解答生物实验设计题的几点看法.doc
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1、解答生物实验设计题的几点看法生物科学是一门实验科学,因此生物实验一直是生物学高考必出的内容。从近几年的实验题在高考中的题型变化来看,借助实验方法创设新情境,侧重考查学生对实验进行解释和分析的能力已成为命题趋向,其中设计型实验题更是热点。 由于实验设计题对学生能力要求较高,学生往往感到很难,无从下手。现对高考复习中如何解答生物实验设计题提几点看法。一、考试要求高校招生全国统一考试大纲(理综生物)提出的能力要求的第二点就是实验与探究能力:(1)能独立完成“生物知识内容表”所列实验。包括理解实验目的、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合的运用。(2)具备验
2、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。 (3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。(4)能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。二、实验设计的基本原则解答实验设计题首先得了解实验设计的基本原则:1随机性原则: 实验设计中的随机性原则,是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于:一是可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;二是平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。 2平行重复原则: 平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验
3、结果影响的程度。任何实验都必须能够重复,这是具有科学性的标志。3可操作原则:所设计的实验过程要具有可操作性,一些条件比较高或不能实现的过程不能在实验过程中体现。4单因子变量原则: 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。不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则。5 对照性原则: 实验中的无关变量很多,必须严格控制,要平衡和消除无关变量对实验结果的影响,对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。(1)设置对照实验的注意点:所有用生物材料要相同: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特点
4、要尽量相同或至少大致相同。所用实验器具要相同:即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。所用实验试齐要相同: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。所用处理方法要相同:如: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,看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要作同样的处理。(2)设置对照组的4种方法:空白对照,即不给对照组做任何处理;例如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。课本中涉及到的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不作任何处理对照就属于空白对照;条件对照,即虽给对照
5、组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例如,在“动物激素饲喂小动物”的实验中,甲组为实验组(饲喂甲状腺激素),乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)。自身对照,指对照组和实验组都在同一研究对象上进行,不再另外设置对照组;例如,“质壁分离与复原”实验,自身对照简便,但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。相互对照,不单独设置对照组,而是几个实验相互为对照。这种方法常用于等组实验中。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。三、实
6、验设计的解题基本步骤实验设计类试题的解题基本步骤可大致归纳如下:1明确实验目的及要求:仔细阅读题目,从题干中提取以下信息:本实验研究的问题、实验提出的假设。2分析实验原理:结合所学知识、题目中给出的背景材料及其他基本条件如器材、试剂等,分析实验原理。3设计实验方案:选择合适的实验材料,合理设置变量和对照,并引入科学的测量方法。4预测实验结果:预测应出现的实验结果(验证性实验)或可能出现的多种实验结果(探索性实验),并科学地加以描述。5得出科学的实验结论:分析实验结果或处理实验数据,肯定或否定假设,从而得出相应的结论。四、实验设计题型类析 1设计实验方案: 题目给出实验目的及一些附加条件,让学生
7、设计实验方案,写出实验原理,解答这类题首先要根据题目的要求和给出的条件,确定和书本相关的知识点及实验原理,构思相关的生物情境,然后再设计便于操作的实验方案。 例1、设计一个于室外空旷处进行的,在不用任何药剂、装置合乎触及幼苗的情况下,使幼嫩植株长成如图示形态的实验方案,并说明实验原理。 (1)实验方案 (2)实验设计原理解析:这是来源于生活中的习题,可采用的方法很多,如利用向光性生长,茎的背地生长等原理,但题目作了许多限制,如不用任何药剂、装置合乎触及幼苗的情况下,因此根据生活常识可设计为将正常生长的植株花盆侧放在地上,待其弯向上方生长后,再摆正花盆。其原理为利用茎的背地性生长的特性。 2设计
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