浅谈高中生物实验设计题的解题方法与策略
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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。
一、实验设计遵循的三大原则:1、单一变量原则(等量原则)2、对照原则【例】试判断下列实验分别是属于什么对照类型?实验组和对照组分别是什么?(1)“探究影响酶活性的因素”实验中:1号试管加1 mL蒸馏水;2号试管加1 mL盐酸;3号试管加1 mL NaOH溶液。
(2)“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。
(3)在“动物激素饲喂小动物”的实验中,甲组饲喂甲状腺激素,乙组饲喂甲状腺激素抑制剂,丙组不饲喂药剂。
3、重复原则:其目的是为了使实验结果或数据更接近真实情况,避免偶然因素对实验的影响。
【例】探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用,为了排除偶然因素的干扰,实验时该如何操作?答案:同一浓度处理的插条数目要求为3~5根,然后再求平均值。
二、实验设计的常见考点1.实验目的——要探究或者验证的某一事实。
(1)实验目的一般的书写格式为“探究××(自变量)对××(因变量)的影响”或“探究××(自变量)与××(因变量)的关系”或“验证……”等。
【例】在用生长素促进植物枝条生根的实践过程中,发现枝条生根情况不一,分析其原因,认为可能与生长素的浓度有关。
请据此拟定一个相关研究课题的实验目的:【例】甲型流感病毒正在全球范围内扩散,严重危害人体健康。
某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现,常见的流感病毒都是RNA病毒,同时提出疑问:甲型流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA?该兴趣小组为解决这一疑问而设计了实验,请为该实验拟定一个实验目的。
【例】如图装置表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内,请根据下面图解,写出实验目的:2.实验假设的书写实验假设是对研究结果的预测,可能正确也可能错误。
一般情况下,若是实验中要求写出实验假设,应依据题干信息和所学的知识,写出最可能的一种假设(即该假设要能解释题目所给的现象或与题干相符)。
高中生物实验设计题的设计与解答方法初探一、引言生物学作为一门自然科学,是研究生命现象和生命规律的科学。
在高中生物课程中,实验设计题是培养学生科学思维和实践能力的重要环节之一。
而如何进行高中生物实验设计题的设计与解答,是一个需要探讨与研究的问题。
本文将从实验设计题的基本要求、实验设计步骤及关键要点三个方面进行浅谈。
二、实验设计题的基本要求1.确定实验目的和问题实验设计题通常会给出一个实验目的或问题,学生需要通过设计实验来解决这个问题或实现这个目的。
在设计实验前,首先要仔细理解实验的目的和问题,明确实验的研究对象、要求以及实验设计的方向。
2.确定实验的自变量和因变量在设计实验时,需要确定实验的自变量和因变量。
自变量是研究者可以自主改变的因素,而因变量是对自变量变化所产生的影响进行观察和测量的变量。
通过控制自变量的变化,观察因变量的变化,可以从中找到二者之间的关系。
3.确定实验的处理和控制变量为了保证实验的可靠性和可比性,需要对实验的处理和控制变量进行明确和标准化。
处理变量是指在实验中对自变量进行的操作或处理,通过改变处理变量的水平来观察因变量的变化。
控制变量是指在实验中不进行处理的因素,需要通过对其进行控制来减少对实验结果的干扰。
4.确定实验的样本和重复次数在实验设计中,需要确定实验的样本和重复次数。
样本是从总体中选取的代表性个体或物体,通过对样本进行观察和实验,可以推断总体的特征和规律。
而重复次数是指对同一实验重复进行的次数,多次重复可以提高实验结果的稳定性和可信度。
三、实验设计步骤1.确定研究问题首先要明确实验的研究问题,包括问题的背景、目的和要解决的问题。
通过明确研究问题,可以指导后续的实验设计和实验步骤。
2.确定实验目标和假设根据研究问题,确定实验的目标和假设。
实验目标是指通过实验达到的预期效果或结果,而假设是对实验结果的推测或预测。
实验目标和假设需要具备可操作性和可验证性。
3.设计实验方案在设计实验方案时,需要明确实验的自变量、因变量、处理变量和控制变量。
探究人教版高三生物中的实验题解题方法高三生物课程中的实验题对学生的实践能力和解题能力有着非常重要的作用。
通过实验题,学生可以巩固理论知识,培养动手实践的能力,并且在解题过程中提高分析和推理能力。
本文将探究人教版高三生物中的实验题解题方法,为学生提供一些解题思路和实践技巧。
1. 分析实验题的要求在解题之前,首先需要仔细阅读实验题目,明确题目要求和条件。
分析实验题目时,可以将题目要求和条件进行划分,并进行总结和归纳。
这样有助于理清思路,确定解题思路的方向。
2. 查找相关知识点解题过程中,经常涉及到相关的生物知识点。
在解题之前,要结合实验题目,查找并复习相关的知识点。
通过对知识的复习,增加对实验题的理解和解答能力。
3. 建立实验模型在解决实验题之前,通常需要建立相应的实验模型。
实验模型可以帮助学生思考问题的关键点,并进行合理的推断和预测。
建立实验模型时,要考虑实验要求和条件,合理选择实验方法和步骤。
4. 进行实验操作根据实验模型,进行实际的实验操作。
在操作实验的过程中,要确保操作规范和准确,并注意实验条件的控制。
实验操作不仅要求技巧熟练,还要有耐心和细心。
实验数据的记录要清晰准确,方便后续的数据分析和解题。
5. 数据分析与解题实验完成后,需要对实验数据进行分析与解题。
首先,对实验数据进行整理和归纳,形成图表或者统计数据。
然后,根据实验数据进行问题分析和解答。
在解答过程中,可以运用所学知识点进行推理和分析,找出问题的关键点,并提供合理的解答。
6. 结果验证与讨论在解答实验题后,还需要对解答结果进行验证和讨论。
验证结果可以通过实验数据的对比分析,或者进一步的实验操作来进行。
通过结果的验证,可以检验解答是否准确,是否符合实验题的要求。
在讨论实验题时,可以对解答思路和方法进行探讨,并提供个人的见解和思考。
通过以上解题方法,可以有效提高解答实验题的能力。
在实践中,还应注重对实验操作和数据分析的技能训练,加强对实验题的理解和掌握。
实验设计题是一种常见的高中生物实验教学中的题型。
在解题时,你可以遵循以下步骤:
1.阅读题目并确定实验的目的。
这通常包括测量某种变量、探究生物体内的过程或比较不同条件下的结果。
2.规划实验的方案。
这包括选择合适的实验材料、设计合理的实验步骤和控制变量。
3.确定实验的控制组和对照组。
控制组是实验中所有变量保持不变的组别,用来与对照组进行比较。
对照组是实验中的参照组,它的条件与控制组相同,但是研究的变量是不同的。
4.确定实验中应记录的数据。
这可能包括观察到的结果、测量的数据或其他相关信息。
5.在进行实验之前,记录实验的假设和预期结果。
这将帮助你在解题时对实验进行分析和解释。
6.进行实验并记录数据。
在实验过程中,应遵往安全操作规范,并认真观察和记录结果。
7.对实验数据进行分析。
使用统计学方法或图表来帮助你理解。
8.根据实验数据得出结论。
结论应基于实验数据,并与假设和预期结果进行比较。
9.对实验进行评估并提出改进建议。
评估实验的有效性和可靠性,并提出可能改进实验设计的建议。
10.总结实验,并进行报告。
将实验的目的、方案、结果和结论等内容整理成报告的形式,并对实验进行总结。
高中生物实验设计题的设计与解答方法初探引言高中生物实验是培养学生科学素养和实践能力的重要环节。
对于生物实验设计题,学生需要合理设计实验方案并进行数据处理与分析。
本文将初探高中生物实验设计题的设计与解答方法,帮助学生有效完成实验任务。
实验设计题的特点生物实验设计题通常涉及以下方面的需求:1.问题定义:学生需要根据问题描述,明确研究对象、变量和目标。
2.实验设计:学生需要设计合理的实验方案,包括理论基础、实验步骤和材料准备等。
3.数据采集与处理:学生需要进行数据采集,并进行数据处理与分析,以得出科学结论。
4.实验结果呈现:学生需要将实验结果以图表或文字形式呈现,清晰表达实验结论。
实验设计题的解答方法问题定义1.仔细阅读问题:学生应仔细阅读问题描述,理解问题所述的生物现象或问题背景。
2.明确问题要求:学生需要明确问题要求,包括变量、研究对象和实验目标等。
实验设计1.确定实验对象和变量:学生需要根据问题定义,确定实验对象和变量,包括自变量和因变量。
2.理论基础分析:学生需要进行理论基础分析,查阅相关资料,了解实验对象和变量之间的关系。
3.实验步骤设计:学生需要设计合理的实验步骤,包括实验前的准备工作、实验过程和实验后的处理方式。
4.材料准备:学生需要准备实验所需的材料和设备,并评估实验所需的数量和质量。
数据采集与处理1.数据采集:学生需要按照实验步骤进行数据采集,确保数据的准确性和可靠性。
2.数据处理与分析:学生需要对采集到的数据进行处理与分析,包括计算、图表绘制和统计等。
实验结果呈现1.图表绘制:学生可以根据实验数据绘制相关图表,如线图、柱状图和饼图等,以展示实验结果。
2.文字描述:学生需要用准确、简洁的文字描述实验结果,阐述实验结论。
3.解释和讨论:学生应对实验结果进行解释和讨论,分析实验过程中的误差和改进方向等。
实验设计题的注意事项在解答高中生物实验设计题时,学生需要注意以下事项:1.合理利用资料:学生可阅读相关教材、参考书和科学文献,获取实验设计和数据处理方面的知识。
高中生物实验设计分析及答题技巧总结实验设计程序:明确实验目的→分析实验原理→设计实验→进行实验→实验结果→得出结论。
01实验目的1.验证性实验:寻找题干信息,一般写有“验证……”,即为该实验的实验目的。
2.探究性实验:首先分析实验的自变量和因变量。
此类实验的实验目的一般书写为“探究‘自变量’对‘因变量’的影响”、“探究‘自变量’与‘因变量’的关系”、“探究‘自变量’的作用”等等。
例1.在复习“细胞膜”相关知识时,小明同学想自己设计实验验证“活细胞的细胞膜具有控制物质进出的作用”。
于是他在家中挑选相关的厨房用品作为实验用具,进行了以下的实验验证,请你按照实验设计的基本原则,补充完整小明同学的后续实验步骤,预测实验现象并分析原因。
(1)实验目的:____________________。
(2)实验材料和用具:4株大小、状态相似的苋菜,2只瓷碗,1个茶杯,1个电热水壶。
(3)实验步骤:①:将2个相同的碗,编号为甲、乙。
②:向甲碗中倒入一满杯清水,________。
③:___________________。
④:___________________。
(4)预测实验现象:________________。
【答案】验证活细胞的细胞膜具有控制物质进出的作用02实验假设实验假设就是依据你要研究的对象或者说是研究目的作出推测假设通常有一种或几种答案或解释。
但是需要注意的是,要有理论依据的去提出假说,因为此类题目一般伴随着开放性问题,比如“你提出此假设的依据是什么”。
这类题型的答法:“如果……现象,则……结论”。
例1.用浓度为2%的秋水仙素,处理植物分生组织5~6小时,能够诱导细胞内染色体加倍。
那么,用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖时,是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
(1)针对以上问题,你作出的假设是:_________________________。
你提出此假设的依据是_____________________________________。
浅谈高中生物实验设计题的解题技巧度增大,由传统的注重考查实验水平、实验现象、材料选择、考前须知等转变为考查实验设计的高度。
这样对实验的要求就更高了,不能再用传统的讲解实验的方法去教学生,也不能再用让学生死记硬背的教学方法,必须让学生站在先理解实验原理的高度,再综合使用基本操作和基本技能来设计实验。
实验设计题也是失分较多的一类试题。
所以,做好实验设计题对于提升高考成绩是很重要的。
不过绝大部分学生一见到实验设计题就头疼,总是感觉无从下手。
其实,实验设计题是有一定规律可循的,只要找对方法,还是能够轻松解决的。
现将作者总结的一点粗浅的方法介绍如下:一纵观全题,审清题意实验设计题的逻辑性是很强的,题目中的每一个条件,每一个步骤,都有着紧密的联系。
所以,遇到实验设计题时,不要草草读完题目就急于动笔,应沉住气,通读全题,仔细分析题目的每一个条件,每一个题问,把握好题当前后的相关性,对题意做到一个总体的理解,找出解题的方向。
二探究性实验和验证性实验的区别这类题目在实验设计题中出现的频率是极大的。
探究性实验中的结论是不确定的,会有多种可能,而验证性实验是在已知实验结论的前提下,重新实验,对其加以证实,所以,结论只有一个。
在绝大部分情况下,出现“探究”一词的为探究性实验,出现“验证”一词的为验证性实验。
但有些情况并非如此,所以,判断此类题目的依据不能只看是否有“探究”或“验证”这两个名词,应以题目的具体含义为准。
三认真分析实验用具及材料的重要性认真分析实验用具及材料是解答实验设计题中的一个重要环节。
首先,实验用具及材料能够协助我们准确的安排实验步骤。
有些实验的操作方法可能有多种,而不同的方法需要不同的用具及材料。
所以在选择实验方法时,应以题目给出的用具及材料为准。
(例如,在证明酵母菌在无氧时能够实行无氧呼吸的实验中,其结论既能够通过散热使温度计的刻度升高来证明,也能够根据产物中是否产生酒精来证明。
不过假如实验材料中没有给出温度计,那么实验操作只能通过闻气味的方式来判断酒精的产生,从而得出酵母菌确实在无氧时实行了无氧呼吸。
高中生物实验设计题的设计与解答方法初探高中生物实验是培养学生实际操作能力和科学思维的重要环节之一。
而实验设计题作为生物实验的一种形式,旨在让学生通过设计实验提高其科学研究的能力。
本文将重点浅谈关于高中生物实验设计题的设计与解答方法初探。
一、实验设计题的特点及要求在设计与解答高中生物实验设计题之前,首先需要了解实验设计题的特点及要求。
实验设计题一般需要学生根据给定的条件和要求,设计出一套合理的实验方案,解决科学问题、验证假设或达到预期的目标。
在设计与解答实验设计题时,需要考虑以下几个方面:1. 目标明确:明确实验的目标,清楚实验的意义和预期结果。
2. 合理性:在实验设计过程中,要注重每一步操作步骤的合理性,确保实验可行性和有效性。
3. 可操作性:实验设计题要求学生能够根据给定的条件和要求,合理选择实验方案,并详细说明实施过程。
4. 数据处理与分析:设计与解答实验设计题需要考虑数据的收集、处理和分析,从而得出合理结论。
二、实验设计题的设计方法在设计实验设计题时,学生可以采用以下几个方法进行思考和设计:1. 分析题目:仔细阅读题目,理解实验的目的和要求,分析题目中的关键字和信息,确定实验的基本条件。
2. 创新思维:在分析题目的基础上,运用创新思维,提出科学合理而独特的实验方案,注重创新性和原创性。
3. 合作与交流:可以与同学进行合作、交流和讨论,借鉴他人的观点和建议,共同完善实验方案。
4. 实施可行性:在设计实验方案时,要考虑实施的可行性和操作的可行性,合理选择实验方法、材料和仪器。
5. 预期结果:在设计实验方案时,要有一个明确的预期结果,并提前分析可能的结果和结论。
三、实验设计题的解答方法在解答实验设计题时,学生可以采用以下几个方法进行思考和解答:1. 分析题目:仔细阅读题目,理解实验的要求和条件,分析题目中的关键信息和条件,明确实验的目标和意义。
2. 参考相关知识:查找相关知识资料,了解与题目相关的理论知识和实验方法,为解答题目提供参考依据。
浅谈高中生物实验设计题的解题技巧摘要:高中生物是一门实践性极强的科目,在学习的过程中,学生对于实验的研究和探索是不可缺少的。
在高考中,实验型题目所占的比例是比较重的,因此在日常的教学中,教师除了夯实学生基础的生物理论知识以外,更需要让学生了解到一些重要的生物实验的流程,实验现象和结果的分析等等。
本文通过对生物实验设计题的原则进行分析,探讨高中生物实验设计题的解题技巧。
关键字:高中生物,实验设计题,解题技巧引言在高中生物考试中,生物实验设计题是必考题,所占的分数比例也很大,这种题型具有一定的难度。
在考场上很多学生遇到这种实验设计题往往产生抵触心理,无从下手。
针对此问题,教师应进行灵活的教学设计,根据题目的具体考察点进行教学方案的巧妙设计,重视整理解题技巧,提升学生的解题综合效率。
一、掌握实验设计的主要内容实验设计的主要内容主要包括:1、实验名称:具体的实验的内容。
2、实验目的:主要通过该实验的研究目的或达到怎样的实验效果。
3、实验原理:介绍实验的主要应用的原理和理论公式等,对实验进行一些设定。
4、实验仪器和材料:实验的主要作用对象,所需要的环境的制造仪器,必须的一些药品试剂等。
5、实验方法:具体的操作步骤,包括仪器的使用。
6、实验记录:记录下相应的是实时数据。
7、实验分析:对记录的数据进行分析,对需要计算的数据进行计算。
8、实验结论:将实验结果与预计的实验数据进行对比,得出实验结论。
生物实验的设计题目不同,但是大体的实际思路和相应的需要设计的内容往往是一致的。
因此,学生想要解决实验设计题,首先要掌握以上这些生物实验设计题的主要设计内容。
二、严格遵守实验设计的原则1、科学性原则实验的科学性是实验设计的首要考虑因素,科学与否主要看生物实验的设计的目的是否可行,实验原理能否行得通,实验的材料和仪器的选用是否合适,实验方法是否可行、可操作等等。
实验的设计要依据科学客观的原理和理论知识,不能主观带入,不能依靠感觉设计,要讲究科学性。
浅谈实验设计题的解题方法与策略广东省揭东县登岗中学曾鹏光摘要所谓实验设计,就是要求学生分析实验原理,选择实验器材,安排实验步骤,设计实验数据的处理方法及分析实验现象。
它包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。
实验设计,主要考查学生是否理解实验原理,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力。
关键词实验设计题解题方法探究性实验验证性实验实验设计题注重对学生生物实验能力的考查,包括实验思想、实验方法、实验原理、实验基本技能和实验分析表述等。
实验性试题特别是新实验设计题具有良好的区分度,能够全面考查学生对相关知识的理解、迁移和综合运用能力以及语言组织能力,更能充分发挥学生的创新意识与体现学生的能力水平。
因此可以预料,设计性实验题将成为今后高考实验命题的主要题型。
下面介绍实验设计试题的一般解题方法与策略。
1 了解题目要求解题先要认真审题,找到关键词,才能明确题意并少走弯路。
首先要明确这是探究性实验还是验证性实验,其次要明确该实验的实验目的,即要探究或验证的“生物事实”是什么?或者是此“生物事实”的哪一方面?2 分析实验原理明确实验目的后,要分析该实验依据的科学原理是什么?涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理?实验基本原理是设计性实验的基础,要研究实验,只有明确实验的原理,才能真正掌握实验的关键、操作的要点,进而进行实验的设计、改造和创新。
实验原理一方面可来源于题干,另一方面也可来源于课本中的相关知识,即可通过解读题干或联想课本相关知识来获取实验原理。
如“探究酶活性与温度的关系”实验的实验原理为:淀粉遇碘变蓝,淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖遇碘不变蓝。
3 明确实验变量变量是指实验中由实验者所操纵的因素或条件,据其在实验中的作用,可分为实验变量与反应变量、无关变量与额外变量两类。
3.1 实验变量与反应变量实验变量,也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
反应变量,也称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。
实验的目的在于获得和解释这种前因后果。
例如,在“探究温度对酶活性的实验”中,所给定的低温、适温、高温就是实验变量,而由于低温、适温、高温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化,这就是反应变量,该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。
3.2 无关变量与额外变量无关变量,也称控制变量,指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。
额外变量,也称干扰变量,指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。
显然,额外变量会对反应变量有干扰作用。
例如,上述实验中实验变量(低温、适温、高温)以外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、可溶性淀粉的纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程度、温度处理的时间长短等等,都属于无关变量,要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的。
如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件,对三个实验组的给定不等同,不均衡,不稳定,则会在实验结果中产生额外变量,出现干扰,造成误差。
实验的关键之一在于控制无关变量,或减少额外变量,以减少误差。
4 分析实验材料用具,明确实验条件4.1 生物实验题中已提供实验材料和用具根据实验所提出的问题和要求,认真分析题中所提供的器材在实验中有什么作用?应该怎么用?在该实验中是否必须用到?都应作好充分的考虑。
通常题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用,另外除非题目允许,否则自己不能随意增加试剂和材料。
如果题中明确地说明了从题中所提供的器材中选取所需的进行实验,就要准确地判断和选取实验所需的用具和材料,防止少用或多用。
其实这也相当于隐含条件,只要你分析判断准确,在实验设计时就不会有所遗漏。
4.2 自行确定实验材料和用具这类题型看似灵活,实则更能把握。
实验器材使用要科学、恰当,并且效果要好,这就需要根据实验步骤与要求等,联系相关的生物学原理,迁移运用教材相关实验中的实验用具,选择好器材才能准确地设计好实验。
5 设计实验步骤了解生物实验的一般步骤,是快速作答的捷径。
尽管不同的生物实验,根据其实验内容和实验进程可分为简繁不一的若干步骤,但大多数常规实验可按照下列步骤进行设计:第一步:实验分组也称为实验组装,即选取题干提供的实验材料用具,对实验对象进行平均分组(分为实验组与对照组)并编号,注意相应的无关变量(如实验对象的大小或体重、个体数量、长势或健康状况等)要保持一致。
一般可采用以下表述形式:选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量(平均)分组,分别编号为甲、乙、丙;或选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量(平均)分组,分别编号为1、2、3。
第二步:设置对照对实验组与对照组进行不同处理,即实验条件(实验变量)要不同。
要注意尽量实验能体现“单一变量”的词语,如我们常在实验过程中强调“选取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。
第三步:相同处理将实验组与对照组置于相同的适宜环境条件下处理一段时间,即让无关变量保持一致,以免产生额外变量。
这一步也可分散穿插在其他各个步骤中。
第四步:观察记录观察描述实验现象与结果,或收集记录实验数据。
因变量可能有多种具体的指标,因此观察和记录因变量时应选择其中合适的一种,要求能较好反映与实验变量之间的关系,并易于观察和测定。
常用的关键词有“……一段时间后(或定时)观察(或测定)……,做好记录(并计算出平均值”等。
这是实验步骤的一般设计模式,由于实验设计是一种开放性试题,可能存在多种实验步骤和方法,这要看题目的具体要求而定,如有的实验中第一步和第二步可进行调换,也有的实验中没有第一步中的相关处理,分组与编号也与第二步合并在一起。
无论如何,实验设计时一定要遵循实验设计的基本原则,最好要分析每一个环节之间的关联性,或几个相关实验的延续性,安排实验的最佳程序,防止实验步骤不严密、不科学。
6 预测实验结果与结论实验结果是由实验变量而引起的变化,实验结论是根据实验结果作出的一种推论。
根据实验原理及记录下来的实验现象与数据,进行分析整理,预测实验结果与结论。
科学的结果与结论和实验现象之间要符合科学逻辑,符合生物学原理。
预测实验结果与结论又可分为两种情况来分析:一是探究性实验。
探究性实验是指在假设的指引下,获取支持假说或推翻假说的信息的一类实验。
这类实验的实验前并不知道实验结果,实验过程在于努力探索实验结论,重在实验过程的探究,实验目的在于培养实验人员的独立探索、观察能力和科学思维方法,提高科学素养,因而探究性实验的实验结果与结论是未知的,实验前需对实验结果进行预测,并分析出现该结果的原因,预测实验结果不唯一,大多有三种可能:变量促进结果,变量抑制结果,变量与结果无关。
预期实验结果时的表述方式为“若……(注:接预期的实验现象),则说明……(注:接预期的实验结论)”。
二是验证性实验。
验证性实验是在一个设计完整的实验框架下来验证、检测实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。
这类实验的实验前已经知道了实验结果,实验过程在于努力获取预期的实验结论,重在实验结果的获得,实验目的在于使实验人员能了解该实验的操作方法、步骤,以达到熟悉生物所固有的实验现象特征。
因而验证性实验的实验结果是唯一的,即实验原理所描述的结果,预期实验结果时的表述方式为“A组……(注:接实验现象)”、“B组(注:接实验现象)”。
7 注意事项进行实验设计过程中应注意实验选材的合理性,如:所选材料应有利于实验现象的观察:如可溶性还原糖的鉴定中应选择“白色或近白色”的材料;所选材料应容易获得,尽可能选择无明显季节性、地域性的材料;所选材料应价格便宜。
注意操作细节的合理性,如溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用?酶促反应的试管如何加热?是直接加热,还是水浴加温?用酒精溶解叶中叶绿素时,酒精直接或隔水加热?不同的情况下要合理地选用不同的水,如清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。
实验中若要使用有毒物质,应怎么使用?使甲状腺激素、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作?是饲喂,还是注射?同时还要注意操作顺序的合理性和实验方案的可操作性等。
这些在实验设计前都应充分地考虑,才能准确、完整地设计好实验。
以上只是解答一般综合实验设计题的思考方法。
在解题过程中,应根据题目的具体要求,做出最合理的答案。
8 例题赏析8.1探究性实验某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究,设计了如下实验。
实验步骤:第一步:组装渗透装置两套,分别编号为1、2。
第二步:在两组烧杯中分别加入等量的水,在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。
第三步:对两组装置进行不同处理:1组用水浴锅加热至37℃,2组的烧杯外加冰块降温。
第四步:两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。
请分析回答下列问题:(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即作用速率来进行探究的。
(2)此实验的自变量是;为了直观地表示相对速率,用作为因变量。
(3)该实验可能的结果与结论是:①若1组漏斗液面比2组高,则说明。
②。
③。
(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率”,那么对于生物活细胞来讲,产生这种情况的原因是:①。
②。
答案:(1)渗透(2)渗透系统所处的不同温度环境漏斗液面高度的变化(3)①低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢;②若2组漏斗的液面比1组高,则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快;③若1、2组漏斗的液面高度相同,则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输(4)①低温会影响细胞膜的流动性,从而影响其功能;②低温会影响酶的活性,从而影响细胞呼吸释放能量的过程。
解析:本实验属于探究性实验,关键是对实验结果的预测。
该实验是通过处于不同温度条件的渗透系统中漏斗液面高度的变化,探究温度对物质跨膜运输的影响,因此实验的自变量应该是渗透系统所处的不同温度环境,因变量是漏斗内液面高度的变化。
由于实验目的是探究“低温是否会影响物质的跨膜运输”,所以,有可能影响,也可能不影响。
如影响,则又分低温能促进渗透和抑制渗透两种情况;如没有影响,则两组的液柱高度一致。
分析低温影响活细胞跨膜运输的原因时,应从跨膜运输的方式入手,跨膜运输与膜的流动性有关,另外主动运输和胞吞、胞吐还需要消耗细胞呼吸释放的能量,从而找到解答该题的突破口。
8.2验证性实验为验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H+,进而促进细胞伸长,有人设计了如下实验。
请在实验方案中的空格中补上适当的内容并回答问题。
(一)实验方案:(1)实验材料与药品:10-5mol/L生长素溶液、pH分别为5.0、9.0的缓冲液、黑暗中萌发的小麦种子若干、镊子、刀片、刻度尺、培养皿等。