高三生物实验设计题的解题方法学习教材PPT课件.pptx

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,实验设计题的解题方法,高考生物专题复习,能理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将实验涉及的方法和技能进行综合的运用。

具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。

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、试验与调查，假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。

能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。

一、考试说明中对实验与探究能力的要求,二、实验设计题的考查内容与形式,为实验写一个确切的标题提出实验假设写出实验原理写出实验步骤（补充或全部）实验数据的处理预测实验结果并进行分析写出实验结论,三、关于实验设计的两点基础知识

（一）实验中的变量,自变量：

因变量：

实验者所操纵的因素或条件。

由自变量引起的变化和结果。

无关变量：

影响实验结果的其它因素。

思考：

在“探究光照对小麦种子萌发的影响”实验中，上述三种变量分别是什么？

应如何操纵、检测和控制？

如何操纵自变量、检测因变量和控制无关变量是实验设计的三大核心问题。

思考：

在“探究光照强度与大豆光合作用速率之间的关系”实验中，以上三种变量分别是什么？

应如何操纵、检测和控制？

（二）实验设计的原则,1.单因素原则：

实验中只操纵和改变一个自变量。

为什么？

明确因果关系！

2.对照原则意义排除无关变量的影响，增加实验结果的可信度。

方法首先考虑实验组如何操作。

“加法”、“减法对”照？

组操作=实验组操作自变量注意：

常态是对照。

（3）类型,空白对照条件对照相互对照自身对照,3.等量原则,4.平行重复原则,四、实验设计题的解题思路,

（一）分析实验目的,从题干分析目的“为了”（目的就是“为了”后边的描述）“推测”（目的一定是要证实推测）从实验目的（或标题）分析确定自变量、因变量，并构思如何操纵自变量、检测因变量和控制无关变量根据目的写出实验标题,3.根据目的写出实验标题,一般书写格式探究（自变量）对（研究对象）（因变量）的影响验证（自变量）对（研究对象）（因变量）具有（）影响探究有机物X对A螺雌性个体生殖器官畸形的影响。

探究有机物X对A螺雌性个体的致畸作用。

（二）提出实验假设,对问题作出尝试性的回答。

（三）确定实验原理,实验原理是进行一项实验的理论依据。

道理,原因,这样做的原因,出现某种现象的道理,叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂丙酮中，所以，可以用丙酮提取叶绿体中的色素。

层析液是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的色素在层析液中的溶液度不同：

溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。

这样，几分钟之后，叶绿体中的色素就在扩散过程中分离开来。

叶绿体中色素的提取和分离实验原理,叶绿体中色素的提取和分离实验原理高度简化以后：

叶绿体中的色素能够溶解在丙酮中。

叶绿体中的色素在层析液中的溶液度不同。

总结：

实验原理一般要回答两个问题第一，为什么要这样进行实验？

第二，实验中为什么会出现某种现象？

例2：

为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。

某同学的实验方案如下：

将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。

A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。

一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。

A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。

一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

（3）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：

实验原理：

；。

备选材料与用具：

甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。

例6:

实验步骤：

第一步：

取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液。

第二步：

70水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入。

第三步：

70水浴保温5min后，在A、B两支试管中,。

再各加入第四步：

实验结果：

。

请回答：

（1）该实验原理是：

。

提示：

如果题干中已经叙述了原理的，应反复阅读，并作为设计实验步骤的重要依据。

（四）设计实验步骤（三大部分）,第一部分：

描述取材、安放、分组标号等情况。

（有些还需要描述装置的安装、试剂的配制等）第二部分：

描述实验组和对照组的处理方法。

（可能还要细分为若干步）第三部分：

观察记录。

（描述观察什么，怎样记录。

）,看有哪些材料、用具？

一看:

四想：

一想曾经学过的类似实验；二想实验组是用“加法”还是用“减法三想”；对照、等量、平行重复；四想观察记录的内容。

（四）设计实验步骤,例1：

科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。

近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。

请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。

实验材料和用具：

采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺（A螺）（300只），解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。

提示：

给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天：

A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定：

拟定课题名称：

设计实验步骤：

预测实验结果：

。

例4虽然蟾蜍的排卵按时有季节性的，但也可以通过向体内注射促性腺激素促进其排卵。

为验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用，请利用提供的实验材料和用具，设计实验步骤和实验记录表。

（注：

蟾蜍排卵可通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞作为观察指标：

不考虑注射激素的剂量；注射激素后只要求观察1次）材料用具：

发育成熟体重相同的雌性蟾蜍6只，注射器，饲养笼，适宜浓度的促性腺激素溶液，0.65%NaCl溶液（蟾蜍用生理盐水）。

实验步骤：

设计实验记录表格：

各组分别编号描述如：

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。

实验步骤分步描述并加以编号,如：

第一步。

第二步。

如：

1、。

2、。

其它注意事项,3.心中要有量的概念,能确定量的尽量确定。

如：

“50粒小麦种子”、“每组三只”等；难以定量的要写“适量的”、“一定量的”、“等量的”等。

该项工作的重点是确定记录的的方式，常用的记录方式有：

表格,（五）数据处理,注射前有无卵细胞,注射后有无卵细胞,1,实验组2,3,4,对照组5,6,对照组,实验组,注射前有无卵细胞,注射后有无卵细胞,123,123,如果分别编号,第一，画表头第二，分行（建议按时间次序分）第三，分列（建议按组别分）用表格来处理数据，就是为了让分散的数据更集中、更整齐，便于进行比较，使人更容易看出数据所反映的规律。

制表步骤：

用曲线或图表应注意的是：

横坐标和纵坐标各表示什么；坐标上每格表示多少。

例：

用幼叶鞘作为实验材料进行生长素促进生长的探究实验设计和实验结果,因果关系曲线：

过程曲线：

自变量,（六）预测结果，并进行分析,验证性实验实验的结果应与待验证的结论是一致的。

探究性实验需要对实验的结果进行讨论。

要充分考虑到各种可能性，大致可以分为三种情况：

因变量与自变量呈正相关；因变量与自变量呈负相关；因变量与自变量无关。

（七）得出结论,通过对现象的分析和讨论，概括出一条规律。

验证性实验目的所述的待验证的规律。

探究性实验依据推测的结果分别确定。

例1：

科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。

近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物X对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。

请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。

实验材料和用具：

采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺（A螺）（300只），解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。

提示：

给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天：

A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定：

拟定课题名称：

设计实验步骤：

预测实验结果：

。

例2：

为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。

某同学的实验方案如下：

将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。

A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。

一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。

A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。

一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

例3：

为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答下列问题：

实验材料：

具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液，喷壶等。

（1）实验步骤：

将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。

用喷壶分别将和喷洒在A、B两组幼苗上。

将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的。

预测实验结果：

。

上述实验中，如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验，是否影响实验结果的可靠性？

为什么？

该实验原理是：

。

例4虽然蟾蜍的排卵按时有季节性的，但也可以通过向体内注射促性腺激素促进其排卵。

为验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用，请利用提供的实验材料和用具，设计实验步骤和实验记录表。

（注：

蟾蜍排卵可通过检查泄殖腔开口处有无卵细胞作为观察指标：

不考虑注射激素的剂量；注射激素后只要求观察1次）材料用具：

发育成熟体重相同的雌性蟾蜍6只，注射器，饲养笼，适宜浓度的促性腺激素溶液，0.65%NaCl溶液（蟾蜍用生理盐水）。

实验步骤：

设计实验记录表格：

例5：

为研究“圆褐固氮菌对某植物枝条生根作用的影响”，设计相关实验，结果如下图。

试管内基质为灭菌的珍珠岩（起固定、通气和吸水作用）。

请据图回答：

（1）为了排除其他微生物对实验结果的影响，配制灭菌培养液在成分上应具备的主要特点是。

（2）A中枝条的下端切口处A与C对比说明：

（有/无）生长素，。

（3）上述实验综合分析表明，圆褐固氮菌能促进该植物枝条生根。

为进一步探究“圆褐固氮菌是否分泌了促生根物质”，请完成下列实验：

用灭菌培养液培养圆褐固氮菌将培养物过滤，得到菌体和无菌滤过液实验分两组：

甲组试管中加入基质和灭菌水；乙组取若干试管，加入相同基质，再分别加入。

分别插入同类枝条，培养并观察。

结果分析：

如果，则表明圆褐固氮菌分泌了促生根物质。

一段时间后再接种病毒。

为确定该疫苗的有效浓度，不同实验组动物需接种的疫苗。

分析实验结果：

统计实验组和对照组动物的发病率、存活率。

若该疫苗可以刺激机体产生足够的抗体，则实验组比对照组发病率，存活率。

例6：

甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表：

（3）为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验：

实验原理：

；。

备选材料与用具：

甘薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。

实验步骤：

第一步：

取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液。

第二步：

70水浴保温5min后，在A、B两支试管中各加入。

第三步：

70水浴保温5min后，在A、B两支试管中,。

再各加入第四步：

实验结果：

。

例7：

生活中有很多问题，需要