高中生物的实验原则
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高中生物实验题解题技巧总结作为高考的重头戏之一,高中生物当中的实验题对每一个高考学子都有着至关重要的作用,下面是给大家带来的高中生物实验题解题技巧总结,希望对你有帮助。
高中生物实验设计题解题技巧1、了解实验设计的内容来源。
实验设计一般有验证类和探究类两种类型。
验证类实验具有明确的结果,通过实验加以验证,结论往往只有一个;而探究类实验的现象和结果是未知的或不确定的,结论往往有多个。
但设计一个较完整的实验方案一般包括(1)了解题目要求;(2)明确实验目的;(3)分析实验原理;(4)熟悉实验器材;(5)确定实验思路;(6)设计实验步骤;(7)预测实验结果;(8)得出实验结论。
2、实验设计原则:(1)对比性原则:在实验设计中,通常设置对比组,实验设计中可采纳的对比方法很多,除了条件对比、剂量对比、位置对比外,还有相互对比、自身对比和空白对比等;(2)单因子变量原则:即控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对实验结果的影响。
该变量应为实验所讨论的对象。
除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后全都。
3、其他需要注意的内容:(1)实验顺序和步骤一定要合理,方法要简便易行,效果要明显。
自己完成实验步骤后可以多读几遍体会一下;(2)如果实验中用到几组器材或需要分几组实验,切记要进行编号,以保证不丢分;(3)语言的叙述和表达要简洁明了,讲得越多犯错误的可能性越大;(4)题目中给的器材一般都要用上,列出的器材还会给出一定提示,如有凡士林则肯定有密封的要求。
高中生物实验评价题解题技巧首先找出实验目的,判断实验原理及实验材料选择是否合适;其次分析实验步骤是否合理可行。
分析影响因变量的因素,注意对比分析:(1)看有无对比实验,如果有看对比实验设计是否合理;(2)(2)看实验是否遵循单一变量原则;(3)(3)看实验步骤的顺序是否合理、完整;(4)(4)看实验仪器、药剂的使用是否合理,药剂的配备、使用及用量是否合理。
高中生物实验设计的一般原则不论哪一种类型的实验设计,都必须遵循实验设计的一般原则:1.实验设计要遵循科学性原则实验设计的科学性,是指在设计实验时必须有充分的科学根据。
是指实验目的要科学,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,实验操作程序要规范,整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基本知识、基本原理。
即:实验的原理要科学,实验材料的选择要科学,实验的方法步骤要科学,实验的结果、结论要科学。
生物学实验中,一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果,从不同角度、不同方面全面地分析问题就是科学性的基本原则。
如探究细胞衰老的原因时,要考虑到不同物种、不同性别、不同年龄、不同环境等多方面的因素,要综合考虑,全面分析。
要有充分的依据,科学地设计才能得出正确的实验结论。
2.实验设计要遵循对照性原则没有对比就没有鉴别,对照性原则是实验设计的最基本的原则。
对照有多种形式:有空白对照(对照组不加任何处理因素。
如研究甲状腺激素对蝌蚪个体发育的影响时,实验组的饲料添加甲状腺素,对照组的饲料不添加任何制剂)、条件对照(如探究唾液淀粉酶的活性需要有适宜的PH值,设立过酸、过碱、接近中性实验条件,进行相互对比)、自身对照(对照与实验在同一受试生物上进行。
如观察一条雄性鲫鱼对注射雄性激素前、后的活动变化情况)、相互对照(不独立设立对照组,而是几个实验组之间相互对照。
如比较过氧化氢酶和氯化铁对催化过氧化氢水解反应的催化活性。
)、标准对照(不设立对照组,实验结果与标准值或正常值对比。
如测试人体摄入500克葡萄糖80分钟后血糖浓度是否正常)。
设计实验时可根据实验研究的目的和内容加以合理选择。
3.实验设计要遵循变量唯一性原则变量唯一性原则也叫单一变量性原则,指的是在一组实验中实验组和对照组之间只能有一个反应变量。
任何一个生物学实验,影响其结果的变量都是多方面的,控制其他变量相同,只改变所要研究的某一变量,通过设立对照组,观察其对实验结果的影响。
高中生物实验总结实验一观察DNA和RNA在细胞中的分布实验原理:DNA 绿色,RNA 红色分布:真核生物DNA主要分布在细胞核中,线粒体和叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。
实验结果: 细胞核呈绿色,细胞质呈红色.实验二物质鉴定还原糖 + 斐林试剂~砖红色沉淀脂肪 + 苏丹III ~橘黄色脂肪 + 苏丹IV~红色蛋白质 + 双缩脲试剂~紫色反应1、还原糖的检测(1)材料的选取:还原糖含量高,白色或近于白色,如苹果,梨,白萝卜。
(2)试剂:斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05g/mL的CuSO4溶液),现配现用。
(3)步骤:取样液2mL于试管中→加入刚配的斐林试剂1mL(斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入)→水浴加热2min左右→观察颜色变化(白色→浅蓝色→砖红色)★模拟尿糖的检测1、取样:正常人的尿液和糖尿病患者的尿液2、检测方法:斐林试剂(水浴加热)或班氏试剂或尿糖试纸3、结果:(用斐林试剂检测)试管内发生出现砖红色沉淀的是糖尿病患者的尿液,未出现砖红色沉淀的是正常人的尿液。
4、分析:因为糖尿病患者的尿液中含有还原糖,与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀,而正常人尿液中无还原糖,所以没有发生反应。
2、脂肪的检测(1)材料的选取:含脂肪量越高的组织越好,如花生的子叶。
(2)步骤:制作切片(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央↓染色(滴苏丹Ⅲ染液2~3滴切片上→2~3min后吸去染液→滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精)↓制作装片(滴1~2滴清水于材料切片上→盖上盖玻片)↓镜检鉴定(显微镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒)3、蛋白质的检测(1)试剂:双缩脲试剂(A液:0.1g/mL的NaOH溶液,B液:0.01g/mL的CuSO4溶液)(2)步骤:试管中加样液2mL→加双缩脲试剂A液1mL,摇匀→加双缩尿试剂B液4滴,摇匀→观察颜色变化(紫色)考点提示:(1)常见还原性糖与非还原性糖有哪些?葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。
(2017·全国Ⅰ,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类型。
有些病毒对人类健康会造成很大危害。
通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换。
请利用放射性同位素标记③的方法,以体外培养的宿主细胞④等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。
简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。
(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤)审题关键信息①:病毒营寄生生活,由蛋白质和核酸组成,核酸是DNA或RNA,只含有二者中的一种,DNA和RNA在化学组成上的区别如下:信息②:强调了碱基,二者碱基的区别:DNA特有T,RNA特有U。
信息③:放射性同位素标记法是指用放射性同位素替代某化合物中的特殊元素,来追踪该化合物的运行和变化规律。
回忆相关内容:信息④:联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点,标记病毒需要先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞,再让病毒去侵染标记的细胞,子代病毒就会被标记。
信息⑤:甲、乙两组要形成对比,结合信息①、②、③、④可判断出,应分别用放射性同位素标记DNA成分中的T和RNA成分中的U。
参考答案(1)实验思路甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。
培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
错解例析错例:用含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养病毒。
一段时间后收集病毒并检测其放射性。
错因分析:没有分成甲、乙两组,而是用同时含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基来培养,不能形成对照。
病毒不能直接用培养基培养,这样设计不科学。
实验设计遵循的四大基本原则1.单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。
人教版高中生物实验梳理总汇一、总则:1、生物科学实验的一般程序为:观察并提出问题一提出假说一设计并完成实验一分析数据一得出结论。
2、实验操作步骤应遵循四大基本原则(1)科学性原则——符合实验的原理和程序;(2)可重复性原则——使其他人能按照该步骤完成实验并能不断重复而得到相同的结果(3)简便性原则——能以最简单的步骤、材料(经济易得)完成实验;(4)单一变量原则——排除干扰、控制变量(强调变量的惟一性)。
3、设计实验步骤常用“四步法”:第1步:共性处理实验材料,均等分组并编号。
选择实验材料时要注意应用一些表示等量的描述性语言,如:“生长一致的”,“日龄相同的,体重一致的”等等。
分成多少组要视题目中所给的信息而定,(一般情况分两组)。
编号最好用A、B、C或甲、乙、丙,而不用1、2、3避免与实验步骤相混淆。
第2步:遵循单因子变量原则,对照处理各组材料。
方法为一组为对照组(往往为处于正常生理状态的),其余为实验组,对照组与实验组只能有一个实验条件不同(单因子变量),其他条件要注意强调出相同来,这是重要的得分点或失分点。
至于变量是什么要根据具体题目来确定。
第3步:相同条件培养(饲养、保温)相同时间。
第4步:观察记录实验结果。
实验结果的预测(预期):首先要根据题目判断该题是验证性实验还是探究性实验,如果是验证性实验,则结果只有一个,即题目中要证明的内容。
如果是探究性实验,则结果一般有三种:①实验组等于对照组,说明研究的条件对实验无影响。
②实验组大于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是正相关。
③实验组小于对照组,说明研究的条件对实验有影响,且影响是负相关。
二、实验梳理:实验一观察DNA、RNA在细胞中的分布1、原理2、实验注意事项(1)选材:口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞,不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞,防止颜色的干扰。
(2)缓水流冲洗目的:防止玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用①0.9%NaCl溶液(生理盐水):保持口腔上皮细胞正常形态。
生物学实验设计的基本原则和注意事项科学是以实验为基础,实验是科学的生命源泉。
对于生命科学而言,实验同样具有举足轻重的地位。
实验不仅意味着某种精确的操作,而且更是一种思考和探索的方式,所以,生物实验题特别是探究试题,在近几年的高招试卷中,出题频率明显逐年加大。
签于此,若能对高中生物实验方面的设计原则及要注意的事项等进行梳理和总结,对推行素质教育,培养学生探索能力和创新能力,提高实验教学质量,无疑是大有裨益的。
一、实验设计的基本原则1.1科学性原则是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期要有科学依据,实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。
科学性原则具有两个方面的含义。
首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素.具体来说,生物学实验设计的科学性原则体现在以下几个方面:1.1.1 实验原理的科学性实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。
1.1.2 实验材料选择的科学性根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期结果的关键因素之一。
例如,孟德尔选用严格自花传粉的豌豆作为杂交实验的材料以及植物细胞的质壁分离和复原实验选用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞作为实验材料都是经典的成功选材的范例。
1.1.3 实验方法的科学性巴甫洛夫有句名言,方法掌握着研究的命运。
只有科学而严谨的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果。
如证明植物细胞呼吸释放CO2的实验时作如下设计:通入的空气首先经过NaOH溶液除去其中的CO2,再经过Ca(OH)2溶液检验CO2是否除尽,最后才通入装有萌发种子的密封瓶中。
只有经过这样的步骤,才能排除干扰因素(空气中的CO2),才能证明瓶中排出的CO2确实来源于种子。
1.1.4 处理实验结果的科学性,这是指对于实验得出的结论不能简单对待,而应该首先作出记录,然后整理,最后再经过仔细分析,找出它们所能够透露给我们的最大信息量。
高考复习高中生物实验设计的一般原则及规律技巧一、实验设计的一般原则(原则名称及其作用或意义常作为填空题考点)1.科学性原则指在设计实验时必须有充分的科学依据,即要以前人的实验、方法和自己的实验为原则,不能凭空想象。
即实验目的要明确,实验原理要正确,实验研究的材料和实验手段的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理及有关的生物学知识,或其他学科领域的基本知识。
2.单一变量原则⑴变量类型A:实验变量与反应变量实验变量亦称自变量,指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。
反应变量亦称因变量或应变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
二者之间是前因后果的关系。
实验的目的就在于获得和解释前因与后果。
如比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验自变量:催化剂种类(Fe3+和过氧化氢酶)因变量:气泡产生速度,卫生香燃烧程度观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验自变量:外界溶液的浓度(高渗及低渗溶液)因变量:质壁分离(液泡失水缩小、颜色变浓、原生质层与细胞壁分离);质壁分离复原(液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状)植物向性运动的实验设计和观察自变量:①是否单侧光照(黑暗、单侧光照、均匀光照)②改变幼苗的空间位置以接受重力影响因变量:①幼苗的弯曲状况;②根的弯曲方向B:无关变量与额外变量无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。
由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。
它们之间也是前因后果的关系。
但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。
例如:“唾液淀粉酶实验”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。
如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生额外变量,影响实验的真实结果。
在验证温度对酶活性的影响的实验中,就必须控制pH值、底物量和酶量的相等,只改变单一变量 -------温度,观察不同温度下酶活性的差异。
生物实验设计的原则:1.科学性原则:指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定,都不能偏离生物学基础知识和原理以及其他学科领域的基本原则。
2.可行性原则:指设计实验时,从实验原理,实验实施,到实验结果的产生,都具有可行性。
3.简便性原则:在实验设计时,要考虑到实验材料容易获得,实验装置简化,实验药品较便宜,实验操作较简便,实验量化简单,实验步骤少,时间短。
4.安全性原则:在使用一些实验器具,有毒药品,腐蚀性药品时,要严格执行实验的安全规章制度,实验室要有可靠的安全措施。
5.控制性原则:在分析的基础上找出影响现象产生的各种因素,从而以控制或干预某一需要研究的因素来达到认识事物的本质。
高中生物学实验一般遵循单一变量控制原则。
6.对照原则:对照比较是确定事物之间异同及其关系的过程,它是能否抽取和概括本质特征,舍弃非本质特征的重要前提。
通过对控制对象所表现出的特征的比较,才能发现事物之间的差异性和同一性,才能得出体现其本质特征的科学结论。
为消除或减少实验误差,在实验中通常要设置对照组,使实验具有说服力和严谨性。
7.重复性原则:在实验设计中为避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,尽可能消除非处理因素造成的误差。
扩大实验的样本是一种重复,将实验结果推广到同类事物中去再次实验也是一种重复。
8.等量性原则:指不同的实验组或实验组和对照组,除了实验变量可以不同外,其他实验条件应完全一样或相等。
如生物材料,处理方法,实验器具,实验试剂等都要相同。
9.随机性原则:是指在抽样时排除主观上有意识地抽取调查单位,每个受试单位以概率均等的原则,随机地分配到实验组与对照组,使每一个单位都有一定的机会被抽中。
在生物实验设计中,应以数学理论为依据,尽量消除或减少实验中的系统误差,从而避免实验结果的偶然性。
孟德尔开展的遗传学实验中遵循的原则:科学性原则:实验材料选自花传粉闭花授粉的豌豆,使得人工方法去雄和进行异花授粉很方便。
高中生物的实验原则
1、对照原则
阳性对照:给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。
空白对照:指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处
理因素。
值得注意的是,不给对照组任何处理因素是相对实验组来说的,实际上对照组还是要做一定的处理,仅仅不加实验组的处理因素,或者说相对于实验组来说,除实验变量外,别的处理与实验组完全相同。
空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果,增加说服力。
通常未经实验因素处理的对象组为对照组,经实验因素处理的对象组
为实验组;或处于正常情况下的对象组为对照组,未处于正常情况下的
对象组为实验组。
自身对照:指对照组和实验组都在同一研究对象上实行,不另设
对照。
自身对照方法简便,关键是看清实验处理前后现象变化的差异。
实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。
相互对照:不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照,其中
每一组既是实验组也是其他级别的对照组。
在等组实验法中,若不设
空白对照,则大都是使用相互对照。
相互对照较好地平衡和抵消了无
关变量的影响,使实验结果具有说服力。
条件对照:指虽然给对象施以某种实验处理,但是这种处理是作
为对照意义的,给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组
相比仅仅少了实验变量的影响,或者说这种处理不是实验假设所给定
的实验变量意义的。
通常施以条件因素的对象组为对照组,施以实验
因素的对象组为实验组。
标准对照:生物生理、生化的某些项目也都有相对应的标准,将
观察测定的实验数值与规定的标准值相比较,以确定其正常与否的对
照方法。
2、单一变量原则
理解该原则,应弄清几组变量:即实验变量与反应变量,无关变量与额外变量。
①实验变量与反应变量:a.实验变量是研究者主动操纵的条件和因子,是作用于实验对象的刺激变量(也称自变量),自变量须以实验目的和假设为依据,应具有可变性和可操作性。
b.反应变量(又称因变量或应变量),是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量,反应变量是研究是否成功的证据,应具可测性和客观性。
c.二者关系:实验变量是原因,反应变量是结果,即具因果关系。
②无关变量与额外变量:无关变量又称干扰变量、控制变量,是指与研究目标无关,但却影响研究结果的变量。
额外变量,指实验中因为无关变量所引起的变化和结果。
无关变量是原因,额外变量是结果,二者也具有因果关系。
为确保实验结果的准确,实验者应严格控制无关变量,防止额外变量的出现,否则实验结果的真实性无法得到认定,如我们常在实验过程中强调“选择生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。
所谓单一变量原则,就是要尽可能控制无关变量的作用,以确保实验变量的性。
【案例剖析】例如,生物课本内温度对酶活性影响的实验中:实验变量是低温(冰),适温(60℃),高温(沸水);酶的活性变化即反应变量;试管的洁净度,淀粉酶的稀释度,可溶性淀粉的浓度,碘液的量和浓度,温度处理时间,操作程序等是无关变量。
实验中不论有几个实验变量,都应做到每个自变量对应一个因变量,此外还要做到操作规范。
在实验设计、实施的全过程中,应严格操纵实验变量,严格控制无关变量,尽可能消除误差,获取较为精确的反应变量。
3、等量原则
实验中要做到“单一变量”(即实验变量)外,其它变量需注意等
量原则,即:
①生物材料要相同:即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同。
②实验器具要相同:即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等相同。
③实验试剂要相同:即试剂的成分、浓度、体积要相同。
即使使
用不同试剂也要注意体积相同。
④处理方法要相同:保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要
一致。
有时即使某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但还是要作同样的处理。
4、科学原则:即实验方案的设计要科学,包括原理、操作、程序、方法等。
5、安全原则:尽量避免危险性操作(如确需使用,应注明,防止
环境污染和人身伤害)。
如:在“叶绿体色素的提取和分离”实验中,使用丙酮时,强调
指出:“用滤纸打孔盖住研钵实行研磨”以减少挥发。
6、可行原则:实验设计应注意取材方便、药品便宜、装置简单、经济实用、步骤简洁、操作性强、花时经济,在现有实验条件下能够
完成。