绵阳中学高级生物学研究性课题.docx
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绵阳中学高级生物学研究性课题
绵阳中学2014级高中生物学研究性课题
1噪声对人体的危害(如噪声对人的心跳频率及血压等的影响)
2调查家庭生活中的污染物对小动物的危害(如洁洁灵,洗衣粉,肥皂对小鱼、虾等动物的影响)
3香烟对植物的危害(如香烟的烟雾对植物生长情况的影响)
4香烟对动物精神状态的影响(如香烟的烟雾对家鸽的生活力的影响)
5水污染对动植物的危害(如农田使用农药对农作物生长的影响)
6酸雨对植物生活的影响(如酸雨对麦苗生长的影响)
7关于绵阳市大气污染调查简析(如SO2、NO等的含量和来源以及预防措施)
8专题研究绵阳市水污染现状与其原因(如重金属离子等有毒化学物质的含量和来源及预防措施)
9探究温度对植物光合作用强度的影响
10探究PH值对植物光合作用强度的影响
11探究CO2浓度对植物光合作用强度的影响
12探究叶片年龄对植物光合作用强度的影响
13探究温度对酶活性的影响
14探究PH值对酶活性的影响
15探究植物进行质壁分离及质壁分离复原实验的实际运用(如鉴定细胞死活、测定植物细胞细胞液浓度、比较细胞壁和原生质层的伸缩性大小等)
16提取和分离植物花瓣中的色素(参照植物叶绿体中色素的提取和分离)
17探究植物对空气湿度的影响
18调查校园社区或农田生物种类
19探究环境中氧气浓度对蔬菜水果保鲜时间的影响
20尝试制作真核细胞的三维模型
21检测不同奶粉或者牛奶中蛋白质含量的多少(根据生成紫色物质颜色深浅判断)
22调查某些常见植物的药用价值
23对DNA的再认识(查阅资料,通过小组讨论得出对DNA结构和功能更为具体的认识)
24市场中转基因食品的调查
25人激素类疾病调查与健康(如甲状腺激素与“大脖子病”等的关系和疾病的预防和治疗措施)
26植物细胞全能性这一特点的介绍及实际运用
27干细胞的研究进展与人类健康(教材120页)
28细胞呼吸原理在日常生活中的实际运用(教材95页)
29生命与水(见参考案例)
30无机盐在生物体生命活动中的作用及如何合理补充无机盐(教材35--36页)
注:
其它自选课题有一定的现实意义亦可
如何进行研究性学习
一、细化,确定研究目标:
新教材中的研究性课题,涉及面较广,应首先根据题目的具体情况,联系当时、当地的实际条件,引导学生尽量地细化题目,选择确定一个较小的适合自己或本组的子课题具体进行研究
1.可以解决生活中的实际问题:
例如:
怎样用生长素提高豆芽生产的产量。
2.可以验证所学的知识:
例如:
根的向地性,向水性。
3.确定目标时要考虑选材的问题:
因为生物体研究都是活体进行的,所以生物体取材要方便,生长时间要短,操作要方便。
在实践中很多学生选用了绿豆为材料进行豆芽生长的研究设计,不仅取材要方便:
绿豆到处都有,生长时间要短:
一般四五天就可以了,操作要方便:
装在一个塑料瓶中就行了,而且生长条件要求不严:
一般的温度都可以。
二、下面是以绿豆(或玉米等大粒易发芽的种子)为材料进行豆芽的生长的研究设计
目的要求:
学设计实验的一般方法,学会观察、记录、分析实验现象的方法,从而得出适当的结论,巩固理论知识。
实验目的:
以豆芽为材料进行所学知识的研究验证即:
(1)根的向地性,向水性。
(2)茎的背地性。
(3)茎、叶的向光性。
(4)细胞质体间的转化。
(5)生长素浓度对不同器官的影响。
实验原理:
植物体内有生长素,由于生长素受重力的影响,根具有向地性,向水性,茎具有背地性;由于阳光的影响使生长素分布不均匀,茎叶具有向光性;基因的表达受环境的影响,使细胞质体之间发生转化;植物不同器官对生长素的敏感程度不同。
实验材料:
绿豆,底部钻上洞能漏水的塑料瓶,小纸盒,纱布,少量的沙,小喷雾器,小玻璃片,生长素。
实验步骤:
1.实验A:
取两块玻璃片,左右和下面夹上一次性快子,两端用线捆紧,中间放上沙,沙中固定一棵绿豆。
做两套,一套绿豆均匀浇水,另一套单侧浇水,观察根、茎的生长。
结果:
观察:
均匀浇水的根直立生长,单侧浇水的根向水生长,说明根具有向地性,向水性,茎具有背地性。
2.实验B:
取两个大塑料瓶,底下钻上洞,瓶里装上沙,各播种两粒绿豆,一瓶用小纸盒罩着,另一瓶也用小纸盒罩着,但纸盒上钻个洞,便于单侧光照射。
观察茎和叶的向光性和叶子的颜色变化。
结果:
观察:
单侧光照射长出的叶和茎向光生长,而且叶绿色,没有孔小纸盒罩着的叶呈黄色,说明叶和茎具有向光性,且基因的表达受环境的影响,使细胞质体之间发生转化,受光照的呈绿色。
3.实验C:
用六个白色大可乐饮料瓶,瓶底钻上洞,每个瓶放入一把绿豆,上面放上纱布,用小喷雾器浇水。
配置六种不同浓度:
1g/L;100mg/L;50mg/L;10mg/L;1mg/L;0mg/L的生长素,喷浇六个瓶中生长的绿豆芽。
实验记录:
定期观察、测量、将观察的结果记入下表:
对 比
1
2
3
4
5
6
生长素浓度
1g/L
100mg/L
50mg/L
10mg/L
1mg/L
0mg/L
芽的均长
茎的均长
根的均长
结论:
适宜茎生长最快,根生长较慢的浓度是:
实验结果分析:
(1)分析实验现象的可靠性(出现误差的原因)。
(2)绘出浓度与时间的函数图表。
(3)分析生长素浓度与豆芽生长时间的关系,得出相应的结论,写出实验报告。
注意:
在制定及实施方案的过程中应注意:
(1)科学性:
即严密的理论依据,严格的操作过程、步骤。
(2)可行性:
即切合自己实际,简单可行,效果明显。
(3)创新性:
即突出自己的特点,有创新意识。
(4)发现性:
即在研究中不断发现提出新问题.
三、通过本课题的研究,学生又提出了更多的研究课题:
1.如何研究观察叶子颜色发生变化的结构是什么?
2.如何研究种子里子叶,胚乳贮藏营养的多少与植物生长的关系?
3.如何测定种子的成份?
发芽率?
4.如何测定种子在萌发时进行呼吸作用,释放能量?
根据上面问题和学生所学过的知识学生又可以设计出许多的研究方案。
四、总结、交流研究成果
本阶段是整个活动过程的高峰和重点,也是我们开展研究性学习的可分两步走:
一是归类整理,即把每位学生或小组的活动成果、报告按一定的顺序整理、归类。
在同学之间、小组之间互相讨论学习,互相质疑、补充,让每个学生接触整个研究活动的其它各个方面。
二是总结交流,对本次活动中有创新意识的、方法科学、可行性强的、预期效果显著的、环节齐全、步骤严格等代表性的题目,单独整理撰写出详细的研究报告,形成典型材料或案例,采取展示会、答辩会、报告会等各种方式在全体同学中交流、推广,作为本次活动的一个升华,也借此激发学生参与研究活动的积极性和主动性。
五、在以后的研究性教学中还要启发学生研究学会充分收集与本实验有关的资料的方法,不断地扩展自己的视野:
1.可以详细翻阅教材书和教师参考用书,学习用书。
2.可以到图书馆查阅报刊杂志和有关书籍。
3.可以上网到有关的网站查阅资料。
4.可以请教老师和有关专家。
研究性学习的意义已突破了原有的狭隘的传授知识的范畴。
它将在教学活动中培养学生健全的人格和创造力、积极向上的生活态度、团结协作的人际关系,为学生的个性发展提供了广阔的空间。
参考案例关于酶的活性的实验
(必修一P78、P83)
一.实验目的:
1.探究不同温度和PH对过氧化氢酶活性的影响。
2.培养实验设计能力。
二.方法步骤:
提出问题→作出假设→设计实验→(包括选择实验材料、选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格)→实施实验→分析与结论→表达与交流。
实例1:
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
一).实验原理:
鲜肝提取液中含有过氧化氢酶,过氧化氢酶和Fe3+都能催化H2O2分解放出O2。
经计算,质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比,每滴FeCl3溶液中的Fe3+数,大约是每滴肝脏研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
二)方法步骤:
步骤
注意问题
解释
取4支洁净试管,编号,分别加入2mLH2O2溶液
不让H2O2接触皮肤
H2O2有一定的腐蚀性
将2号试管放在900C左右的水浴中加热,观察气泡冒出情况,与1号对照
向3号、4号试管内分别滴入2滴FeCl3溶液和2滴肝脏研磨液,观察气泡产生情况
不可用同一支滴管
肝脏研磨液必须是新鲜的
肝脏在制成研磨液
由于酶具有高效性,若滴入的FeCl3溶液中混有少量的过氧化氢酶,会影响实验准确性
因为过氧化氢酶是蛋白质,放置过久,可受细菌作用而分解,使肝脏组织中酶分子数减少,活性降低
研磨可破坏肝细胞结构,使细胞内的酶释放出来,增加酶与底物的接触面积
2-3min后,将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面的上方,观察复燃情况
放卫生香时,动作要快,不要插到气泡中
现象:
3号试管产生气泡多,冒泡时间短,卫生香猛烈复燃,4号试管产生气泡少,冒泡时间长,卫生香几乎无变化
避免卫生香因潮湿而熄灭
实例2:
温度对酶活性的影响
一)实验目的:
1.初步学会探索温度对酶活性的影响的方法。
2.探索淀粉酶在不同温度下催化淀粉水解的情况。
二)实验原理:
1.淀粉遇碘后,形成紫蓝色的复合物。
2.淀粉酶可以使淀粉逐步水解成麦芽糖和葡萄糖(淀粉水解过程中,不同阶段的中间产物遇碘后,会呈现红褐色或红棕色。
)麦芽糖和葡萄糖遇碘后不显色。
注:
市售a-淀粉酶的最适温度约600C
三)方法步骤:
操作
注意问题
解释
取3支试管,编上号,然后分别注入2mL可溶性淀粉溶液
另取3支试管,编上号,然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液
将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分成3组,分别放入热水(约600C)、沸水和冰块中,维持各自的温度5min
不能只用不同温度处理淀粉溶液或酶溶液
防止混合时,由于两种溶液的温度不同而使混合后温度发生变化,反应温度不是操作者所要控制的温度,影响实验结果。
分别将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后,维持各自的温度5min
保持各自温度时间不能太短
淀粉酶催化淀粉水解需要一定时间
在3支试管中各滴入1-2滴碘液,摇匀后观察这3支试管中溶液颜色变化并记录
碘液不能滴加太多
防止影响实验现象的观察
用表格的形式显示实验步骤
序号
加入试剂或处理方法
试管
A
B
C
a
b
c
1
可溶性淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
/
/
/
新鲜淀粉酶溶液
/
/
/
1mL
1mL
1mL
2
保温5min
600C
1000C
00C
600C
1000C
00C
3
将a液加入到A试管,b液加入到B试管,c液加入到C试管中,摇匀
4
保温5min
600C
1000C
00C
5
滴入碘液,摇匀
2滴
2滴
2滴
6
观察现象并记录
实例3:
PH值对酶活性的影响
操作步骤:
用表格开式显示实验步骤:
(注意操作顺序不能错)
序号
加入试剂或处理方法
试管
1
2
3
1
注入新鲜的淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
2
注入蒸馏水
1mL
/
/
3
注入氢氧化钠溶液
/
1mL
/
4
注
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- 绵阳 中学 高级 生物学 研究 课题
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