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2019-2020年高考生物復習 解題技巧17 生物實驗設計的解題技巧教案 生物實驗設計，就是要求同學們能夠設計實驗原理、選擇實驗器材、安排實驗步驟、進行數(shù)據處理及分析實驗現(xiàn)象等。它不同于書本上的實驗觀察，其目的主要考查學生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。加強實驗能力考查在近年各地高考中得到了充分體現(xiàn)，而生物實驗設計題往往是學生感到很棘手的題項，本文想談一談生物實驗設計題的解題技巧。 　　一. 了解實驗設計的內容 　　設計一個較完整的實驗方案一般包括： 　　（1）了解題目要求；（2）明確實驗目的； 　?。?）分析實驗原理；（4）熟悉實驗器材； 　?。?）確定實驗思路；（6）設計實驗步驟； 　?。?）預測實驗結果；（8）得出實驗結論。 　　二. 明確實驗設計的類型 　　實驗設計一般有兩種類型：驗證性和探究性。驗證性實驗具有明確的結果，通過實驗加以驗證，結論往往只有一個；而探究性實驗的現(xiàn)象和結果是未知的或不確定的，結論往往有多個。 　　三. 實驗設計原則 　　高中生物實驗設計最需要注意的有以下二個原則： 　　1. 對照性原則：在實驗設計中，通常設置對照組，實驗設計中可采用的對照方法很多，除了有條件對照、劑量對照、位置對照外，還可以相互對照、自身對照等。 　　2. 單因子變量原則：單因子變量原則，即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響。該變量應為實驗所研究的對象。這個變量可從實驗題目中獲得啟示給予確定。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。 　　四. 其他需要注意的內容 　　1. 實驗順序和步驟一定要合理，方法要簡便易行，效果要明顯。自己完成實驗步驟后可以多讀幾遍體會一下。 　　2. 如果實驗中用到幾組器材或需要分幾組實驗，切記進行編號，以保證不丟分。 　　3. 語言的敘述和表達要簡潔明了，講的越多犯錯誤的可能性就越大。 　　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。列出的器材還會給你一定啟示，如有凡士林則肯定有密封的要求。 　　五. 實驗設計題型范例 　　例1. 課題小組的研究性學習課題是“探究影響細菌生長繁殖的因素”。他們在培養(yǎng)細菌的過程中，發(fā)現(xiàn)了某種細菌（R）的周圍其他細菌的生長繁殖受到抑制。他們把R細菌接種到專門的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，一段時間后，他們除去R細菌，用該培養(yǎng)基再培養(yǎng)其他細菌，結果其他細菌仍然不能在這個培養(yǎng)基上生長和繁殖。于是該同學就假設了“造成R細菌的周圍其他細菌不能生長和繁殖的最可能的原因是：R細菌產生了不利于其他細菌生存的物質”。 　　問題：參照上述題目中所給出的有關材料，請設計一個實驗對該同學的假設進行驗證。 　　第一步：____________________________. 　　第二步：____________________________. 　　第三步：____________________________. 　　第四步：____________________________. 　　解析：本題的實驗目的是驗證“R細菌產生了不利于其他細菌生存的物質”。那么就要驗證R細菌產生了一種物質，并且不利于其他細菌的生存。我們要觀察細菌的生長情況只能通過培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基，所以要準備好含有培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿。本實驗的設計應抓以下幾個關鍵點：一是進行對照組（R細菌的有無）的準備，二是對照組的設置（注意單一變量原則），三是對照組的使用，四是對照組控制條件的觀察。 　　第一步：取兩個培養(yǎng)皿，按相同營養(yǎng)成分配制成甲乙兩個培養(yǎng)基。 　　第二步：在甲培養(yǎng)基上接種R細菌，培養(yǎng)一段時間后，除去細菌；乙培養(yǎng)基上不接種R細菌，作為對照。 　　第三步：在這兩個培養(yǎng)基上分別接種相同的其他細菌。 　　第四步：在相同條件下，讓甲乙兩個培養(yǎng)基上的細菌生長繁殖。 　　例2. 某同學進行了溫度對酶活性影響的研究，設計了如下實驗： 　　實驗步驟： 　?。?）取三支試管，分別加入質量分數(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量分數(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） 　　結論：溫度過高或過低都影響酶的活性。請回答： 　　<1>該實驗能否得出上述實驗結論？___________________. 　　<2>指出步驟中不正確之處，并在此基礎上加以糾正或補充相應的內容。 　　解析：本題是比較典型的實驗評析題，從實驗原則、過程順序、劑量等方面逐一排查就會得出結論。 　　<1>按此步驟不能得出以上實驗結論。 　　<2>不正確之一是試管上沒有做標記，應用字母或數(shù)字進行標記如三支試管上分別標記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有量的描述，如步驟（2）中應補充3%的可溶性淀粉2ml.不正確之三是實驗組與對照組未遵循單一變量原則。兩組中存在酸堿度和溫度兩個變量，應只有一個溫度變量，酸堿度應一致，pH應都為6.8. 　　例3. （09浙江卷）30.（26分）給正常成年實驗兔注射甲藥物后，使其患了高血壓病，注射乙藥物可使高血壓癥狀緩解。為了驗證甲、乙兩種藥物的上述作用，請您根據以下提供的實驗材料與用具，設計實驗步驟，并在下面的坐標中畫出實驗過程中該組兔的血壓變化示意曲線，標注注射藥物的時間點。 材料與用具：一組正常成年實驗兔、血壓測定儀、適宜濃度的甲藥物、適宜濃度的乙藥物、注射器等。 （要求：答題時對該組實驗兔不再分組；對動物的手術過程與藥物的具體注射劑量不作要求） （1）實驗步驟： ① （2）在下面的坐標中畫出實驗過程中該組兔的血壓變化示意曲線，并標注注射藥物的時間點。 答案： （1）①用血壓測定儀對該組每只實驗兔每隔一定時間測定血壓，計算血壓的平均速度作為對照。 ②給該組每只實驗兔注射等量的甲藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測 量血壓，計算血壓得平均值。 ③當該組實驗兔患高血壓病后，給每只實驗兔注射等量的乙藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。 （2） 解析：本題考查通過設計實驗驗證甲、乙兩種藥物的作用，因此應遵循對照性原則、科學性原則和單一變量原則。 （1）實驗步驟應為：①用血壓測定儀對該組織每只實驗兔每隔一定時間測定血壓，計算血壓的平均值作為對照。②給該組每只實驗兔注射等量的甲藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。③當該組實驗兔患高血壓病后，給每只實驗兔注射等量的乙藥物，用血壓測定儀對每只實驗兔每隔一定時間測量血壓，計算血壓得平均值。（2）血壓變化示意曲線見答案。