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1、浅谈高中生物实验设计题的解题技巧2011-6-1 【摘要】针对高考实验设计的要求和特点,从实验设计的基本内容、基本原则、基本思路等方面对实验设计进行分析,并提出合理建议。 【关键词】实验设计 基本内容 遵照原则 设计思路 近年生物高考题型的一个重要特点是:实验题份量加重;对实验考查的力度加大,由传统的注重考查实验能力、实验现象、材料选择、注意事项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,再综合运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
2、设计题对于提高高考成绩是很重要的。可是大多数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,还是可以轻松解决的。现将笔者总结的一点粗浅的方法介绍如下: 1.实验设计的基本内容 1.1 实验名称或课题:是关于什么内容的实验; 1.2 实验目的:要探究或者验证的问题或事实; 1.3 实验原理:进行实验所依据的科学道理,隐含着实验假设和预期; 1.4 实验材料和条件:进行实验的主要对象,完成该实验必备的仪器、设备、药品等; 1.5 实验方法与步骤:实验采用的方法及必需的操作程序; 1.6 实验测量或观擦与记录:对实验过程及结果应有科学的测量手段、观擦指
3、标与准确的记录; 1.7 实验结果预测及分析:能够预测可能出现的实验结果并分析其原因; 1.8 实验结论:对实验结果进行准确的描述并给出科学的结论。 2.实验设计的基本原则 2.1 科学性原则。所谓科学性,是指实验目的要明确,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要依据生物学基本知识和基本原理,不能主观臆造。如:酸碱度对酶活性的影响,酶的高效性实验的顺序等。 2.2 单一变量原则。这是对照实验中的一个重要事项。实验组和对照组的处理,只能有一项条件不同,其他条件要相同且适宜。例如,在验证胰岛素能降低血糖浓度的实验中,如果实验组加的是胰岛素的水溶液,则对照组
4、应该加等量清水;如果实验组加的是用生理盐水配制的胰岛素溶液,则对照组应加的是等量的生理盐水。这里要求的“等量”属于非实验研究的处理因素,必须相同。 2.3 对照性原则。对照是实验控制的重要手段之一,目的还是在于平衡或消除无关变量对实验结果的干扰。通过设置实验进行对照,可排除无关变量的影响,也可增加实验结果的可信度和说服力。 通常,一个实验可为实验组和对照组。实验组:是接受实验变量处理的对象组;对照组:也称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组,哪个作为对照组,一般是随机决定的。这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的,被平衡了的,故实验组与
5、对照组的差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同,通常有以下对照类型: 2.3.1 空白对照:指不做任何实验处理的对象组。例如,在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中,向甲试管溶液加入试剂,而乙试管溶液不加试剂,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,增强了说服力。 2.3.2 自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。单组法和轮组法,一般都包含有自身对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,就是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要
6、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况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。 2.3.3 条件对照: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假设所给定的实验变量意义的。例如。“动物激素饲喂小动物”的实习实验,采用等组实验1 法,其实验设计方案是: 甲组:饲喂甲状腺激素(实验组); 乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组); 丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。 虽然,乙组为条件对照。该实验即设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照、更能充分说明实验变量甲状腺激素能促进小动物的生长发育。 2.3.4 相互对照:指不另设对照组,而是几个实验
7、组相互进行对照,在等组实验法中,大都是运用相互对照,如“植物的向性运动”的等组实验中,5个实验组采用的都是相互对照,较好的平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果更具有说服力。 2.4 可重复性原则。指控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除无关变量所造成的实验误差,体现实验的准确性与科学性。 2.5 简单可行性原则。指实验材料容易获得,实验装置简化,实验药品便宜,实验操作简便,实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等,都要符合实验者的一般认知水平,满足现有的条件,具有实验和完成实验的可能性。 3.实验
8、设计的基本思路 11.弧长及扇形的面积3.1 准确把握实验目的:看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果,是探究性实验还是验证性实验。 6 确定圆的条件:3.2 明确实验原理:要解决题目所给的问题,要用到生物学上什么原理。 176.186.24期末总复习3.3 确定实验思路:根据原理对实验作出假设,并充分利用实验材料设计实验思路。 1、认真研读教材,搞好课堂教学研究工作,向课堂要质量。充分利用学生熟悉、感兴趣的和富有现实意义的素材吸引学生,让学生主动参与到各种数学活动中来,提高学习效率,激发学习兴趣,增强学习信心。提倡学法的多样性,关注学生的个人体验。3.4 精心设计实验步骤:根据实验
9、目的、原理和思路,设计合理的实验装置和实验操作步骤。并设置好实验组和对照组,遵循实验设计的原则。并将观察到的现象如实进行记录。 2.5 准确预期实验结果并分析得出结论:实验步骤一般不连续描述,要分段叙述;试管、烧杯等要给予编号。在叙述实验步骤及预期结果时结论时,语言文字要简明扼要,准确科学。 (3)相离: 直线和圆没有公共点时,叫做直线和圆相离.4.生物实验设计题解题策略 推论1: 同弧或等弧所对的圆周角相等。4.1 生物高考实验设计的题型虽然在形式上有一定的差异,但在答题中却有共同点。首先要认真研究课题,找出其中的实验变量和反应变量,其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的显示方法,最后再选
10、择适宜的实验材料,在注意实验步骤逻辑性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。 其中点在圆上的数量特征是重点,它可用来证明若干个点共圆,方法就是证明这几个点与一个定点、的距离相等。4.2 重视课本实验的复习,掌握书本知识是提高实验设计能力的基础。要熟悉教材,心中有书。 (1)二次函数yax2的图象:是一条顶点在原点且关于y轴对称的抛物线。是二次函数的特例,此时常数b=c=0.题在书外,理在书内。因此要深入理解与灵活应用基础知识。在考试说明中明确提出了,要求“理解所学实验的实验内容,包括实验原理、方法和操作步骤、实验变量的控制、掌握相关的操作技术”。 4.3
11、挖掘课本中所蕴含的实验因素,深刻领会教材有关实验的本质与特点是提高实验设计能力的前提。要认真分析教材所涉及的实验,包括学生实验,演示实验,经典实验等。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的,在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法,深入分析实验的条件、过程、现象、结果和结论的科学性。例:生长素的发现过程中,涉及生长素产生的部位、感光的部位、作用的部位、运输的方向等,这些都可以思考如何设计实验来证明。 8.解直角三角形:在直角三角形中,除直角外,一共有五个元素,即三条边和二个锐角。由直角三角形中除直角外的已知元素,求出所有未知元素的过程,叫做解直角三角形(须知一条边)。4.4 学会对已知实验进行变换和转化是提高实验设计能力的有效手段。求变、求异思维的发展有助于提高实验设计能力。善思会变才能应答自如,通过换位思考提高素质,才能将所学知识,技能迁移到新情景中来,才能依据实验目的、原理和材料安排实验步骤等,并作出分析、评价和结论。 3.规律:利用特殊角的三角函数值表,可以看出,(1)当角度在090间变化时,正弦值、正切值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小);余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大)。(2)0sin1,0cos1。2
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