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2019-2020年高考生物復(fù)習(xí) 解題技巧17 生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的解題技巧教案 生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是要求同學(xué)們能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、選擇實(shí)驗(yàn)器材、安排實(shí)驗(yàn)步驟、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。它不同于書本上的實(shí)驗(yàn)觀察，其目的主要考查學(xué)生是否理解實(shí)驗(yàn)原理，是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，是否具有在不同情境下遷移知識(shí)的能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾樵诮旮鞯馗呖贾械玫搅顺浞煮w現(xiàn)，而生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題往往是學(xué)生感到很棘手的題項(xiàng)，本文想談一談生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題技巧。 　　一. 了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 　　設(shè)計(jì)一個(gè)較完整的實(shí)驗(yàn)方案一般包括： 　?。?）了解題目要求；（2）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 　　（3）分析實(shí)驗(yàn)原理；（4）熟悉實(shí)驗(yàn)器材； 　?。?）確定實(shí)驗(yàn)思路；（6）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟； 　　（7）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（8）得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 　　二. 明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型 　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般有兩種類型：驗(yàn)證性和探究性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)具有明確的結(jié)果，通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，結(jié)論往往只有一個(gè)；而探究性實(shí)驗(yàn)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(gè)。 　　三. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則 　　高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最需要注意的有以下二個(gè)原則： 　　1. 對(duì)照性原則：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，通常設(shè)置對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可采用的對(duì)照方法很多，除了有條件對(duì)照、劑量對(duì)照、位置對(duì)照外，還可以相互對(duì)照、自身對(duì)照等。 　　2. 單因子變量原則：?jiǎn)我蜃幼兞吭瓌t，即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。該變量應(yīng)為實(shí)驗(yàn)所研究的對(duì)象。這個(gè)變量可從實(shí)驗(yàn)題目中獲得啟示給予確定。除了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中欲處理的實(shí)驗(yàn)因素外，其他實(shí)驗(yàn)條件要求做到前后一致。 　　四. 其他需要注意的內(nèi)容 　　1. 實(shí)驗(yàn)順序和步驟一定要合理，方法要簡(jiǎn)便易行，效果要明顯。自己完成實(shí)驗(yàn)步驟后可以多讀幾遍體會(huì)一下。 　　2. 如果實(shí)驗(yàn)中用到幾組器材或需要分幾組實(shí)驗(yàn)，切記進(jìn)行編號(hào)，以保證不丟分。 　　3. 語言的敘述和表達(dá)要簡(jiǎn)潔明了，講的越多犯錯(cuò)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(huì)給你一定啟示，如有凡士林則肯定有密封的要求。 　　五. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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?cè)谂囵B(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(shí)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(gè)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)該同學(xué)的假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。 　　第一步：____________________________. 　　第二步：____________________________. 　　第三步：____________________________. 　　第四步：____________________________. 　　解析：本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證“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(yàn)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(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)抓以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一是進(jìn)行對(duì)照組（R細(xì)菌的有無）的準(zhǔn)備，二是對(duì)照組的設(shè)置（注意單一變量原則），三是對(duì)照組的使用，四是對(duì)照組控制條件的觀察。 　　第一步：取兩個(gè)培養(yǎng)皿，按相同營養(yǎng)成分配制成甲乙兩個(gè)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(shí)間后，除去細(xì)菌；乙培養(yǎng)基上不接種R細(xì)菌，作為對(duì)照。 　　第三步：在這兩個(gè)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(gè)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(duì)酶活性影響的研究，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： 　　實(shí)驗(yàn)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。 　?。?）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. 　?。?）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(qǐng)回答： 　　<1>該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸錾鲜鰧?shí)驗(yàn)結(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(shí)驗(yàn)評(píng)析題，從實(shí)驗(yàn)原則、過程順序、劑量等方面逐一排查就會(huì)得出結(jié)論。 　　<1>按此步驟不能得出以上實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個(gè)變量，應(yīng)只有一個(gè)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(shí)驗(yàn)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(yàn)證甲、乙兩種藥物的上述作用，請(qǐng)您根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并在下面的坐標(biāo)中畫出實(shí)驗(yàn)過程中該組兔的血壓變化示意曲線，標(biāo)注注射藥物的時(shí)間點(diǎn)。 材料與用具：一組正常成年實(shí)驗(yàn)兔、血壓測(cè)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(shí)對(duì)該組實(shí)驗(yàn)兔不再分組；對(duì)動(dòng)物的手術(shù)過程與藥物的具體注射劑量不作要求） （1）實(shí)驗(yàn)步驟： ① （2）在下面的坐標(biāo)中畫出實(shí)驗(yàn)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(shí)間點(diǎn)。 答案： （1）①用血壓測(cè)定儀對(duì)該組每只實(shí)驗(yàn)兔每隔一定時(shí)間測(cè)定血壓，計(jì)算血壓的平均速度作為對(duì)照。 ②給該組每只實(shí)驗(yàn)兔注射等量的甲藥物，用血壓測(cè)定儀對(duì)每只實(shí)驗(yàn)兔每隔一定時(shí)間測(cè) 量血壓，計(jì)算血壓得平均值。 ③當(dāng)該組實(shí)驗(yàn)兔患高血壓病后，給每只實(shí)驗(yàn)兔注射等量的乙藥物，用血壓測(cè)定儀對(duì)每只實(shí)驗(yàn)兔每隔一定時(shí)間測(cè)量血壓，計(jì)算血壓得平均值。 （2） 解析：本題考查通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甲、乙兩種藥物的作用，因此應(yīng)遵循對(duì)照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則。 （1）實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)為：①用血壓測(cè)定儀對(duì)該組織每只實(shí)驗(yàn)兔每隔一定時(shí)間測(cè)定血壓，計(jì)算血壓的平均值作為對(duì)照。②給該組每只實(shí)驗(yàn)兔注射等量的甲藥物，用血壓測(cè)定儀對(duì)每只實(shí)驗(yàn)兔每隔一定時(shí)間測(cè)量血壓，計(jì)算血壓得平均值。③當(dāng)該組實(shí)驗(yàn)兔患高血壓病后，給每只實(shí)驗(yàn)兔注射等量的乙藥物，用血壓測(cè)定儀對(duì)每只實(shí)驗(yàn)兔每隔一定時(shí)間測(cè)量血壓，計(jì)算血壓得平均值。（2）血壓變化示意曲線見答案。