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第十一单元实验原则与设计第十一单元实验原则与设计第第36讲讲实验原则与设计实验原则与设计2015高考导航高考导航考纲要求考纲要求考情示例考情示例1.能独立完成考纲规定的教材实能独立完成考纲规定的教材实验，包括理解实验的目的、原理、验，包括理解实验的目的、原理、方法和操作步骤。方法和操作步骤。2具备验证简单生物学实验的能具备验证简单生物学实验的能力，并对实验现象和结果进行解力，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。释、分析和处理。3具有对一些生物学问题进行初具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。型与系统分析等科学研究方法。4能对一些简单的实验方案作出能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。恰当的评价和修订。2013新课标全国新课标全国31，新，新课标全国课标全国29，福建，福建2、27，江苏江苏23、27、28，海南，海南10，浙江浙江31，北京，北京31，安徽，安徽5、30，四川，四川9，重庆，重庆92012福建福建2、26，北京，北京31，广东广东292011江苏江苏28、30、31，安，安徽徽29，海南，海南13、26，全，全国大纲国大纲33，北京，北京30，山东，山东4、271鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧全部来自水，未设置对鲁宾和卡门证明光合作用释放的氧全部来自水，未设置对照实验照实验()2比较过氧化氢在不同温度条件下的分解实验，该实验的自比较过氧化氢在不同温度条件下的分解实验，该实验的自变量是变量是FeCl3溶液与肝脏研磨液溶液与肝脏研磨液()3探究探究Ca2的主动吸收，使细胞外的主动吸收，使细胞外Ca2浓度大于或小于细浓度大于或小于细胞内胞内Ca2浓度浓度()4探究酵母菌培养过程中的呼吸方式，其因变量是是否产生探究酵母菌培养过程中的呼吸方式，其因变量是是否产生了了CO2()5探究生长素促进插条生根的最适浓度的实验中，需设置探究生长素促进插条生根的最适浓度的实验中，需设置不同浓度生长素与清水组作对照不同浓度生长素与清水组作对照()6观察二氧化硫对植物的影响，可用两组实验相互对照：观察二氧化硫对植物的影响，可用两组实验相互对照：一组玻璃罩内放入植物，并加入低浓度二氧化硫气体，另一一组玻璃罩内放入植物，并加入低浓度二氧化硫气体，另一组玻璃罩内放入相同的植物，并加入高浓度二氧化硫气体组玻璃罩内放入相同的植物，并加入高浓度二氧化硫气体()1完整的实验设计一般包括：完整的实验设计一般包括：实验题目、实验题目、_、预期、预期、_观察和收集数据、观察和收集数据、_、推、推论、评价、交流等。论、评价、交流等。2科学探究的一般过程为：科学探究的一般过程为：观察、观察、_设计、完成实验设计、完成实验分析数据，分析数据，_交流、表达和再探究。交流、表达和再探究。假设假设实验实验分析分析提出问题提出问题作出假设作出假设得出结论得出结论3探究实验设计时要遵循三大原则：探究实验设计时要遵循三大原则：科学性原则、科学性原则、_和和_。4实验过程中可以变化的因素称为实验过程中可以变化的因素称为_，生物学实验，生物学实验中常涉及的类型有中常涉及的类型有_、_和无关变量。和无关变量。5实验一般程序：实验一般程序：分组编号分组编号_条件处理条件处理_。对照原则对照原则单一变量原则单一变量原则变量变量自变量自变量因变量因变量设置对照设置对照观察比较观察比较得出结论得出结论A1(原创题原创题)将苍蝇养在甲、乙两瓶中，甲瓶内放有捕蝇纸，将苍蝇养在甲、乙两瓶中，甲瓶内放有捕蝇纸，乙瓶内没放捕蝇纸，其余实验条件皆相同乙瓶内没放捕蝇纸，其余实验条件皆相同(培养基、有翅和无培养基、有翅和无翅的苍蝇皆等量翅的苍蝇皆等量)。8天后，甲瓶内仅无翅的苍蝇存活，捕蝇天后，甲瓶内仅无翅的苍蝇存活，捕蝇纸上皆是有翅的死苍蝇，乙瓶内有翅和无翅的苍蝇皆存活，纸上皆是有翅的死苍蝇，乙瓶内有翅和无翅的苍蝇皆存活，如图所示。下列对此实验的解释或推论合理的是如图所示。下列对此实验的解释或推论合理的是()A甲瓶的环境较不利于有翅苍蝇的生存甲瓶的环境较不利于有翅苍蝇的生存B乙瓶内有翅的苍蝇能存活是因为发生突变乙瓶内有翅的苍蝇能存活是因为发生突变C无翅的苍蝇比有翅的苍蝇更适合生存于乙瓶无翅的苍蝇比有翅的苍蝇更适合生存于乙瓶D此实验可推出若苍蝇不常使用翅则翅会退化此实验可推出若苍蝇不常使用翅则翅会退化解析：甲、乙两瓶的差异是捕蝇纸的有无，甲瓶环境不利于解析：甲、乙两瓶的差异是捕蝇纸的有无，甲瓶环境不利于有翅苍蝇的生存。乙瓶中有翅的苍蝇能存活是因为没有捕蝇有翅苍蝇的生存。乙瓶中有翅的苍蝇能存活是因为没有捕蝇纸。纸。B2(原创题原创题)以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，在神经纤维某以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，在神经纤维某处的细胞膜内外放置电极处的细胞膜内外放置电极a和和b(如左下图如左下图)，在图中，在图中M点给予点给予一次适宜刺激，通过电压表测量神经细胞膜内、外电位差一次适宜刺激，通过电压表测量神经细胞膜内、外电位差(膜膜内外电位差膜外电位膜内电位内外电位差膜外电位膜内电位)。右坐标图中符合实验结。右坐标图中符合实验结果的曲线是果的曲线是()ABCD解析：在静息状态下，膜两侧的电位表现为外正内负，当解析：在静息状态下，膜两侧的电位表现为外正内负，当M点接受刺激后，兴奋可向右传导，导致放置电极处细胞膜对点接受刺激后，兴奋可向右传导，导致放置电极处细胞膜对钠离子的通透性增加，钠离子内流，膜内侧阳离子浓度高于钠离子的通透性增加，钠离子内流，膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，产生动作电位，表现为内正外负，然后又恢复到正膜外侧，产生动作电位，表现为内正外负，然后又恢复到正常水平。因此只有常水平。因此只有是符合实验结果的曲线。是符合实验结果的曲线。D3.(原创题原创题)要研究环境因素对植物生长的影响，在暗室内设要研究环境因素对植物生长的影响，在暗室内设立一个斜坡装置，并将植株盆栽固定于斜坡上，再以灯泡连立一个斜坡装置，并将植株盆栽固定于斜坡上，再以灯泡连续照射，如图甲所示。若盆栽内土壤保持潮湿且养分充足，续照射，如图甲所示。若盆栽内土壤保持潮湿且养分充足，经一段时间后，此植株的生长情形与下列哪一个图示最相似经一段时间后，此植株的生长情形与下列哪一个图示最相似()解析：植物的茎具有向光性，而根具有向地性，因此植株的解析：植物的茎具有向光性，而根具有向地性，因此植株的生长情况如图生长情况如图D所示。所示。1科学性原则科学性原则包括实验原理、实验材料的选择、实验方法和实验结果的处包括实验原理、实验材料的选择、实验方法和实验结果的处理等方面要保证不出现科学性错误，要有科学的思想和方法理等方面要保证不出现科学性错误，要有科学的思想和方法作指导。作指导。实验设计原则实验设计原则2对照原则对照原则对于对照实验，一个实验包括实验组和对照组。实验组是接对于对照实验，一个实验包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组受自变量处理的对象组，对照组(控制组控制组)是不接受自变量处是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有以下几种：理的对象组。常用的对照类型有以下几种：(1)空白对照：对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作空白对照：对照组为不作任何处理的对象组。这里的不作处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。如“探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件”实验中实验中,探究探究pH对酶活性的影响对酶活性的影响时：时：(2)自身对照：实验与对照在同一对象上进行自身对照：实验与对照在同一对象上进行,不另设对照组。不另设对照组。如如“探究植物细胞的吸水和失水探究植物细胞的吸水和失水”实验，即是典型的自身对实验，即是典型的自身对照照实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。变化为实验组。3单一变量原则单一变量原则在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。单一变量在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。单一变量原则是指控制其他因素不变，而只改变其中某一因素，观察原则是指控制其他因素不变，而只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响。其对实验结果的影响。4平行重复原则平行重复原则为了使实验结果或实验数据更接近真实情况，避免偶然因素为了使实验结果或实验数据更接近真实情况，避免偶然因素对实验的影响，一般在实验组中控制相同条件下多设几组，对实验的影响，一般在实验组中控制相同条件下多设几组，以使得出的结论更准确、科学。以使得出的结论更准确、科学。 肝细胞能将甲醛转化成甲酸而具有解除甲醛毒害的肝细胞能将甲醛转化成甲酸而具有解除甲醛毒害的功能，研究人员为验证肝脏的这种解毒功能而进行了相关实功能，研究人员为验证肝脏的这种解毒功能而进行了相关实验，实验分组设计如下验，实验分组设计如下(“*”表示还没完成的实验步骤表示还没完成的实验步骤)。组别组别培养环境培养环境肝脏小块肝脏小块(数目相同数目相同)A组组含含1.0 mmol/L甲醛的肝脏甲醛的肝脏培养液培养液有有B组组含含1.0 mmol/L甲醛的肝脏甲醛的肝脏培养液培养液*C组组不含甲醛的肝脏培养液不含甲醛的肝脏培养液*(1)表中，除表中，除A组外，还需放置肝脏小块的是组外，还需放置肝脏小块的是_组。组。(2)图中曲线图中曲线_是是C组实验的结果，说明肝细胞在代谢组实验的结果，说明肝细胞在代谢过程中会过程中会_。C丙丙产生产生(少量少量)甲醛甲醛(3)如图中曲线乙是如图中曲线乙是_组实验的结果，这说明组实验的结果，这说明_。(4)研究发现一定浓度的甲醛可诱发染色体断裂，为进一步验研究发现一定浓度的甲醛可诱发染色体断裂，为进一步验证肝脏的解毒功能，研究人员同时进行了如下实验。方法步骤证肝脏的解毒功能，研究人员同时进行了如下实验。方法步骤如下：如下：取新培养的具有分裂能力的正常淋巴细胞悬液取新培养的具有分裂能力的正常淋巴细胞悬液3等份等份,备用。备用。A肝脏具有解除甲醛毒害的功能肝脏具有解除甲醛毒害的功能按上表的实验设计培养肝脏小块按上表的实验设计培养肝脏小块15分钟后，取三组实验中分钟后，取三组实验中的的_，分别加入备用的淋巴细胞悬液继续培，分别加入备用的淋巴细胞悬液继续培养一段时间。再分别取淋巴细胞染色、制片。然后在显微镜养一段时间。再分别取淋巴细胞染色、制片。然后在显微镜下观察下观察_，并对比分析。，并对比分析。实验结果：添加了实验结果：添加了_组中的肝脏培养液的淋巴细胞组中的肝脏培养液的淋巴细胞出现异常，而其他两组的淋巴细胞正常。出现异常，而其他两组的淋巴细胞正常。等量肝脏培养液等量肝脏培养液染色体的形态和数目染色体的形态和数目B解析解析由题意可知，由题意可知，A组中有肝脏小块，可将培养液中的甲醛转组中有肝脏小块，可将培养液中的甲醛转化为甲酸，使培养液中甲醛含量下降，对应图中曲线乙。化为甲酸，使培养液中甲醛含量下降，对应图中曲线乙。B组不组不加肝脏小块，其甲醛含量不变加肝脏小块，其甲醛含量不变,对应图中曲线甲。对应图中曲线甲。C组为对照组组为对照组,应该放置肝脏小块，对应曲线丙，其中含有少量甲醛，说明肝应该放置肝脏小块，对应曲线丙，其中含有少量甲醛，说明肝脏在代谢过程中产生了少量甲醛。脏在代谢过程中产生了少量甲醛。B组的培养液中含有甲醛，用组的培养液中含有甲醛，用其培养淋巴细胞时，会引起淋巴细胞中的染色体断裂，在显微其培养淋巴细胞时，会引起淋巴细胞中的染色体断裂，在显微镜下观察到染色体的形态和数目发生异常。镜下观察到染色体的形态和数目发生异常。1概述概述验证性实验通常是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证性实验通常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。验证性实验是建立在已知结论基础力为目的的重复性实验。验证性实验是建立在已知结论基础上的，实验原理、实验结果是已知的，因此实验步骤的设计上的，实验原理、实验结果是已知的，因此实验步骤的设计也应合乎实验结果产生的必然。也应合乎实验结果产生的必然。验证性实验的设计思路验证性实验的设计思路2实验设计思路及方法实验设计思路及方法当我们需要回答设计实验步骤时，首先必须弄清单一变量当我们需要回答设计实验步骤时，首先必须弄清单一变量(实实验变量验变量)，从而做到在实验设计中有的放矢。一般性的设计如，从而做到在实验设计中有的放矢。一般性的设计如下所列：下所列：(1)如果需要提取、配制、处理实验材料则把提取、配制等操如果需要提取、配制、处理实验材料则把提取、配制等操作作为第一步。作作为第一步。(2)编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；注意控制无关变量，在措辞中往往有对照组；注意控制无关变量，在措辞中往往有“相同相同”“”“一一致致”等字眼。如果有测量应测量记录初始值。等字眼。如果有测量应测量记录初始值。(3)实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处理要遵循理要遵循“单一变量和对照原则单一变量和对照原则”。(4)培养培养(或饲养或饲养)、观察、记录等。依然在措辞中体现对无关、观察、记录等。依然在措辞中体现对无关变量的控制，经常有变量的控制，经常有“相同条件下相同条件下”等字眼，观察记录实验等字眼，观察记录实验现象或记录测定的实验数据。现象或记录测定的实验数据。3预测实验结果预测实验结果验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、唯一的。预测实验结果，要搞清楚实验结论的作出合理的、唯一的。预测实验结果，要搞清楚实验结论的作出是以什么作为依据的，也就是实验进行后可以观察、分析、是以什么作为依据的，也就是实验进行后可以观察、分析、比较的实验事实是什么。在阐述当中尽量采用专业的语言和比较的实验事实是什么。在阐述当中尽量采用专业的语言和名词。一般的语言组织程序是名词。一般的语言组织程序是“外因外因(人为施加的单一变人为施加的单一变量量)由此引起的内因变化由此引起的内因变化(生理活动生理活动)内因变化的直接结果内因变化的直接结果(代谢结果代谢结果)外部变化外部变化最终结果最终结果(实验结果、现象等实验结果、现象等)”。 (2013高考大纲全国卷高考大纲全国卷) 用某种降血糖物质用某种降血糖物质X做以做以下实验下实验(注：用生理盐水配制注：用生理盐水配制X溶液溶液)。回答下列问题：回答下列问题： (1)某同学要验证某同学要验证X的降血糖作用，进行如下实验：的降血糖作用，进行如下实验：选择一批体重相同的正常小鼠选择一批体重相同的正常小鼠,测定测定_,并将小鼠随并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的_，对照组注射等量的对照组注射等量的_，一段时间后测定两组小鼠，一段时间后测定两组小鼠的的_，若，若_，则，则表明表明X有降血糖作用。有降血糖作用。X溶液溶液生理盐水生理盐水血糖浓度血糖浓度血糖浓度血糖浓度对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降(2)若要验证一定量的若要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，进行如下实验：正常范围，进行如下实验： 用用_小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组对照组1，用，用_小鼠作为对照组小鼠作为对照组2；实验组注射；实验组注射_，对照组，对照组1、2注射等量注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组_的血糖的血糖浓度均在正常范围内，而对照组浓度均在正常范围内，而对照组_的血糖浓度高于正的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。降到正常范围。患糖尿病患糖尿病正常正常一定量的一定量的X溶液溶液(或或X溶液溶液)21解析解析(1)实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，本题中实验鼠是否注射变的变量称为自变量，本题中实验鼠是否注射X溶液为自变溶液为自变量；随自变量的变化而变化的变量称为因变量，本实验中血量；随自变量的变化而变化的变量称为因变量，本实验中血糖浓度的变化是因变量。除了一个因素以外，其他因素都保糖浓度的变化是因变量。除了一个因素以外，其他因素都保持不变的实验叫做对照实验。本实验过程中设置了对照实验持不变的实验叫做对照实验。本实验过程中设置了对照实验,即注射即注射X溶液与生理盐水形成对照，并且在实验前后均要测溶液与生理盐水形成对照，并且在实验前后均要测定小鼠的血糖浓度。本实验为验证性实验，故预测实验结果定小鼠的血糖浓度。本实验为验证性实验，故预测实验结果是对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降。是对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降。(2)要验证一要验证一定量的定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，除能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，除需要用患糖尿病小鼠作空白对照外，还需要增设正常鼠作恢需要用患糖尿病小鼠作空白对照外，还需要增设正常鼠作恢复到正常范围的对照，预测结果是实验组和增设的正常鼠的复到正常范围的对照，预测结果是实验组和增设的正常鼠的血糖浓度在正常范围内，对照组血糖浓度在正常范围内，对照组1患糖尿病小鼠的血糖浓度患糖尿病小鼠的血糖浓度高于正常范围。高于正常范围。1实验前的准备实验前的准备(1)器具、材料的选取并编号器具、材料的选取并编号(要保证等同和等量要保证等同和等量)(2)自变量的确定自变量的确定(根据实验目的确定自变量，如探究根据实验目的确定自变量，如探究X射线是射线是否会引起癌变，自变量是否会引起癌变，自变量是X射线射线)。(3)对照组的设置对照组的设置(要保证除自变量外，实验组和对照组的其要保证除自变量外，实验组和对照组的其他条件完全相同他条件完全相同)。2实验过程的处理实验过程的处理除自变量外，要保证等条件、等时间，如温度、湿度、压强、除自变量外，要保证等条件、等时间，如温度、湿度、压强、材料大小等相同。材料大小等相同。(充分体现单一变量原则充分体现单一变量原则)探究性实验的设计思路探究性实验的设计思路3实验操作步骤的设计程序实验操作步骤的设计程序4结果的比较与分析结果的比较与分析对于探究性实验来说，结果是不确定的，一般有三种可能，对于探究性实验来说，结果是不确定的，一般有三种可能，即正相关、不相关和负相关。即正相关、不相关和负相关。5结论的得出结论的得出对于探究性实验来说，结论是根据实验结果得出的，不同的对于探究性实验来说，结论是根据实验结果得出的，不同的结果会有不同的结论。结果会有不同的结论。 为了探究某物质为了探究某物质(X)的作用，研究者提供了以下实的作用，研究者提供了以下实验思路：验思路：(1)实验分组：实验分组：甲组：培养液甲组：培养液Y细胞细胞3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水；生理盐水；乙组：培养液乙组：培养液Y细胞细胞3H-TdRX(用生理盐水配制用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度细胞内的放射性强度)，求每组的平，求每组的平均值。均值。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，求，求每组平均值并进行统计分析。每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用要求与说明：答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词；表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞是能增殖的高等动物体细胞细胞)请回答：请回答：实验目的：实验目的：_。探究探究X对对Y细胞增殖细胞增殖(DNA合成合成)的影响的影响预测实验结果及结论：预测实验结果及结论：_ _ _。实验中采用实验中采用3H-TdR的原因的原因_。如果乙组如果乙组CRD明显高于甲组，说明明显高于甲组，说明X对对Y细胞增殖细胞增殖(DNA合合成成)有促进作用；如果乙组有促进作用；如果乙组CRD与甲组基本相同，说明与甲组基本相同，说明X对对Y细胞增殖细胞增殖(DNA合成合成)无影响；如果乙组无影响；如果乙组CRD明显低于甲明显低于甲组，说明组，说明X对对Y细胞增殖细胞增殖(DNA合成合成)有抑制作用有抑制作用3H-TdR是是DNA合成的原料之一，可根据合成的原料之一，可根据CRD变化来判断变化来判断细胞增殖细胞增殖(DNA合成合成)情况情况解析解析分析题目中实验思路可知，该实验的目的为：探究分析题目中实验思路可知，该实验的目的为：探究X对对Y细胞增殖的影响或探究细胞增殖的影响或探究X对对DNA合成的影响。合成的影响。本实验本实验为探究实验，实验结果应从促进、抑制、无影响三方面进行为探究实验，实验结果应从促进、抑制、无影响三方面进行预测。预测。实验中采用实验中采用3HTdR的原因有二：一是的原因有二：一是3HTdR是合是合成成DNA的原料，二是其具有放射性，利于检测。的原料，二是其具有放射性，利于检测。方法探究方法探究 评价、修订类实验题的解题策略评价、修订类实验题的解题策略此类试题要求考生对相应实验的实验原理、目的要求、材料此类试题要求考生对相应实验的实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容非常熟悉，用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容非常熟悉，能找出实验中错误的地方并给予纠正，常以生物学中一些经能找出实验中错误的地方并给予纠正，常以生物学中一些经典实验或学生实验为基础而设计，要求考生有扎实的基础知典实验或学生实验为基础而设计，要求考生有扎实的基础知识和基本技能，突出了对识和基本技能，突出了对“双基双基”的考查。解此类题的一般的考查。解此类题的一般步骤：步骤：第一步：分析取材是否正确。第一步：分析取材是否正确。第二步：分析实验原理及方法是否正确。第二步：分析实验原理及方法是否正确。第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。第四步：步骤及操作分析，包括第四步：步骤及操作分析，包括(1)漏做某个实验步骤或颠倒漏做某个实验步骤或颠倒某两个实验步骤的顺序；某两个实验步骤的顺序；(2)操作方法错误；操作方法错误；(3)有没有设置有没有设置对照实验，如果有，看对照实验设计是否合理；对照实验，如果有，看对照实验设计是否合理；(4)实验是否实验是否遵循单一变量原则；遵循单一变量原则；(5)实验是否具有偶然性；实验是否具有偶然性；(6)有无更为有无更为简单的实验方案；简单的实验方案；(7)实验能否顺利完成；实验能否顺利完成；(8)实验的安全性实验的安全性如何。如何。第五步：分析实验结果是否正常。第五步：分析实验结果是否正常。突破突破 某生物小组的同学为了研究叶绿体色素对不同波长光的某生物小组的同学为了研究叶绿体色素对不同波长光的吸收情况，设计了一个小实验，具体步骤如下：吸收情况，设计了一个小实验，具体步骤如下：(1)室外随意搬取室外随意搬取4株天竺葵，制作株天竺葵，制作4个能装下天竺葵的相同规个能装下天竺葵的相同规格的黑色硬纸盒，每个纸盒内分别装上不同颜色格的黑色硬纸盒，每个纸盒内分别装上不同颜色(红、黄、绿、红、黄、绿、蓝蓝)、功率相同的彩灯；、功率相同的彩灯；(2)将将4株天竺葵分别放入株天竺葵分别放入4个黑色纸盒中，在相同且适宜的条个黑色纸盒中，在相同且适宜的条件下，接通电源，光照件下，接通电源，光照4小时；小时；(3)从从4株经光照后的天竺葵上同时各取一片叶片脱色后放入株经光照后的天竺葵上同时各取一片叶片脱色后放入培养皿中，滴加等量碘液；培养皿中，滴加等量碘液；(4)观察并比较各培养皿中叶片的颜色变化。观察并比较各培养皿中叶片的颜色变化。请你指出以上实验设计中的不足之处，并做出修改。请你指出以上实验设计中的不足之处，并做出修改。不足之处一：不足之处一：_。修改为：修改为：_。不足之处二：不足之处二：_。修改为：修改为：_。不足之处一：没有进行饥饿处理不足之处一：没有进行饥饿处理将天竺葵放置在黑暗处将天竺葵放置在黑暗处24小时小时没有说明天竺葵的生长发育状况是否一致没有说明天竺葵的生长发育状况是否一致选取生长发育状况一致的天竺葵选取生长发育状况一致的天竺葵不足之处三：不足之处三：_。修改为：修改为：_。不足之处四：不足之处四：_。修改为：修改为：_。没有说明叶片选取是否一致没有说明叶片选取是否一致选取叶龄相同、大小相似的叶片选取叶龄相同、大小相似的叶片没有对所有材料编号没有对所有材料编号将四组实验装置以及培养皿等编号将四组实验装置以及培养皿等编号解析解析首先从题干中获取本实验的实验目的：探究叶绿体色首先从题干中获取本实验的实验目的：探究叶绿体色素对不同波长光的吸收情况。依据实验目的，结合实验材料素对不同波长光的吸收情况。依据实验目的，结合实验材料,明确实验设计思路：选择生长发育一致的天竺葵作为实验材明确实验设计思路：选择生长发育一致的天竺葵作为实验材料，随机编号，首先进行饥饿处理，使储存在天竺葵中的有料，随机编号，首先进行饥饿处理，使储存在天竺葵中的有机物消耗完，然后分别用不同波长的彩灯照射，机物消耗完，然后分别用不同波长的彩灯照射，4小时后，小时后，分别取叶龄、大小一致的叶片，脱色后滴加碘液，观察叶片分别取叶龄、大小一致的叶片，脱色后滴加碘液，观察叶片的颜色变化。结合评价实验的解题技巧，得出正确的答案。的颜色变化。结合评价实验的解题技巧，得出正确的答案。典例示法典例示法阅卷点评阅卷点评1规范审题规范审题 信息信息1表明：自变量为甲状腺激素的有无。表明：自变量为甲状腺激素的有无。 信息信息2表明：因变量为小鼠的新陈代谢强度及生长发育的情表明：因变量为小鼠的新陈代谢强度及生长发育的情况。况。 信息信息3表明：该实验为验证性实验表明：该实验为验证性实验(结合甲状腺激素的功能去结合甲状腺激素的功能去分析分析)。2规范答题规范答题 批注批注1对对“实验目的实验目的”理解不准确。题干中虽提出理解不准确。题干中虽提出“研究甲研究甲状腺的功能状腺的功能”，而在实验中所测定的因变量又分别为耗氧量，而在实验中所测定的因变量又分别为耗氧量(新陈代谢新陈代谢)和体长和体长(生长发育生长发育)，故该实验的目的为：研究甲状，故该实验的目的为：研究甲状腺激素腺激素(或甲状腺或甲状腺)对小鼠新陈代谢和生长发育对小鼠新陈代谢和生长发育(或耗氧量和体或耗氧量和体长长)的影响。的影响。 批注批注2 对对“实验结果实验结果”与所学知识链接不上。而画不出曲与所学知识链接不上。而画不出曲线。画该曲线图时应注意，一共有线。画该曲线图时应注意，一共有2组，且每组有组，且每组有2个因变量个因变量,一个是耗氧量，一个是体长，因此一共应该画一个是耗氧量，一个是体长，因此一共应该画4条曲线，并要条曲线，并要注意标明各曲线的含义。注意标明各曲线的含义。满分答案满分答案(1)研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育研究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育(或耗氧量和或耗氧量和体长体长)的影响的影响(2)(3)甲状腺激素促进新陈代谢，此过程需消耗氧甲状腺激素促进新陈代谢，此过程需消耗氧甲状腺甲状腺激素缺乏，小鼠生长发育停滞激素缺乏，小鼠生长发育停滞切除甲状腺、给予甲状腺切除甲状腺、给予甲状腺激素激素(或不切除甲状腺、给予甲状腺激素或不切除甲状腺、给予甲状腺激素)误区辨析误区辨析易错点易错点1验证与探究的混淆验证与探究的混淆点拨点拨一般来说，验证性实验与探究性实验的实质区别在一般来说，验证性实验与探究性实验的实质区别在于实验原理是已知的还是未知的。如果是已知的，大多可以于实验原理是已知的还是未知的。如果是已知的，大多可以作为验证性实验来考虑，例如教材中作为验证性实验来考虑，例如教材中“检测生物组织中的糖检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质类、脂肪和蛋白质”的实验；如果是未知的，就可以作为探的实验；如果是未知的，就可以作为探究性实验来考虑究性实验来考虑,例如教材中例如教材中“影响酶活性的条件影响酶活性的条件”的实验。的实验。易错点易错点2假说与预期、结果与结论的混淆假说与预期、结果与结论的混淆点拨点拨(1)“假说假说”是指用来说明某种现象但未经证实的论是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是依提出的问题而作出的参考答案。题，也是依提出的问题而作出的参考答案。“预期预期”是在实是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，得出的实验可能出现的假定性结果，即得出的实验可能出现的假定性结果，即“假如假说成立，则假如假说成立，则应有何种结果应有何种结果”。(2)“结果结果”应为实验实际出现的情况。应为实验实际出现的情况。“结论结论”是依据实验结果得出的总结性的话，若结果与预期是依据实验结果得出的总结性的话，若结果与预期一致，则结论为假说成立；否则，结论为假说不成立。一致，则结论为假说成立；否则，结论为假说不成立。(3)验验证性实验有时也可以作为探究性实验来说明问题。例如孟德证性实验有时也可以作为探究性实验来说明问题。例如孟德尔的分离定律和自由组合定律的发现过程，就首先提出了假尔的分离定律和自由组合定律的发现过程，就首先提出了假说说(未知的未知的)，然后对实验进行了预期。如果实验结果与预期，然后对实验进行了预期。如果实验结果与预期一致，说明假说是正确的，是真理；如果实验结果与预期不一致，说明假说是正确的，是真理；如果实验结果与预期不一致，说明假说是错误的，是谬论。一致，说明假说是错误的，是谬论。易错点易错点3实验开始前测与实验结果处理实验开始前测与实验结果处理点拨点拨有些实验开始前需对实验状态进行前测，有些实验有些实验开始前需对实验状态进行前测，有些实验结果不能直接观察到实验现象，需要对实验结果进行处理，结果不能直接观察到实验现象，需要对实验结果进行处理，即再进行一个小的实验。即再进行一个小的实验。易错点易错点4对实验原理与实验结果解释的混淆对实验原理与实验结果解释的混淆点拨点拨(1)实验原理要求写出实验设计的依据，实验设计的实验原理要求写出实验设计的依据，实验设计的主要思路及对实验结果的观测方法。主要思路及对实验结果的观测方法。(2)实验结果解释要求用实验结果解释要求用实验原理把实验结果和实验结论联系起来实验原理把实验结果和实验结论联系起来,叙述好前因后果。叙述好前因后果。抗利尿激素由下丘脑分泌，通过垂体释放到血液中。抗利尿抗利尿激素由下丘脑分泌，通过垂体释放到血液中。抗利尿激素的主要作用是增加肾小管膜对管腔内水的重吸收，以保激素的主要作用是增加肾小管膜对管腔内水的重吸收，以保存体内水分。蟾蜍的膀胱膜具有重吸收水的作用，抗利尿激存体内水分。蟾蜍的膀胱膜具有重吸收水的作用，抗利尿激素能否促进这种作用，可设计一实验来证明。素能否促进这种作用，可设计一实验来证明。材料器具：已制好的蟾蜍膀胱标本材料器具：已制好的蟾蜍膀胱标本2个、注射器、烧杯、量筒、个、注射器、烧杯、量筒、抗利尿激素制剂、任氏液抗利尿激素制剂、任氏液(可以维持膀胱细胞的正常生命活可以维持膀胱细胞的正常生命活动动)。(1)实验原理：实验原理：_。抗利尿激素可以促进蟾蜍膀胱膜对膀胱内水的重吸收，可通抗利尿激素可以促进蟾蜍膀胱膜对膀胱内水的重吸收，可通过测量膀胱内任氏液的体积来分析膀胱膜吸收水的强度过测量膀胱内任氏液的体积来分析膀胱膜吸收水的强度(2)实验步骤：实验步骤：分别将两个蟾蜍膀胱标本编号为分别将两个蟾蜍膀胱标本编号为A、B，再分别用注射器注，再分别用注射器注入入2 mL任氏液，同时将任氏液，同时将A、B两标本浸没在装有等量任氏液的两标本浸没在装有等量任氏液的大烧杯中。大烧杯中。_。向装有向装有A标本的烧杯内注入一定剂量的抗利尿激素制剂，向标本的烧杯内注入一定剂量的抗利尿激素制剂，向装有装有B标本的烧杯内注入等量的任氏液标本的烧杯内注入等量的任氏液_。(3)结果预期：结果预期：_。一段时间后将一段时间后将A、B两标本内的任氏液倒出，用量筒测量标两标本内的任氏液倒出，用量筒测量标本内任氏液的体积本内任氏液的体积若若A标本内任氏液的体积明显少于标本内任氏液的体积明显少于B标本，说明抗利尿激标本，说明抗利尿激素能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收；素能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收；若若A标本内任氏液标本内任氏液的体积等于的体积等于B标本，说明抗利尿激素不能促进膀胱膜对膀胱标本，说明抗利尿激素不能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收内水的重吸收解析：解析：(1)根据题干中抗利尿激素的作用和膀胱膜的作用可写根据题干中抗利尿激素的作用和膀胱膜的作用可写出本实验的作用原理，联系实验步骤出本实验的作用原理，联系实验步骤可写出实验原理。可写出实验原理。(2)根据实验目的及已给出的实验步骤可知，实验步骤根据实验目的及已给出的实验步骤可知，实验步骤应为变应为变量的控制，即在一组标本的烧杯中注入抗利尿激素制剂，另量的控制，即在一组标本的烧杯中注入抗利尿激素制剂，另一组标本的烧杯中注入任氏液一组标本的烧杯中注入任氏液,同时要注意实验的等量原则。同时要注意实验的等量原则。步骤步骤应为对膀胱内任氏液的测量。应为对膀胱内任氏液的测量。(3)实验结果的预期应结实验结果的预期应结合实验类型及实验目的进行表述，由题意知本实验为探究性合实验类型及实验目的进行表述，由题意知本实验为探究性实验，所以要对实验结果中的各种可能性逐一分析，即如果实验，所以要对实验结果中的各种可能性逐一分析，即如果添加了抗利尿激素的一组中的任氏液体积小于另一组的，则添加了抗利尿激素的一组中的任氏液体积小于另一组的，则说明抗利尿激素能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收；反之说明抗利尿激素能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收；反之,抗抗利尿激素不能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收。利尿激素不能促进膀胱膜对膀胱内水的重吸收。本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放
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