似乎是毫无意义的，但还是要,作同样的处理。,实验试剂要相同处理方法要相同即试剂的成分、浓度、体积,实验设计的一般要求,明确实验,要求和目的,联系,理论,原理,确定实验思路,设计实验步骤,（预测现象）,保证实验信度,（单一变量性等量性）,实验结果的预测、,分析和讨论,(,四,),科学性原则,实验设计的一般要求明确实验联系确定实验思路设计实验步骤保证实,设计一个在室外空旷处进行的、在不用任何,药剂、装置和触及幼苗的情况下,使幼嫩植株,长成如图示形态的实验方案,并,说明其原理。,用,最简易,的方法鉴定高杆小麦是纯种还是,杂种。,培育无子果实要求用,秋水仙素,还是,生长素,。,例：,明确实验要求和目的，确定实验思路,(,四,),科学性原则,设计一个在室外空旷处进行的、在不用任何用最简易的方法鉴定,(1),注意操作细节合理性：,合理设计操作过程,(,四,),科学性原则,溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用？,向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢？,酶促反应的试管如何加热？是直接加热，,还是水浴保温？,用酒精溶解叶中叶绿素时，酒精直接加热，,还是隔水加热？,(1)注意操作细节合理性：合理设计操作过程(四)科学性原则,合理设计操作过程,不同的情况下要合理地选用不同的水。,如：清水、池水、凉开水、蒸馏水、,生理盐水。,等等,使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物,体内的方法应如何操作？是饲喂，还是注射？,(,四,),科学性原则,合理设计操作过程不同的情况下要合理地选用不同的水。使甲状,(2),注意操作顺序的合理性,“,蛋白质的鉴定实验”中：,例：,“还原性糖鉴定实验”中：,合理设计操作过程,先将斐林试剂甲液（,0.1g/mL,的,NaOH,）,和乙液,(0.05g/mL,的,CuSO,4,),混合以后，再,加入组织样液中。,先将双缩脲试剂,A,液,(,0.1g/mL,NaOH,),加入,组织样液中，再加入,B,液,(0.01g/mL,CuSO,4,),。,(,四,),科学性原则,(2)注意操作顺序的合理性“蛋白质的鉴定实验”中：,(3),设计方案具有可操作性,例：,(2002,全国高考题,),为验证“镁是植物生活,的必需元素”，,请写出你的设计思路。,缺乏可操作性,1,：,“用去掉镁的砂性土壤培养幼苗”,缺乏可操作性,2,：,“将幼苗中运载,Mg,2+,的载体去掉”,缺乏可操作性,3,：,“将植物体内的,Mg,2+,分离 出来”,正确思路：,取生长状况一致的大豆幼苗，,用符合实验要求的容器，对照组盛有含,植物必需的各种矿质元素的完全培养液，,实验组盛有不含镁离子的完全培养液，,两组置于相同的适宜条件下培养。观察,比较两组植物的生长发育情况。,(,四,),科学性原则,(3)设计方案具有可操作性 例：(2002全国高考题)为验证,简明、准确组织语言文字、图形,2.,实验步骤分步描述并加以编号（一般不宜,连续描述）,1.,实验组别编号描述,如：凡实验中涉及到两组或两组以上，所用,器材需用,1,、,2,、,3,或,A,、,B,、,C,或甲、,乙、丙,等加以编号便于区分。,如：第一步,。,第二步,。,如：,1,、,。,2,、,。,(,四,),科学性原则,简明、准确组织语言文字、图形 2.实验步骤分步描述并加以,3.,在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能,用“定性”的语言表达。,如：“一段时间”、“适宜的温度”、,“适量的”、“一定量的”等。,(,四,),科学性原则,简明、准确组织语言文字、图形,4.,叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用,含糊的口语，,如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；,“等量的”不宜说成“一样多的”；“振荡”,不宜说成“晃动”“摇动”等等。,3.在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能如：“一段时间”、,5.,注意避免“词不达意”。,如：如图二，有些学生描述为“,分别,在甲、,乙两试管中加入,A,、,B,物质”，如此表达则,成了图三的含义，显然与图二不符。准确的,描述应为“在甲乙两支试管中,分别,加入,A,、,B,物质”或“在甲试管中加入,A,物质，乙试管,中加入,B,物质。”,(,四,),科学性原则,简明、准确组织语言文字、图形,5.注意避免“词不达意”。 如：如图二，有些学生描述为“分别,6.,选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行,具体、准确表达。,(,四,),科学性原则,简明、准确组织语言文字、图形,6.选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行(四)科学性原则简明,精心策划实验方法,(1),化学物质的检测方法,淀粉,碘液,(,蓝色,),还原性糖,斐林试剂,班氏试剂,(,砖红色,),CO,2,Ca(OH),2,溶液,(,澄清石灰水变浑浊,),溴麝香草酚兰溶液（蓝色变成黄色）,乳酸,pH,试纸,(,四,),科学性原则,精心策划实验方法(1)化学物质的检测方法 淀粉 碘液(,精心策划实验方法,O,2,余烬复然,蛋白质,被蛋白酶水解,双缩脲试剂,(,紫色,),苏丹,染液,(,橘黄色）,脂肪,DNA,二苯胺,(,蓝色,),苏丹,染,液,(,红色）,(,四,),科学性原则,精心策划实验方法O2余烬复然蛋白质被蛋白酶水解双,(2),实验条件的控制方法,增加水中氧气,泵入空气或吹气或放入,绿色植物,减少水中氧气,容器密封或油膜覆盖,或用凉开水,除去容器中,CO,2,NaOH,溶液,除去叶中原有淀粉,置于黑暗环境,除去叶中叶绿素,酒精水浴加热,精心策划实验方法,(,四,),科学性原则,(2)实验条件的控制方法增加水中氧气泵入空气或吹气或放,除去光合对呼吸干扰,给植株遮光,如何得到单色光,棱镜色散或透明薄膜滤光,血液抗疑,加入柠檬酸钠,线粒体提取,细胞匀浆离心,精心策划实验方法,(,四,),科学性原则,灭菌方法,微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料，灭菌方法不同：培养基用高压蒸汽灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用,75%,酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行。,除去光合对呼吸干扰给植株遮光如何得到单色光棱镜色,(3),实验结果的显示方法,光合速度,O,2,释放量或,CO,2,吸收量或有机物生成量,水生植物可依气泡的产生量或产生速率；,离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内,上浮的叶片数目；,植物体上的叶片可依指示剂,(,如碘液,),处理后,叶片颜色深浅。,精心策划实验方法,(,四,),科学性原则,(3)实验结果的显示方法 光合速度O2释放量或CO2,呼吸速度,O,2,吸收量或,CO,2,释放量,或有机物消耗量,原子或分子转移途径,放射性同位示踪,细胞液浓度大小,质壁分离,植物细胞是否死亡,质壁分离,精心策划实验方法,(,四,),科学性原则,呼吸速度O2吸收量或CO2释放量或有机物消耗量原子或,甲状腺激素,动物耗氧量,发育速度等,生长激素,生长速度,(,体重、体长变化,),胰岛素作用,动物活动状态,菌量,菌落数 、显微记数,精心策划实验方法,(,四,),科学性原则,甲状腺激素动物耗氧量,发育速度等精心策划实验方法(四)科,实验中常用器材和药品的使用,NaOH,：,Ca(OH),2,：,CaCl,2,:,HCl,：,NaHCO,3,：,NaCl,：,用于吸收,CO,2,或改变溶液的,pH,鉴定,CO,2,解离或改变溶液的,pH,提供,CO,2,配制生理盐水或用于提取,DNA,提高细菌细胞壁的通透性,(,四,),科学性原则,实验中常用器材和药品的使用 NaOH：用于吸收CO2或改变溶,琼脂：,酒精：,蔗糖：,滤纸：,纱布、尼龙布：,龙胆紫溶液或醋酸洋红：,激素或其他物质的载体或培养基,用于消毒、提纯,DNA,、叶片脱色,及配制解离液,测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原,过滤或纸层析,过滤，遮光,碱性染料，用于染色体染色,实验中常用器材和药品的使用,(,四,),科学性原则,琼脂：激素或其他物质的载体或培养基用于消毒、提纯DNA、叶片,全面：,可能的结果都要预测到。事实究竟,是哪一种，应由实验现象来说明；,准确地预测实验结果,如：,黑鼠,白鼠,准确：如：,加碘后，“不变蓝”,不等于,“无色”或“没有颜色变化”；另外,“不变”也不能说成“无现象”,全黑,有黑、有白,全白,(,四,),科学性原则,(,完全显性,),全面：可能的结果都要预测到。事实究竟准确地预测实验结果如：,四,.,对实验现象、结果和结论的简单区别,实验现象：,对客观事实的具体描述，即对因变量的描述。,描述实验现象的基本要求：情境性，真实、,客观性,。,实验结果：,实验结果是对实验现象的客观陈述。不含推理依据和推理内容。,得出实验结果的基本要求：真实、客观性，,非推理性,。,实验结论：,是指根据实验结果进行归纳和推测（推理）而获得的内容。可能是对实验结果的,解释,，也可能是对实验结果的进一步,推测,（推理）。实验结论一般有推理依据或推理内容。,得出实验结论的基本要求：解释性和,推理性,。,四.对实验现象、结果和结论的简单区别 实验现象：对客,例如，现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度、和氧气的影响，但不了解其萌发,与光是否有关,。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用具设计实验步骤，写出可能出现的实验结果，以及相应的结论。,材料和用具:数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。,方法步骤：,（1）向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中；,（2）将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。,例如，现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度,实验现象：,对客观事实的具体描述，即对因变量的描述,描述实验现象的基本要求：情境性，真实、,客观性,。,因变量：是否萌发,有光组萌发，无光组也萌发,有光组萌发，无光组不萌发,有光组不萌发，无光组萌发,实验结果：,实验结果是对实验现象的客观陈述。不含推理依据和推理内容。,得出实验结果的基本要求：真实、客观性，,非推理性,。,有光组萌发，无光组也萌发,有光组萌发，无光组不萌发,有光组不萌发，无光组萌发,实验结论：,是指根据实验结果进行归纳和推测（推理）而获得的内容。可能是对实验结果的解释，也可能是对实验结果的进一步推测（推理）。实验结论一般有推理依据或推理内容。,得出实验结论的基本要求：解释性和,推理性。,该种植物的种子萌发不受光的影响,光是该种植物的种子萌发的必要条件之一,光抑制该种子的萌发,推理性,实验现象： 因变量：是否萌发 实验,实验结果就是各组实验表现出的现象，回答时各组都必须说出。,实验结论是由各组的实验结果经过对比得出的，是针对实验假设或实验目的而言的。,对于同一个课题（证明酶的高效性），实验的材料不同，实验结果不同，但实验结论是相同的。,实验结果就是各组实验表现出的现象，回答时各组都必须说出。,高倍显微镜的使用,装片的制作技术,引流法,纸层析法,同位素标记法,差速离心法,破碎细胞的方法,分离细胞的方法,恒温的方法,提取色素的方法,血球计数板法,T,2,噬菌体侵染细菌实验证明,DNA,是遗传物质,探讨核酸的复制时间及核酸的分布,追踪光合作用、呼吸作用中元素的来源和去向,探索分泌蛋白的合成和分泌途径,在基因诊断和环境监测中的应用（探针）,DNA,的复制是半保留复制,实验技术与方法,高倍显微镜的使用T2噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物,五,.,重在迁移,质壁分离与复原实验,细胞死活的判断,细胞液的测定,植物有丝分裂实验,动物有丝分裂实验,染色体变异的观察、计数,某种药物毒性的检测,典例,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。,实验材料与主要用具：,实验步骤：,预测实验结果并作出解释：（详细分析见后面例题分析）,五.重在迁移质壁分离与复原实验细胞死活的判断典例,其他方法,1,、用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性,2,、确定某种元素为植物生长必需的元素的方法,:,水培法（完全培养液与缺素完全培养液对照）,3,、获得无籽果实的方法：,用适宜浓度的生长素处理花蕾期已去雄的子房，如无籽蕃茄,;,诱导染色体变异，如无籽西瓜。,4,、确定某种激素功能的方法：,饲喂法，切除注射法，阉割移植法，切除口服法。,5,、确定传入、传出神经的功能：,刺激,+,观察效应器的反应或测定神经上的电位变化。,其他方法1、用荧光标记法来证明细胞膜具有一定的流动性,6,、植物杂交的方法,雌雄同花：花蕾期去雄,+,套袋,+,开花期人工授粉,+,套袋,雌雄异花：花蕾期雌花套袋,+,开花期人工授粉,+,套袋,7,、确定某一显性个体基因型的方法：,测交； 该显性个体自交；（花粉鉴定法）。,8,、确定某一性状为显性性状或隐性性状的方法：,具有一对相对性状的纯合体的杂交自交，观察后代是否有性状分离。,9,、育种的方法：杂交育种；人工诱变育种；人工诱导育种；单倍体育种；基因工程育种；细胞工程育种等。,10,、分离微生物的方法：平板划线法；用选择培养基培养,6、植物杂交的方法,实验复习专题,典型例题,剖析,实验复习专题典型例题,课内实验题,课外实验题,实验题,指以,实验形式,出现的试题。,内容识记题型,原理分析题型,经验运用题型,实验分析题型,实验设计题型,实验改进改错题,实验题的题型及应对策略,实,验,题,型,课内实验题实验题指以实验形式出现的试题。内容识记题型实验,一、,审题,分析理解能力,“,三明确”,实验目的,实验原理,实验变量,实验设计题的解题策略,一、审题 分析理解能力“三明确”实验目的实验设计题的解,(,一,),明确实验目的,例：为了验证胰岛素具有降低血糖含量的,作用，在设计实验时，如果以正常小鼠注射,某种药物前后小鼠症状作为观察指标，则下,列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是,( ),A.,先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液,B.,先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液,C.,先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水,D.,先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液,A,(一) 明确实验目的A,(,一,),明确实验目的,弄清是验证性实验还是探究性实验,验证性实验,验证简单的生物学事实,探究性实验,探究生物学新问题,例：绿豆种子萌发初期的生长主要是胚轴的,伸长。某研究性学习小组从一个农科所获得,了一种复合肥料，他们想探究这种复合肥料,溶液在什么浓度范围对绿豆萌发初期的生长,促进作用最大。请你利用下列材料，参与他,们的实验设计。,探究性实验,(一) 明确实验目的探究性实验,(,一,),明确实验目的,验证性实验,验证简单的生物学事实,探究性实验,探究生物学新问题,弄清是验证性实验还是探究性实验,例：某科研单位研制出一种新型药物,X,，请,设计实验：验证新型药物对抑制肿瘤细胞的,增殖是否有疗效，并预测可能的实验结果，,得出相应的结论。,探究性实验,(一) 明确实验目的验证性实验验证简单的生物学事实探究性,验证性实验,探究性实验,实验,目的,实验,假设,结果,预测,实验,结论,验证,研究对象的,已知属性、特征,探索,研究对象的未知,属性、特征,不存在假设问题,根据现有的科学,理论、事实，对所要,研究的对象假设出,一种或几种可能性,对应题设，,无须讨论,对应假设，,分类讨论,对应实验目的,作出,肯定结论,开放，无明确结论,(,如果,则,),验证性实验探究性实验实验实验结果实验验证研究对象的探索研究对,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔,结构如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞,失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的,菠菜为材料设计一个实验，证明,气孔具有开启和关闭的功能。,要求写出实验材料与主要,用具、实验步骤、预测实验,结果并作出解释。,实验目的是什么？,验证性实验,例： 2005年全国理综卷实验目的是什么？验证性实验,(,二,),明确实验原理,原理的来源,:,解读题干或联想课本相关知识来获取,其一：来自题干,其二：课本中的相关知识,(二) 明确实验原理原理的来源:解读题干或联想课本相关知识来,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构,如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水,后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水,收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为,材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭,的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验,步骤、预测实验结果并作出解释。,实验原理是什么？,课本原理：渗透作用原理,外界溶液浓度细胞液浓度，,细胞吸水,外界溶液浓度细胞液浓度，,细胞失水,题干原理,例：2005年全国理综卷实验原理是什么？课本原理：渗透作用,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构,如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水,后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水,收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为,材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭,的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验,步骤、预测实验结果并作出解释。,实验原理是什么？,课本原理：渗透作用原理,题干原理,检测原理：可以通过显微镜,来观察气孔的开闭,例：2005年全国理综卷实验原理是什么？课本原理：渗透作用,(,三,),明确实验变量,变量是实验过程中可以变化的因素,1.,自变量,2.,因变量,指实验过程中人为改变的变量,随着自变量的变化而变化的变量,(三) 明确实验变量变量是实验过程中可以变化的因素1.自变量,确认自变量的方法,方法一：直接从实验目的获取,例：赤霉素有促进细胞伸长使植株增高,的作用，为了验证某大豆品种的矮化,特性与赤霉素的含量有关，,自变量：,_,。,例：观察二氧化硫对植物叶片的影响实验,中自变量是,_,。,赤霉素的含量,SO,2,的浓度,确认自变量的方法方法一：直接从实验目的获取例：赤霉素有促进,方法二：分析实验目的和实验原理推出,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔,结构如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失,水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜,为材料设计一个实验，证明,气孔具有开启和关闭的功能。,要求写出实验材料与主要,用具、实验步骤、预测实验,结果并作出解释。,方法二：分析实验目的和实验原理推出例： 2005年全国理综,实验目的,实验原理,自变量,证明气孔具有开启和关闭的功能,保卫细胞吸水或细胞失水,保卫细胞外界溶液的浓度,实验目的实验原理自变量证明气孔具有开启和关闭的功能保卫细胞吸,(,三,),明确实验变量,变量是实验过程中可以变化的因素,1.,自变量,2.,因变量,3.,无关变量,指人为改变的变量,随着自变量的变化而变化的变量,指实验中除自变量以外的影响实验现象和结果,的因素或条件,(三) 明确实验变量变量是实验过程中可以变化的因素1.自变量,二、,解题,语言表达能力,“,四环节”,分析实验思路,选择实验材料用具,书写实验设计步骤,预测解释实验结果,二、解题语言表达能力“四环节”分析实验思路,(,一,),分析实验思路,例：为验证“镁是植物生活的必需元素”。,某同学设计了如下实验思路，该实验思路能否,达到实验目的，为什么？如不能达到实验,目的，请写出正确的实验思路。,取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求,的容器进行培养。,A,组容器内只盛有蒸馏水，,B,组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于,相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，,观察比较两组植物的生长发育情况。,(一) 分析实验思路例：为验证“镁是植物生活的必需元素”。取,不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物,必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。,正确实验思路：,取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求,的容器，,A,组盛有含植物必需的各种矿质元素,的完全营养液，,B,组盛有不含镁离子的完全,营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，,并对溶液通气。观察比较两组植物的生长发育,情况。,不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物正确实验思路：,(,二,),选择实验材料用具,1.,题中已提供实验材料和用具,主要分析“有什么用？”、“怎么用？”,一般应全部用上，除非题目让你,“选择使用”。,原则上不能任意添加，除非题目,让你可根据需要另选材料用具。,(二) 选择实验材料用具1.题中已提供实验材料和用具主要分析,2.,自行确定实验材料和用具,(1),实验材料要恰当,可以用、效果好,如：观察质壁分离及复原的实验,(,选取紫色洋葱表皮,),如：临时装片制作与观察,(2),联系教材相关实验,2.自行确定实验材料和用具(1)实验材料要恰当可以用、效果好,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构,如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水,后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水,收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为,材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭,的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验,步骤、预测实验结果并作出解释。,实验材料与主要用具：,答：菠菜、镊子、盖玻片、,载玻片、显微镜、清水、,浓盐水、滴管、吸水纸等。,例：2005年全国理综卷实验材料与主要用具：答：菠菜、镊子,(,三,),书写实验设计步骤,“,三步走”,分组编号,设置对照,观察记录,(三) 书写实验设计步骤“三步走”分组编号,第一步：分组编号,选取题干提供的实验材料用具，组装,实验设备，平均分组，并作好编号。,选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量,分组，,分别,编号为,A,、,B,、,C,选择年龄、体重,(,性别,),、健康状况相同的某种动物随机等量,分组，,分别,编号为,1,、,2,、,3,常用语言：,(,三,),书写实验设计步骤,第一步：分组编号选取题干提供的实验材料用具，组装选择长势相同,第二步：设置对照,严格设置对照实验,对照实验,除了一个因素以外，其余因素都保持不变的,实验,实验组：,施加自变量处理的对象组,对照组：,不施加自变量处理的对象组,(,三,),书写实验设计步骤,第二步：设置对照严格设置对照实验对照实验除了一个因素以外，其,严格设置,对照实验,1.,找准自变量,2.,遵循单一变量的原则,如：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：,花盆,光照,温度,水,1,充足,20,0,C,充足,2,黑暗,20,0,C,不充足,除自变量外，其他条件均应相同，并且,要确保实验的正常进行。,严格设置1.找准自变量2.遵循单一变量的原则如：某生物学小组,第三步：观察记录,观察描述实验现象,测量记录实验数据,第三步：观察记录观察描述实验现象 测量记录实验数据,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构,如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水,后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水,收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为,材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭,的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验,步骤、预测实验结果并作出解释。,实验步骤,答：菠菜、镊子、盖玻片、,载玻片、显微镜、清水、,浓盐水、滴管、吸水纸等。,例：2005年全国理综卷实验步骤答：菠菜、镊子、盖玻片、,在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水,中，盖上盖玻片，制成临时装片。,将临时装片放在显微镜的载物台上，先用,低倍镜下找到气孔，移到视野中央，再换,高倍镜进行观察，记录的气孔状态。,实验步骤：,取菠菜叶，用镊子剥取表皮。,在盖玻片的一侧滴上浓盐水，再另一侧用,吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复几次。,继续观察气孔的变化，并做记录。,在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水将临时装片放在显微镜,注意两点,:,(1),实验步骤分步描述,(,一般不宜连续描述,),(2),在量上难以做到准确的量化描述，,应尽可能用“定性”的语言表达,如：第一步,。,第二步,。,如：“一段时间”、“适宜的温度”、,“适量的”、“一定量的”等。,注意两点: (1)实验步骤分步描述(2)在量上难以做到准,(,四,),预测解释实验结果,实验结果：,实验结论：,由自变量而引起的变化,是根据实验结果作出的一种推论,预测实验结果特别注意：,验证性实验的结果预测是唯一的，探究性实验,的结果预测不是唯一的，要写全各种可能。,(四)预测解释实验结果实验结果：实验结论：由自变量而引起的变,例：,2005,年全国理综卷,植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构,如图所示。当组成气孔的细胞,(,保卫细胞,),吸水,后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水,收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为,材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭,的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验,步骤、预测实验结果并作出解释。,预测实验结果并解释,例：2005年全国理综卷预测实验结果并解释,预测实验结果并作出解释,:,在清水中气孔应开启。因为当细胞,液浓度大于细胞外溶液浓度时，,保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。,在浓盐水中气孔应关闭。因为当,细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，,保卫细胞失水收缩，气孔关闭。,预测实验结果并作出解释:在清水中气孔应开启。因为当细胞,实验设计题的解题策略,总结,“,三明确”,实验目的,实验原理,实验变量,解题“四环节”,:,分析实验思路,选择实验材料用具,书写实验设计步骤,预测解释实验结果,“,三步走”,分组编号,设置对照,观察记录,实验设计题的解题策略总结“三明确”实验目的解题“四环节”:分,例（,06,全国卷,I,）为了验证叶片在光合作用和,呼吸作用过程有气体的产生和消耗，请用所,提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和,预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的,设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行,分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管,两支、蒸馏水、,NaHCO,3,，稀溶液（为光合,作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯,（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中,O,2,和,CO,2,，在水中的溶解量及无氧呼吸忽略,不计）。实验步骤和预测实验结果：,例（06全国卷I ）为了验证叶片在光合作用和,(2),用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉,细胞间隙中的气体后,.,敞开试管口,.,可观察到,叶片均下沉到试管底部。,分析预测的结果：,(3),(1),剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入,盛有等量蒸馏水和,NaHCO,3,稀溶液的两支,试管中。此时，叶片均浮在液面上。,(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉分析预测的结果：(3,明确实验目的,-,是实验的核心,为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程有,气体的产生和消耗请用所提供的实验材料,与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果,的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测,实验结果，并对你的预测结果进行分析。,明确实验目的-是实验的核心为了验证叶片在光合作用,课本的原理：,1.,光合作用吸收,CO,2,，放出,O,2,；呼吸作用吸收,O,2,，放出,CO,2,。,2.,光下光合作用大于呼吸作用，黑暗只有呼吸,作用,题干的原理：,1.,叶片中有气体就上浮，叶片中无气体就,下沉。,2.,光合作用需,CO,2,从,NaHCO,3,溶液中吸收，,呼吸作用放出的,CO,2,进入,NaHCO,3,溶液中。,检测原理：,产生,O,2,叶片上浮，消耗,O,2,则下沉,课本的原理：1.光合作用吸收CO2，放出O2；呼吸作用吸收题,自变量：,有无,CO,2,。有无光照,因变量：,试管中叶片的变化,无关变量：,实验材料，空气中,O,2,和,CO,2,，光照与黑暗时间,的控制，温度的变化，真空泵对叶片内气体,抽出的程度等。,实验变量：,自变量：有无CO2。有无光照因变量：试管中叶片的变化无关变量,(1),剪取两小块相同的烟草叶片，分别放人盛有,等量蒸馏水和,NaHCO,3,稀溶液的两支试管中。,此时，叶片均浮在液面上。,(2),用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞,间隙中的气体后,.,敞开试管口,.,可观察到叶片均,下沉到试管底部。,(3),在日光灯下放上这两支试管，照光一段,时间。结果是,NaHCO,3,稀释液中的叶片上浮，,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。,(1)剪取两小块相同的烟草叶片，分别放人盛有(2)用真空泵抽,分析预测的结果：,(4),再将这两支试管放在黑暗条件下放置一段,时间，结果是,NaHCO,3,稀释液中的叶片下沉，,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。,(1),光照下，,NaHCO,3,稀释液中的叶片进行光合,作用，释放出的氧多于呼吸作用消耗的氧，,叶肉细胞间隙中的氧增加，叶片上浮。而,蒸馏水中的叶片缺乏二氧化碳和氧，叶片不能,进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏,气体，因此叶片仍然处于试管底部。,分析预测的结果：(4)再将这两支试管放在黑暗条件下放置一段(,(2),黑暗中，,NaHCO,3,稀释液中的叶片进行,呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的氧气，,放出的二氧化碳溶于,NaHCO,3,稀释液中，,叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水,中缺乏氧气，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉,细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍然处于,试管底部。,(2)黑暗中， NaHCO3稀释液中的叶片进行,实验评价题,1.,看有无对照实验，如果有看对照设计是否,合理。,(,一看对照）,2.,看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否,完整,。（二看步骤）,3.,看实验是否遵循了单一变量原则,(,三看原则,),4.,看实验材料、仪器、药剂的使用的是否,合理。药剂的配备、使用及用量的大小。,（四看材料）,5.,实验结果的验证是否合理,。（五看结果）,实验评价题 1.看有无对照实验，如果有看对照设计是否,实验评价题,1.,对照性原则,2.,随机性原则,3.,平行重复原则,4.,单因子变量原则,实验评价题,某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计,了如下实验： 实验步骤：,(1),取三支试管，分别加入质量分数为,3,的,可溶性淀粉溶液。,(2),将试管分别放入,25 ,、,60 ,的水中和冰块,中，在三支试管中分别中入质量分数为,2,的,淀粉酶溶液，两支试管中的,pH,6.8,，第三支,试管中的,pH,4,，摇匀后维持各自温度,5min,。,(3),在三支试管中各滴一滴碘液，并摇均。,观察并记录,(,略,),结论：温度过高或过低都影响酶的活性。,某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计,请回答：,1,该实验能否得出上述实验结论？,_,2,指出步骤中不正确之处，并在此基础上加以,纠正或补充相应的内容。,_,。,请回答： 1该实验能否得出上述实验结论？_,解析,:,本题是比较典型的实验评析题，从实验,原则、过程顺序、剂量等方面逐一排查就会,得出结论。,1,按此步骤不能得出以上实验结论。,解析: 本题是比较典型的实验评析题，从实验,2,a.,试管上没有做标记，应用字母或数字进行,标记如三支试管上分别标记,A,、,B,、,C,。,b.,步骤,(1)(2),中加入试管中的两种溶液应有量,的描述，如步骤,(2),中应补充,2,的可溶性,淀粉酶,2ml,。,c.,实验组与对照组未遵循单一变量原则。,两组中存在酸碱度和温度两个变量，应只有,一个温度变量，酸碱度应一致，,pH,应都为,6.8,（只有答出,pH,就可以） 。,2,巩固练习,创新设计,P83,巩固练习创新设计P83,