高中生物高中生物实验及实验设计专项课件

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1、高中生物实验及实验设计专题高中生物实验及实验设计专题1 1、能独立完成能独立完成“生物知识内容表生物知识内容表”所列生物实验。所列生物实验。2 2、理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的、理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。合的运用。3 3、具备验证简单生物学事实的能力。并对实验现象和结、具备验证简单生物学事实的能力。并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。果进行解释、分析和处理。4 4、具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括运、具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。

2、包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。析等科学研究方法。5 5、能对一些简单的实验方案做出恰当评价、补充和修订、能对一些简单的实验方案做出恰当评价、补充和修订一、一、2012015 5年年考纲要求考纲要求考试考试大纲知识要求比例：大纲知识要求比例：实验实验约约22%1.1.通过对教材中实验的考察，检测学生生物学基通过对教材中实验的考察，检测学生生物学基础知识和基本实验技能；础知识和基本实验技能；2.2.通过分析他人的实验现象，获得实验结论，考通过分析他人的实验现象，获得实验结论，考察学生分析实验现象获得结论能力；察学

3、生分析实验现象获得结论能力；3.3.指出他人的实验设计的不足，完善给出实验方指出他人的实验设计的不足，完善给出实验方案，考察学生实验评价和实验设计的能力；案，考察学生实验评价和实验设计的能力；4.4.提出实验课题，独立设计实验，考察学生实验提出实验课题，独立设计实验，考察学生实验设计的能力。设计的能力。近几年高考实验题型主要包括四类：近几年高考实验题型主要包括四类：必修必修1 1实验（共实验（共1111个）个）实验课题实验课题实验类别实验类别书页书页观察细胞中观察细胞中DNADNA和和RNARNA的分布的分布实验实验26检测生物组织中糖、脂肪、和蛋白质等检测生物组织中糖、脂肪、和蛋白质等实验实

4、验18使用高倍显微镜观察几种细胞使用高倍显微镜观察几种细胞实验实验7使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体实验实验47观察植物细胞质壁分离及复原观察植物细胞质壁分离及复原探究探究62探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件探究探究83叶绿体中色素的提取和分离叶绿体中色素的提取和分离实验实验97探究酵母菌细胞呼吸的方式探究酵母菌细胞呼吸的方式探究探究91观察根尖分生区细胞的有丝分裂观察根尖分生区细胞的有丝分裂实验实验115细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系探究探究110环境因素对光合作用强度的影响环境因素对光合作用强度的影响探究探究104二、课本实验二、课

5、本实验（即（即“生物知识内容表生物知识内容表”所列生物实验。）所列生物实验。）必修必修2 2、3 3实验（共实验（共6 6个）个）实验课题实验课题实验类别实验类别页数页数观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片实验实验必修二21低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化实验实验必修二88调查人群中的遗传病调查人群中的遗传病调查调查必修二91探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度探究探究必修三51培养液中酵母菌种群数量的变化培养液中酵母菌种群数量的变化探究探究必修三68土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中小动物类群丰富度的

6、研究探究探究必修三课本隐性实验（经典实验）课本隐性实验（经典实验）1 1、验证光合作用产生淀粉、验证光合作用产生淀粉 2 2、验证光合作用释放、验证光合作用释放O2O23 3、验证光合作用需要、验证光合作用需要CO2 4CO2 4、验证光合作用需要光照、验证光合作用需要光照5 5、验证细胞膜流动性实验、验证细胞膜流动性实验 6 6、肺炎球菌转化实验、肺炎球菌转化实验7 7、噬菌体侵染细菌实验、噬菌体侵染细菌实验 8 8、孟德尔杂交实验、孟德尔杂交实验9 9、DNADNA杂交实验杂交实验 10 10、动、植物激素实验、动、植物激素实验1.物质分离鉴定类实验：物质分离鉴定类实验：检测生物组织中还原

7、糖、脂肪和蛋检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质白质叶绿体色素的提取和分离叶绿体色素的提取和分离2.显微观察类实验：显微观察类实验：用显微镜观察多种多样的细胞用显微镜观察多种多样的细胞观察观察DNA、RNA在细胞中的分布在细胞中的分布观察线粒体和叶绿体观察线粒体和叶绿体观观察植物细胞的质壁分离和复原察植物细胞的质壁分离和复原观察细胞的有丝分裂观察细胞的有丝分裂观观察细胞的减数分裂察细胞的减数分裂低温诱导染色体加倍。低温诱导染色体加倍。3.调查与探究类实验：调查与探究类实验：通过模拟实验探究膜的透性通过模拟实验探究膜的透性探究探究影响酶活性的因素影响酶活性的因素探究酵母菌的呼吸方式探究酵母菌的呼吸

8、方式模拟探究细模拟探究细胞表面积与体积的关系胞表面积与体积的关系调查常见的人类遗传病调查常见的人类遗传病探究植探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用物生长调节剂对扦插枝条生根的作用探究培养液中酵母探究培养液中酵母菌数量的动态变化菌数量的动态变化土壤中动物类群丰富度研究土壤中动物类群丰富度研究.考纲必修实验归类：考纲必修实验归类：三、实验设计的类型三、实验设计的类型 高中阶段的生物学实验主要分为高中阶段的生物学实验主要分为验证性实验证性实验验和和探究性实验探究性实验。两类实验的根本区别在于。两类实验的根本区别在于有有无先给出明确的实验结论无先给出明确的实验结论。结论已定，体现在课题名称中结论已定

9、，体现在课题名称中验证性性实验1探究性探究性实验2 课题：探究课题：探究对对的影响的影响 结论：如果结论：如果，则说明，则说明如：证明脑啡肽是多肽的实验如：证明脑啡肽是多肽的实验；如：探究如：探究尿液中是否含有葡萄糖；探究食盐对草履虫的影响尿液中是否含有葡萄糖；探究食盐对草履虫的影响。验证性实验的例题：验证性实验的例题：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝作用。请根据提供的实验材料和用具，简

10、要写出第二步以后的实验步凝作用。请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。一、实验材料和用具：一、实验材料和用具：（1 1）家兔）家兔 （2 2）生理盐水）生理盐水 （3 3）酒精棉）酒精棉 （4 4）适宜浓度的草酸钾溶液）适宜浓度的草酸钾溶液 （5 5）适宜浓度的氯化钙溶液）适宜浓度的氯化钙溶液 （6 6）试管、注射器（针管、针头）试管、注射器（针管、针头）二、实验步骤和实验结果二、实验步骤和实验结果 第一步：在第一步：在A A、B B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生

11、理盐水（见图）试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水（见图）第二步：第二步：第三步：第三步：第四步：第四步：问题：设置问题：设置B B管的目的是管的目的是 。实验结论是什么？实验结论是什么？探究性实验的例题探究性实验的例题：现有一植物的种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但现有一植物的种子，已知它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子的萌发的影响，不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子的萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别

12、得出相应的结论。并分别得出相应的结论。（1 1）材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过）材料和用品：数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。的种子等。（2 2）方法步骤：）方法步骤：；。（3 3）可能的实验结果及相应的结论：）可能的实验结果及相应的结论：；。有光组萌发，无光组也萌发有光组萌发，无光组也萌发 ，该种植物的种子萌发不受光的影响。，该种植物的种子萌发不受光的影响。有光组萌发，无光组不萌发，光是该种植物种子萌发的必要条件之一。有光组萌发，无光组不萌发，光是该种植物种子萌发的必要条件之一。有光级不萌发，无光组萌发有光级不萌发，无光组萌发 ，光抑制该种植

13、物种子的萌发。，光抑制该种植物种子的萌发。四、实验设计基础知识：四、实验设计基础知识：实验设计的原则实验设计的原则1、对照对照实验实验 2、（1）科学性原则：）科学性原则：是所有原则的前提，实验设计要合乎是所有原则的前提，实验设计要合乎科学性。科学性。（2）可行性原则：）可行性原则：符合实验者的一般认知水平；还要满符合实验者的一般认知水平；还要满足现有的条件，具有进行实验和完成实验的可能性。足现有的条件，具有进行实验和完成实验的可能性。（3）简便性原则：）简便性原则：实验的材料易获得，装置简化、简单，实验的材料易获得，装置简化、简单，实验药品便宜，操作简便等等。实验药品便宜，操作简便等等。（4

14、）可重复性原则：）可重复性原则：一方面，减少误差，增加信度。另一方面，减少误差，增加信度。另一方面，你做的实验，同样的情况下，别人应该可以重一方面，你做的实验，同样的情况下，别人应该可以重复验证。复验证。实验设计的原则实验设计的原则1、（5）单一变量原则）单一变量原则：在在不同的实验组别中，只有我们不同的实验组别中，只有我们所要研究的因素不同，影响实验的其他所有因素都相同。所要研究的因素不同，影响实验的其他所有因素都相同。（6）等量原则：）等量原则：除研究因素以外，所有可以影响实验过除研究因素以外，所有可以影响实验过程或结果的因素都应该保持一样。程或结果的因素都应该保持一样。（7）对照性原则：

15、）对照性原则：是生物实验设计的一个重要原则。在是生物实验设计的一个重要原则。在单一变量的前提下，通过对照，就能有效地排除其它因单一变量的前提下，通过对照，就能有效地排除其它因素对结果的干扰，增加实验结果的可信度和说服力。素对结果的干扰，增加实验结果的可信度和说服力。可以可以说，说，单一变量原则单一变量原则和和对照性原则对照性原则是对照实验的是对照实验的基石和灵魂，而单一变量原则又是对照性原则的基石和灵魂，而单一变量原则又是对照性原则的前提前提，单一变量原则单一变量原则与与等量原则等量原则实际上不可分割。实际上不可分割。实验设计的原则实验设计的原则1、（1）自变量：是指实验中由实验者故意操自变量

16、：是指实验中由实验者故意操纵、改变的纵、改变的 。因素或条件因素或条件 如：如：比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeCl3的催化效率的催化效率实验中，实验中，FeCl3溶液和肝脏研磨液溶液和肝脏研磨液都属于自变量；都属于自变量；单一单一变量原则变量原则：控制其他因素不变，只改变其中一控制其他因素不变，只改变其中一个因素（要研究的因素），观察其对实验结果的影个因素（要研究的因素），观察其对实验结果的影响。响。遵循单一变量原则，对实验结果进行科学遵循单一变量原则，对实验结果进行科学的分析和增强实验结果的可信度与说服力。的分析和增强实验结果的可信度与说服力。实验设计的原则实验设计的原则1、（2）因变

17、量）因变量随着自变量的变化而变化的变量做为随着自变量的变化而变化的变量做为“因变量因变量”。如。如比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeCl3的催的催化效率化效率实验中，实验中，酶的活性（以过氧化氢的酶的活性（以过氧化氢的分解速率来表示）分解速率来表示）就是因变量。就是因变量。自变量和实验结果是自变量和实验结果是因果关系因果关系，科学实验的结果就是解释这种前因科学实验的结果就是解释这种前因后果关系。后果关系。实验设计的原则实验设计的原则1、（3）无关变量（又叫控制因素）：是指在）无关变量（又叫控制因素）：是指在实验过程中，实验过程中，除自变量以外的影响实验变除自变量以外的影响实验变化结果的因素和

18、条件。化结果的因素和条件。实验中，无关变量实验中，无关变量如果控制不当或不加控制，就会干扰预期如果控制不当或不加控制，就会干扰预期实验结果的出现，影响科学实验中所要研实验结果的出现，影响科学实验中所要研究和解释的自变量和实验结果的关系。究和解释的自变量和实验结果的关系。例如：例如：比较过氧化氢酶和比较过氧化氢酶和FeCl3的催化效率的催化效率实验中，实验中，温度、加入物质的量、温度、加入物质的量、pH、实验时间、检、实验时间、检测方法测方法等都属于无关变量。等都属于无关变量。实验设计的原则实验设计的原则1、生物材料要相同生物材料要相同生物材料要相同生物材料要相同实验器具要相同实验器具要相同实验

19、器具要相同实验器具要相同实验试剂要相同实验试剂要相同实验试剂要相同实验试剂要相同处理方法要相同处理方法要相同处理方法要相同处理方法要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来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特点要尽量相同或至少大致相同。源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。实验中要做到实验中要做到实验中要做到实验中要做到“单一变量单一变量单一变量单一变量”，应，应，应，应注意：注意：注意：注意：即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。型号、洁净度等要完全一样。即试剂的成分、浓度、体积要相

20、同。尤其要注意即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题体积上等量的问题保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无有时尽管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。意义的，但还是要作同样的处理。【例例4】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将90只同种、同时孵化且大小相只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。甲

21、组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。饲养一段时间后，观察生长情况。一段时间后，观察生长情况。根据实验根据实验“单一变量单一变量”原则回答下列问题原则回答下列问题（1）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于。（2）甲组加入的甲状腺激素是）甲组加入的甲状腺激素是。（3）甲组的变化和结果是）甲组的变化和结果是。A自变量自变量B因变量因变量C额外变量额外变量D无关变量无关变量（4）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其目的是）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实

22、验，其目的是。DAB排除蝌蚪品种和大小对实验结果的影响。排除蝌蚪品种和大小对实验结果的影响。答题模式：答题模式：排除（题目所给的无关变量）对实验结果的影响排除（题目所给的无关变量）对实验结果的影响练一练：对照对照实验实验 除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做验叫做对照实验对照实验。通常，一个对照实验总分为实验组和对照通常，一个对照实验总分为实验组和对照组（实验组和组（实验组和对照组可以是一个也可以分多个组）对照组可以是一个也可以分多个组）实验组：实验组：1 1、是、是接受实验变量处理的对象组接受实验变量处理的对象组；2 2、未知结果的。、未知结

23、果的。对照对照组：组：1 1、对、对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。2 2、处于自然状态或理想状态的。、处于自然状态或理想状态的。3 3、已知结果的。、已知结果的。2、（课本（课本P79P79）按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：类型：（1 1）空白对照空白对照：指不做任何实验处理的对象组：指不做任何实验处理的对象组。例如例如，在，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的的实验中，向甲实验中，向甲试管组织样液加入斐林试剂试管组织样液加入斐林试剂，而乙，而乙试管试管

24、 不不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。增强了说服力。对照实验对照实验 （课本（课本P79P79）2、（2 2）自身对照）自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组即不另设对照组。如如“植物细胞质壁分离和复原植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是

25、要看清楚的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为况为对照组对照组，实验处理后的对象变化则为，实验处理后的对象变化则为实验组实验组。对照实验对照实验 （课本（课本P79P79）2、对照实验对照实验 （课本（课本P79P79）2、“探究鱼鳍在游泳中的作用探究鱼鳍在游泳中的作用”实验实验：不管不管是将鱼鳍剪掉，是将鱼鳍剪掉，还是捆绑住，都是将鱼的前后泳姿作对比，通过比对得还是捆绑住，都是将鱼的前后泳姿作对比，通过比对得出各种鳍的作用。处理出各种鳍的作用。处理前是前是（对对 照照）组组（正常状态）（正

26、常状态），处理后处理后为为（实实 验验）组组。对照实验对照实验 （课本（课本P79P79）2、“探究鱼鳍在游泳中的作用探究鱼鳍在游泳中的作用”实验实验：不管不管是将鱼鳍剪掉，是将鱼鳍剪掉，还是捆绑住，都是将鱼的前后泳姿作对比，通过比对得还是捆绑住，都是将鱼的前后泳姿作对比，通过比对得出各种鳍的作用。处理出各种鳍的作用。处理前是前是（对对 照照）组组（正常状态）（正常状态），处理后处理后为为（实实 验验）组组。对照实验对照实验 （课本（课本P79P79）2、对照实验对照实验 （3 3）条件对照）条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者

27、说这种处理不是实验种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的假设所给定的实验变量意义的。例例1 1，“动物激素饲喂小动物动物激素饲喂小动物”实验，其实验设计方案实验，其实验设计方案是是：甲组：甲组：饲喂甲状腺激素（饲喂甲状腺激素（实验实验组）；组）；乙组：乙组：饲喂甲状腺抑制剂（饲喂甲状腺抑制剂（条件对照条件对照组）；组）；丙组：丙组：不饲喂药剂（不饲喂药剂（空白对照空白对照组）。组）。显然，乙组为条件对照，该实验既设置了条件对显然，乙组为条件对照，该实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明

28、实验变量说明实验变量甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。（课本（课本P79P79）2、对照实验对照实验 （3 3）条件对照）条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的假设所给定的实验变量意义的。例例1 1，“动物激素饲喂小动物动物激素饲喂小动物”实验，其实验设计方案实验，其实验设计方案是是：甲组：甲组：饲喂甲状腺激素（饲喂甲状腺激素（实验实验组）；组）；乙组：乙组：饲喂甲状腺抑制剂（饲喂甲状腺抑制剂（条件对照条件对照组

29、）；组）；丙组：丙组：不饲喂药剂（不饲喂药剂（空白对照空白对照组）。组）。显然，显然，乙组乙组为条件对照，该实验既设置了为条件对照，该实验既设置了条件对条件对照照，又设置了，又设置了空白对照空白对照，通过比较、对照，更能充分，通过比较、对照，更能充分说明实验变量说明实验变量甲状腺激素能甲状腺激素能促进蝌蚪的促进蝌蚪的生长发育。生长发育。（课本（课本P79P79）2、例例2 2：如证明：如证明DNADNA是遗传物质的肺炎双是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中，设置以下几组：球菌体外转化实验中，设置以下几组：请回答：请回答：1 1、该实验中的实验组为、该实验中的实验组为_,_,对照组为对照组为_2

30、 2、对照类型分析：其中、对照类型分析：其中_和实验组之间形成和实验组之间形成_对照，对照，_和实验组之间形成和实验组之间形成 _对照。对照。练一练：练一练：例例2 2：如证明：如证明DNADNA是遗传物质的肺炎双是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验中，设置以下几组：球菌体外转化实验中，设置以下几组：该实验所研究的实验因素为该实验所研究的实验因素为DNADNA，故用，故用DNADNA处理的处理的组为组为实验实验组组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素（因素（DNADNA）无关，故）无关，故组之间形成组之间形成条件对照条件对照

31、，组均组均为为组的组的对照组对照组；而；而组（实验组）和组（实验组）和组（对照组）之间形组（对照组）之间形成成空白对照空白对照。该实验既设计了条件对照，又设置了空白对照，。该实验既设计了条件对照，又设置了空白对照，通过比较实验，更能说明实验因素对实验结果的影响。通过比较实验，更能说明实验因素对实验结果的影响。练一练：练一练：“草履虫对肉汤有趋向性草履虫对肉汤有趋向性”实验实验：上上图图甲、乙、丙表示三块载玻片，分别在载玻片两端各滴一滴甲、乙、丙表示三块载玻片，分别在载玻片两端各滴一滴草履虫培养液，并使两滴培养液连通。甲维持原状。当在乙和草履虫培养液，并使两滴培养液连通。甲维持原状。当在乙和丙两

32、块载玻片右侧培养液的边缘分别放一滴肉汁和一小粒食盐丙两块载玻片右侧培养液的边缘分别放一滴肉汁和一小粒食盐时，分析可能出现的现象以及出现这种现象的原因，你能从中时，分析可能出现的现象以及出现这种现象的原因，你能从中得出什么得出什么结论结论？练一练：练一练：例例3 3 三组中：三组中：甲为甲为_组组 乙为乙为_组组 丙为丙为_组组练一练：练一练：甲甲不做处理，为不做处理，为空白对照组空白对照组。其中的草履虫的趋向是随机。其中的草履虫的趋向是随机的；的；乙乙进行了处理，而且是实验假设所给定的实验变量进行了处理，而且是实验假设所给定的实验变量(是否滴加肉汤是否滴加肉汤)的处理，所以为的处理，所以为实验

33、组实验组。丙丙是经过施放盐是经过施放盐粒的处理，但是这种处理不是实验假设所给定的实验变量粒的处理，但是这种处理不是实验假设所给定的实验变量的处理，相对空白对照组，是施加了一定条件的处理，应的处理，相对空白对照组，是施加了一定条件的处理，应该为该为条件对照组条件对照组。练一练：练一练：（4 4）相互对照）相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。相互对照实验就是相互对比对照。相互对照实验就是对比对比实验实验。一般一般表表现出实验变量在现出实验变量在量量上的多少对反应变量的上的多少对反应变量的影响影响 。对照实验对照实验 （课本（课本P79P79）（课本（

34、课本P93P93）对照实验对照实验 例如：例如：人们人们不知道某种植物种子最适宜的萌发温度，不知道某种植物种子最适宜的萌发温度，因此设计一系列的实验条件（因此设计一系列的实验条件（不同的温度不同的温度）进行研究。）进行研究。这就是对比实验这就是对比实验。每。每组都是实验组，彼此互为对照组都是实验组，彼此互为对照 例：例：“验证验证pHpH值对淀粉酶活性的影响值对淀粉酶活性的影响”，设，设置置pHpH值分别为值分别为5.05.0、6.26.2、6.86.8、7.47.4、8.08.0的的5 5支试管，这支试管，这5 5支试管间相互对照。支试管间相互对照。对照实验对照实验 评价实验方案评价实验方案

35、练一练：练一练：为证明细菌对植物遗体的分解作用为证明细菌对植物遗体的分解作用，某小组的同学分别提，某小组的同学分别提出三种实验方案。三种方案的共同点是：将同一种树的落出三种实验方案。三种方案的共同点是：将同一种树的落叶分成甲乙两组。实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持潮叶分成甲乙两组。实验过程中滴加蒸馏水，使树叶保持潮湿。湿。方案方案1 将甲组放在无菌条件下，乙组放在自然条件下将甲组放在无菌条件下，乙组放在自然条件下（暴露在空气中）。（暴露在空气中）。方案方案2 将甲组灭菌后放在无菌条件下，乙组放在自然条将甲组灭菌后放在无菌条件下，乙组放在自然条件下件下 方案方案3 将甲乙两组都进行灭菌处理，甲组

36、放在无菌条件将甲乙两组都进行灭菌处理，甲组放在无菌条件下，乙组接种细菌后放在无菌条件下下，乙组接种细菌后放在无菌条件下。讨论下面问题：讨论下面问题：1.逐一分析这三种方案，找出每个方案的实验组和对照组。逐一分析这三种方案，找出每个方案的实验组和对照组。2.哪个方案更能说明问题？为什么哪个方案更能说明问题？为什么？解析：三个方案中，解析：三个方案中，所有所有的的甲组甲组均是对照组，都未对均是对照组，都未对其其主动主动施加施加实实验验变量变量细菌，乙组都是实验组，施加实验变量细菌，乙组都是实验组，施加实验变量细菌细菌。实验实验1 不能不能论证细菌对植物遗体有分解作用这个问题，因为事前没有论证细菌对

37、植物遗体有分解作用这个问题，因为事前没有进进行行灭菌，没有对灭菌，没有对“实验实验变量变量”进行进行排除排除，结果不能说明分解是否是由于，结果不能说明分解是否是由于细菌的作用，或者落叶上的其他细菌的作用，或者落叶上的其他因素因素作用作用。方案方案2 不不符合单一变量原则，出现了两个实验变量：甲组灭菌乙组不灭符合单一变量原则，出现了两个实验变量：甲组灭菌乙组不灭菌；甲组处理后放于无菌条件下，乙组放在自然条件。因此，对照组和菌；甲组处理后放于无菌条件下，乙组放在自然条件。因此，对照组和实验组的判定就没有多大意义了。如果就事论事的话，对照组是甲组，实验组的判定就没有多大意义了。如果就事论事的话，对照

38、组是甲组，而乙组是实验组，因为甲组没有施加实验变量而乙组是实验组，因为甲组没有施加实验变量细菌细菌。方案方案3 是是这三组中方案设计最合符科学、最严谨的这三组中方案设计最合符科学、最严谨的。对照。对照组和实验组完组和实验组完全处于相同的条件。对照组是甲组，而乙组是实验组全处于相同的条件。对照组是甲组，而乙组是实验组。应该应该说三个方案的科学性、严谨性是逐一递增的。说三个方案的科学性、严谨性是逐一递增的。由于由于实验组和对照组没有权威、统一的表述，必然实验组和对照组没有权威、统一的表述，必然导致人们对实验组和对照组在认识导致人们对实验组和对照组在认识上存在争议。上存在争议。主要主要有以下几种认定

39、方法有以下几种认定方法。1.处于自然、正常状态处于自然、正常状态下的是对照组，经过实验处理的是实下的是对照组，经过实验处理的是实验组。验组。2.根据实验的目的，施加什么条件来达到这个目的，那这一根据实验的目的，施加什么条件来达到这个目的，那这一组就是实验组。组就是实验组。3.根据已知、未知来判断。对照组的实验过程、结果、现象根据已知、未知来判断。对照组的实验过程、结果、现象对实验者来说是对实验者来说是已知已知的的或或公认公认的。实验组往往是未知的、需的。实验组往往是未知的、需要验证的。要验证的。4.对照组是一个参照物，一般没有变化的为对照组对照组是一个参照物，一般没有变化的为对照组。5.对照组

40、和实验组没有固定的模式，既可以作对照组，也可对照组和实验组没有固定的模式，既可以作对照组，也可以作实验组以作实验组。6.实验前是对照组，实验后是实验组。实验前是对照组，实验后是实验组。总结总结如：如：为为证明细菌对植物遗体的分解作用证明细菌对植物遗体的分解作用五、实验设计实施五、实验设计实施（1 1）实验课题）实验课题 （2 2）实验目的）实验目的 （3 3）实验）实验原理原理（4 4）材料用具（）材料用具（5 5）实验）实验步骤步骤 （6 6）实验结果）实验结果和结论和结论1、实验设计基本内容：、实验设计基本内容：2、实验设计实验设计策略策略（看清楚、想清楚、写清楚）（看清楚、想清楚、写清楚

41、）明确实验明确实验目的目的分析实验分析实验原理原理提出实验提出实验思路思路设计实验设计实验步骤步骤预期实验预期实验结果结果自自变量变量无关变量无关变量因因变量变量施加干扰施加干扰操纵操纵随机分组随机分组设置对照设置对照条件适宜条件适宜重复实验重复实验控制控制观察现象观察现象测量数值测量数值检测检测审题审题、明确、明确实验目的，是探究性实验还是验证性实验（直接实验目的，是探究性实验还是验证性实验（直接关系到实验预期和结论）关系到实验预期和结论）分析分析实验材料、仪器、试剂，明确不做要求的操作，实验材料、仪器、试剂，明确不做要求的操作，思考思考所所提供材料、仪器、试剂的用途、使用方法；提供材料、仪

42、器、试剂的用途、使用方法；根据根据预期结果预期结果确定确定实验组和对照组，确定是否需要条件对照；实验组和对照组，确定是否需要条件对照；施加施加自变量，即实验组和对照组处理的差异，这种差异是唯自变量，即实验组和对照组处理的差异，这种差异是唯一的。通常如果只需一的。通常如果只需一个实验组一个实验组的，考虑用的，考虑用“加法加法“或或”减法减法”，（如激素相关实验中的注射法，（如激素相关实验中的注射法 、饲喂法、手术切除法等、饲喂法、手术切除法等方法），如果需要方法），如果需要多个实验组多个实验组的，考虑高中低的设置，或（浓的，考虑高中低的设置，或（浓度、温度、度、温度、pHpH、CO2CO2浓度、

43、光照强度等）梯度设置、或不同种浓度、光照强度等）梯度设置、或不同种类设置类设置。3、实验设计实验设计时的一般步骤时的一般步骤书写书写实验步骤的关键词实验步骤的关键词 （化繁为简、应对有序）（化繁为简、应对有序）第一步：第一步：取材、材料是否需要预处理、分组、编号等取材、材料是否需要预处理、分组、编号等第二步：第二步：实验组和对照组施加变量实验组和对照组施加变量，控制变量，控制变量第三步：第三步：观察实验现象、进行测量、记录、数据处理和表达观察实验现象、进行测量、记录、数据处理和表达（实验结果的呈现一般是文字叙述、坐标曲线和设计表格三种（实验结果的呈现一般是文字叙述、坐标曲线和设计表格三种类型，

44、另柱形图），注意校正数据、取平均值等减小实验误差类型，另柱形图），注意校正数据、取平均值等减小实验误差第第四四步步：实验预期，得出结论：实验预期，得出结论：如果是验证性如果是验证性实验实验：预期预期是肯定，结论是对假设的肯定或否定；是肯定，结论是对假设的肯定或否定；如果是探究性如果是探究性实验实验：预期预期是不确定的，有多种可能，一般有肯是不确定的，有多种可能，一般有肯定、否定和中间预期，结论也是不确定的，一般使用定、否定和中间预期，结论也是不确定的，一般使用“如果如果，则，则”或或“若若，则，则”句式句式书写书写（由简入细、关注细节）（由简入细、关注细节）取材取材、编号、编号 如果如果是动物

45、是动物材料材料：要要说明说明“健康的、体重、年龄（月龄、日健康的、体重、年龄（月龄、日龄）、性别、生长发育状况（生理状况）龄）、性别、生长发育状况（生理状况）相同相同”如果如果是植物是植物材料材料：要要说明说明“长势长势相同、生理状况相同相同、生理状况相同”实验实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用中涉及到两组或两组以上，所用器材需用1、2、3或或A、B、C或甲、乙、丙或甲、乙、丙等加以等加以编号编号便于区分便于区分注意注意材料是否需要材料是否需要预处理预处理。如如验证植物在光下进行光合作验证植物在光下进行光合作用实验中，植物的用实验中，植物的“饥饿处理饥饿处理”，叶片的，叶片的“酒精煮沸处

46、理酒精煮沸处理”等，注意编号，减少文字量。等，注意编号，减少文字量。消除消除控制平衡无关变量的影响控制平衡无关变量的影响：“等量、适量、随机分组、等量、适量、随机分组、分成数量相等、适宜的条件分成数量相等、适宜的条件”等等在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性定性”的的语言表达。语言表达。如：如：“一段时间一段时间”、“适宜的温度适宜的温度”、“适量的适量的”、“一一定量的定量的”等。等。书写书写（由简入细、关注细节）（由简入细、关注细节）叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语。叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语。如：如：“等

47、量的等量的”不宜说成不宜说成“一样多的一样多的”；“振荡振荡”不宜说成不宜说成“晃动晃动”“摇动摇动”等等等等。“不变蓝不变蓝”不等于不等于“无色无色”或或“没有颜色变化没有颜色变化”，“褪色褪色”说成说成“无色无色”，另外，另外“不变不变”也不能说成也不能说成“无现象无现象”等等。等等。注意避免注意避免“词不达意词不达意”六六、实验方案的评价和修正型试题解答实验方案的评价和修正型试题解答（1 1）实验原理是否正确实验原理是否正确（2 2）是否设置了对照组、是否需要条件对照和空是否设置了对照组、是否需要条件对照和空白对照白对照（3 3）实验步骤是否正确，有无漏做或颠倒实验步骤是否正确，有无漏做

48、或颠倒（4 4）操作方法是否正确操作方法是否正确（5 5）结果检测试剂的选择、使用方法是否正确结果检测试剂的选择、使用方法是否正确（6 6）是否遵循单一变量原则，特别关注干扰变量是否遵循单一变量原则，特别关注干扰变量的消除或控制的消除或控制（7 7）是否遵循重复原则，是否存在偶然性，如是否遵循重复原则，是否存在偶然性，如“一只一只”、“一片一片”等等 例例1 1：研究研究发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质学物质X X。有人推测根部合成的。有人推测根部合成的X X运输到叶片，能调节气孔的开运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同

49、一植株上剪取大小和生理状态一闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的致的3 3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X X的培养液中。一段的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。气孔开启程度越大）气孔开启程度越大）培养液中培养液中X X的浓度的浓度/mol/molm-3m-3510-5510-5510-4510-4510-3510-3叶片中叶片中X X的浓度的浓度/mol/molg-1g-1（鲜重）（鲜重）2 247472 297979 92828叶片中的气孔导度叶片

50、中的气孔导度/mol/molm-m-2 2a-1a-10 054540 043430 02727以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。答案：答案：a a样本量太小。应样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组取叶片若干，等分为三组”。b b缺乏空白对照。增加缺乏空白对照。增加1 1组，将叶片的叶柄下浸在不组，将叶片的叶柄下浸在不含含X X的培养液中。的培养液中。例例2 2、某某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。为了探索这一问题，他做了一个实验。实验步骤腺激素的活性。为了探索这一

51、问题，他做了一个实验。实验步骤如下：如下：取三只相同的洁净玻璃缸，编号为取三只相同的洁净玻璃缸，编号为l l、2 2、3 3，分别装上等量，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。的蒸馏水、河水、自来水。取发育状况不同的取发育状况不同的1515只蝌蚪，分成三等份，分别放人只蝌蚪，分成三等份，分别放人1 1、2 2、3 3号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的适宜外界条件下培养。每天同时向每天同时向l l、2 2、3 3号玻璃缸中分别投入普通饲料、常温号玻璃缸中分别投入普通饲料、常温(25)(25)下的甲状腺激素制剂拌匀的饲料、用下的甲状腺激素制剂拌匀的

52、饲料、用6060温水处理温水处理1 1小时的小时的甲状腺激素制剂拌匀的饲料。甲状腺激素制剂拌匀的饲料。每隔一段时间测量、记录，并比较蝌蚪的发育状况。每隔一段时间测量、记录，并比较蝌蚪的发育状况。(1)(1)在实验步骤的叙述中，存在一些不妥或不严密之处，请指在实验步骤的叙述中，存在一些不妥或不严密之处，请指出并加以改正；出并加以改正；(2)(2)预测实验现象及结论。预测实验现象及结论。例例2参考参考答案答案:(1)1)改正：改正：蒸馏水、河水、自来水改为河水，蒸馏水、河水、自来水改为河水，“发育状况不发育状况不同同”改为改为“相同相同”，“投入投入”后加后加“等量的等量的”。(2)(2)预测实验

53、预测实验现象及结论：现象及结论：若若2 2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，而号玻璃缸内蝌蚪发育最快，而l l、3 3号玻璃缸号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，说明高温使用甲状腺激素制剂失活。内蝌蚪发育状况相同，说明高温使用甲状腺激素制剂失活。若若2 2号玻璃缸内蝌蚪发育最快，号玻璃缸内蝌蚪发育最快，3 3号玻璃缸内次之，号玻璃缸内次之，l l号玻璃缸最号玻璃缸最慢，说明高温使甲状腺激素制剂的活性降低。慢，说明高温使甲状腺激素制剂的活性降低。若若2 2、3 3号玻璃号玻璃缸内蝌蚪发育状况相同，而缸内蝌蚪发育状况相同，而1 1号玻璃缸内较慢，说明高温未影响号玻璃缸内较慢，说明高温未影响甲状腺激素制剂的活性。甲状

54、腺激素制剂的活性。(或增加一项：若三个玻璃缸中的蝌蚪或增加一项：若三个玻璃缸中的蝌蚪发育状况为：发育状况为：l l号快于号快于2 2号，号，2 2号快于号快于3 3号，说明高温增强了甲状号，说明高温增强了甲状腺激素制剂的活性。腺激素制剂的活性。)练一练：练一练：例例1 1、研究性学习与实验探究研究性学习与实验探究某生物兴趣小组开展某生物兴趣小组开展“不同浓度生长素类似不同浓度生长素类似物（物（IBAIBA）对种子萌发和幼苗生长的影响）对种子萌发和幼苗生长的影响”，老师已经为他们准备了生长素类似物浓溶液老师已经为他们准备了生长素类似物浓溶液和萝卜种子。假如你是其中一员，请回答：和萝卜种子。假如你

55、是其中一员，请回答：（1 1）可以采取的测定指标是）可以采取的测定指标是 、。（2 2）对课题作出的实验假设是）对课题作出的实验假设是 实验预期是实验预期是种子萌发率种子萌发率幼苗长度幼苗长度 一定浓度的生长素一定浓度的生长素类似物（类似物（IBAIBA）溶液对种子萌发和幼苗的会有促进作用）溶液对种子萌发和幼苗的会有促进作用；经不同生长素类似物（经不同生长素类似物（IBAIBA）溶液处理的种）溶液处理的种子，其种子和萌发率和幼苗的生长会有区别子，其种子和萌发率和幼苗的生长会有区别。（3 3）实验步骤：）实验步骤：配置浓度分别为配置浓度分别为1000mg/L 1000mg/L、10mg/L10m

56、g/L、0.1mg/L0.1mg/L、1ug/L 1ug/L、0.01ug/L0.01ug/L生长素类似物（生长素类似物（IBAIBA），取），取6 6只只试管，编号使用。试管，编号使用。放于适宜的环境中培养放于适宜的环境中培养一周后进行观察、测量、一周后进行观察、测量、统计。统计。在在1 15 5号试管中加入等量的不同浓度的的号试管中加入等量的不同浓度的的IBA IBA 溶液，溶液，6 6号试管加入等量的蒸馏水。号试管加入等量的蒸馏水。将等量的种子分别放到各试管中。将等量的种子分别放到各试管中。一段时间后取出到垫有浸湿滤纸的培养皿培养。一段时间后取出到垫有浸湿滤纸的培养皿培养。.（4 4）设

57、计一张表格，用于实验时记录数据。）设计一张表格，用于实验时记录数据。不同浓度生长素类似物溶液种子萌发率幼苗长度1000mg/L10mg/L0.1mg/L1ug/l0.01ug/L蒸馏水例例2：探究：探究“人造蛋白人造蛋白”是否比缺乏蛋白质更是否比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。有害儿童正常发育。1.1.实验材料：幼龄大白鼠若干、真正的纯牛奶、不实验材料：幼龄大白鼠若干、真正的纯牛奶、不含任何蛋白质的假牛奶、含有含任何蛋白质的假牛奶、含有“人造蛋白人造蛋白”的假牛的假牛奶、发育状况测定装置（可测定一定的发育状况指奶、发育状况测定装置（可测定一定的发育状况指标，具体操作不作要求）、饲养装置等。标，具

58、体操作不作要求）、饲养装置等。2.2.实验步骤：实验步骤：选取年龄相当、体重相当、发育良好的幼龄大白鼠若干，随机平均分为三组，标记为A、B、C。分别饲养每天分别给A、B、C三组大白鼠饲喂等量的真正的纯牛奶、不含任何蛋白的假牛奶、含有“人造蛋白”的假牛奶。在相同的且适宜的条件下饲养一段时间。（1 1）（2 2）（3 3）用发育状况测定装置测定A、B、C三组大白鼠的发育状况。记录各组发育状况指标，计算出各组的平均值，进行比较分析。（4 4）3.3.预测实验结果，并作出相应的结论：预测实验结果，并作出相应的结论：（1 1）A组发育正常，B组和C组均不正常，但B、C两组发育状况指标差异不显著。说明“人

59、造蛋白”并不比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。（2 2）A组发育正常，B组和C组均不正常，但B组比C组发育状况指标好，差异显著。说明“人造蛋白”比缺乏蛋白质更有害儿童正常发育。（5梅梅州一模）州一模）29.(2)某科研单位研制出一种新型治癌药物某科研单位研制出一种新型治癌药物X，但不知对此类肿瘤是否有疗效，现，但不知对此类肿瘤是否有疗效，现提供以下实验材料：培养瓶、提供以下实验材料：培养瓶、CO2培养箱、含有肿瘤细胞的培养液、生理盐水、光学显微镜、药培养箱、含有肿瘤细胞的培养液、生理盐水、光学显微镜、药物物X等。（等。（1）请）请你完成相关实验你完成相关实验步骤加以验证。步骤加以验证。步骤一：取

60、两只培养瓶，编号步骤一：取两只培养瓶，编号1号、号、2号，两瓶中装入号，两瓶中装入_。步骤二：步骤二：1号培养瓶中加入号培养瓶中加入_,2号培养瓶中加入号培养瓶中加入_。步骤三：步骤三：_,。步骤四：一段时间后取出用步骤四：一段时间后取出用_观察并记录细胞分裂生长情况。观察并记录细胞分裂生长情况。答案：答案：（1）等量的含有肿瘤细胞的培养液等量的含有肿瘤细胞的培养液一定量的药物一定量的药物X等量的生理盐水等量的生理盐水充分振荡摇匀后将培养瓶放入充分振荡摇匀后将培养瓶放入CO2培养箱中，培养箱中，在相同且适宜条件下在相同且适宜条件下培养培养光学显微镜光学显微镜（2）写出）写出预期实验结果及相应结论预期实验结果及相应结论_答案答案（2）若若1号培养瓶细胞分裂生长停滞，号培养瓶细胞分裂生长停滞，2号瓶细胞分裂生长情况正号瓶细胞分裂生长情况正常，则说明药物常，则说明药物x对此类肿瘤有疗效对此类肿瘤有疗效若若1号培养瓶细胞分裂生长情况与号培养瓶细胞分裂生长情况与2号瓶相似，无明显变化，号瓶相似，无明显变化，则说明药物则说明药物X对此类肿瘤无疗效对此类肿瘤无疗效