2022年高考生物復(fù)習(xí) 解題技巧17 生物實驗設(shè)計的解題技巧教案

2022年高考生物復(fù)習(xí) 解題技巧17 生物實驗設(shè)計的解題技巧教案生物實驗設(shè)計，就是要求同學(xué)們能夠設(shè)計實驗原理、選擇實驗器材、安排實驗步驟、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析實驗現(xiàn)象等。它不同于書本上的實驗觀察，其目的主要考查學(xué)生是否理解實驗原理，是否具有靈活運(yùn)用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。加強(qiáng)實驗?zāi)芰疾樵诮旮鞯馗呖贾械玫搅顺浞煮w現(xiàn)，而生物實驗設(shè)計題往往是學(xué)生感到很棘手的題項，本文想談一談生物實驗設(shè)計題的解題技巧。一. 了解實驗設(shè)計的內(nèi)容設(shè)計一個較完整的實驗方案一般包括：（1）了解題目要求；      （2）明確實驗?zāi)康?；?）分析實驗原理；      （4）熟悉實驗器材；（5）確定實驗思路；      （6）設(shè)計實驗步驟；（7）預(yù)測實驗結(jié)果；      （8）得出實驗結(jié)論。二. 明確實驗設(shè)計的類型實驗設(shè)計一般有兩種類型：驗證性和探究性。驗證性實驗具有明確的結(jié)果，通過實驗加以驗證，結(jié)論往往只有一個；而探究性實驗的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，結(jié)論往往有多個。三. 實驗設(shè)計原則高中生物實驗設(shè)計最需要注意的有以下二個原則：1. 對照性原則：在實驗設(shè)計中，通常設(shè)置對照組，實驗設(shè)計中可采用的對照方法很多，除了有條件對照、劑量對照、位置對照外，還可以相互對照、自身對照等。2. 單因子變量原則：單因子變量原則，即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結(jié)果的影響。該變量應(yīng)為實驗所研究的對象。這個變量可從實驗題目中獲得啟示給予確定。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。四. 其他需要注意的內(nèi)容1. 實驗順序和步驟一定要合理，方法要簡便易行，效果要明顯。自己完成實驗步驟后可以多讀幾遍體會一下。2. 如果實驗中用到幾組器材或需要分幾組實驗，切記進(jìn)行編號，以保證不丟分。3. 語言的敘述和表達(dá)要簡潔明了，講的越多犯錯誤的可能性就越大。4. 題目中給你的器材一般都要用上，如果有器材沒有用上，那就表明可能你的答案有問題。列出的器材還會給你一定啟示，如有凡士林則肯定有密封的要求。五. 實驗設(shè)計題型范例例1. 課題小組的研究性學(xué)習(xí)課題是“探究影響細(xì)菌生長繁殖的因素”。他們在培養(yǎng)細(xì)菌的過程中，發(fā)現(xiàn)了某種細(xì)菌（R）的周圍其他細(xì)菌的生長繁殖受到抑制。他們把R細(xì)菌接種到專門的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，一段時間后，他們除去R細(xì)菌，用該培養(yǎng)基再培養(yǎng)其他細(xì)菌，結(jié)果其他細(xì)菌仍然不能在這個培養(yǎng)基上生長和繁殖。于是該同學(xué)就假設(shè)了“造成R細(xì)菌的周圍其他細(xì)菌不能生長和繁殖的最可能的原因是：R細(xì)菌產(chǎn)生了不利于其他細(xì)菌生存的物質(zhì)”。問題：參照上述題目中所給出的有關(guān)材料，請設(shè)計一個實驗對該同學(xué)的假設(shè)進(jìn)行驗證。第一步：_.第二步：_.第三步：_.第四步：_.解析：本題的實驗?zāi)康氖球炞C“R細(xì)菌產(chǎn)生了不利于其他細(xì)菌生存的物質(zhì)”。那么就要驗證R細(xì)菌產(chǎn)生了一種物質(zhì)，并且不利于其他細(xì)菌的生存。我們要觀察細(xì)菌的生長情況只能通過培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基，所以要準(zhǔn)備好含有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿。本實驗的設(shè)計應(yīng)抓以下幾個關(guān)鍵點(diǎn)：一是進(jìn)行對照組（R細(xì)菌的有無）的準(zhǔn)備，二是對照組的設(shè)置（注意單一變量原則），三是對照組的使用，四是對照組控制條件的觀察。第一步：取兩個培養(yǎng)皿，按相同營養(yǎng)成分配制成甲乙兩個培養(yǎng)基。第二步：在甲培養(yǎng)基上接種R細(xì)菌，培養(yǎng)一段時間后，除去細(xì)菌；乙培養(yǎng)基上不接種R細(xì)菌，作為對照。第三步：在這兩個培養(yǎng)基上分別接種相同的其他細(xì)菌。第四步：在相同條件下，讓甲乙兩個培養(yǎng)基上的細(xì)菌生長繁殖。例2. 某同學(xué)進(jìn)行了溫度對酶活性影響的研究，設(shè)計了如下實驗：實驗步驟：（1）取三支試管，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液。（2）將試管分別放入25、60的水中和冰塊中，在三支試管中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的淀粉酶溶液，兩支試管中的pH=6.8，第三步試管中的pH=4，搖均后維持各自溫度5min.（3）在三支試管中各滴一滴碘液，并搖均。觀察并記錄：（略）結(jié)論：溫度過高或過低都影響酶的活性。請回答：<1>該實驗?zāi)芊竦贸錾鲜鰧嶒灲Y(jié)論？_.<2>指出步驟中不正確之處，并在此基礎(chǔ)上加以糾正或補(bǔ)充相應(yīng)的內(nèi)容。解析：本題是比較典型的實驗評析題，從實驗原則、過程順序、劑量等方面逐一排查就會得出結(jié)論。<1>按此步驟不能得出以上實驗結(jié)論。<2>不正確之一是試管上沒有做標(biāo)記，應(yīng)用字母或數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記如三支試管上分別標(biāo)記A、B、C.不正確之二是步驟（1）（2）中加入試管中的兩種溶液應(yīng)有量的描述，如步驟（2）中應(yīng)補(bǔ)充3%的可溶性淀粉2ml.不正確之三是實驗組與對照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個變量，應(yīng)只有一個溫度變量，酸堿度應(yīng)一致，pH應(yīng)都為6.8.例3. （09浙江卷）30.（26分）給正常成年實驗兔注射甲藥物后，使其患了高血壓病，注射乙藥物可使高血壓癥狀緩解。為了驗證甲、乙兩種藥物的上述作用，請您根據(jù)以下提供的實驗材料與用具，設(shè)計實驗步驟，并在下面的坐標(biāo)中畫出實驗過程中該組兔的血壓變化示意曲線，標(biāo)注注射藥物的時間點(diǎn)。材料與用具：一組正常成年實驗兔、血壓測定儀、適宜濃度的甲藥物、適宜濃度的乙藥物、注射器等。（要求：答題時對該組實驗兔不再分組；對動物的手術(shù)過程與藥物的具體注射劑量不作要求）（1）實驗步驟：（2）在下面的坐標(biāo)中畫出實驗過程中該組兔的血壓變化示意曲線，并標(biāo)注注射藥物的時間點(diǎn)。答案：（1）用血壓測定儀對該組每只實驗兔每隔一定時間測定血壓，計算血壓的平均速度作為對照。 給該組每只實驗兔注射等量的甲藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。當(dāng)該組實驗兔患高血壓病后，給每只實驗兔注射等量的乙藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。（2）解析：本題考查通過設(shè)計實驗驗證甲、乙兩種藥物的作用，因此應(yīng)遵循對照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。（1）實驗步驟應(yīng)為：用血壓測定儀對該組織每只實驗兔每隔一定時間測定血壓，計算血壓的平均值作為對照。給該組每只實驗兔注射等量的甲藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。當(dāng)該組實驗兔患高血壓病后，給每只實驗兔注射等量的乙藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。（2）血壓變化示意曲線見答案。