探究性实验新.ppt
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1、实验设计之 探究实验设计,实验专题复习,能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,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运用。 具备验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。 具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、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。 能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。,考纲要求:实验与探究能力,考教材上19+1个实验,考探究实验,可能与课本相关,考实验评价,考验证性实验,合作攻关,实验探究过程的基本环节:,第一,拟定课题,例. (2008宁夏理
2、综)在用生长素促进某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的课题,写出课题名称及相关研究中的观察指标和影响这一指标的因素。,一个典型的探究实验课题应包括哪些要素? (提示:可以从实验变量的角度考虑),探究生长素类似物对扦插枝条生根的作用,自变量,因变量,实验课题=探究+自变量+因变量 (陈述句),影响观察指标的因素,观察指标,生长素浓度,该植物枝条生根,第二,做出假设,例. 野菊的高度随着海拔高度的不同而有所不同,在高海拔地区长得比较矮,在低海拔地区长得比较高。请据此作出假设。,野菊高度由基因决定,作出假设,野菊高度由环境
3、决定,野菊高度由基因和环境共同决定,开放性、合理性,要全面:可能的结果都要预测到。事实究竟是哪一种,应由实验现象来说明;,第三,预测结果、得出相应结论 (都不是唯一确定的),如:黑鼠白鼠,表达要准确:如:加碘后,“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”;另外“不变”也不能说成“无现象”,全黑,有黑、有白,全白,(完全显性),第四,确认变量,抓住三个“量”即自变量、因变量、 无关变量,解决三个问题: 自变量怎样设定?体现单一变量原则 因变量怎样检测?得出结论的重要依据 无关变量怎样控制?体现等量一致原则,实验步骤: 第一步:取材、分组(材料是否要制取或处 理) ; 第二步:实验处理(控制单一变
4、量,然后放 在其他条件完全相同且适宜环境中 进行实验) 第三步:观测、记录。,第五,设计步骤,例 (2008海南生物) 为了探究某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关否,请用 所给的材料用具,完成问题。 实验材料:具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液,喷壶等。 (1)实验步骤: 将上述大豆幼苗平均分成A、B两组,A组为对照组,B组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。 用喷壶分别将 和 , 喷洒在A、B两组幼苗上。 将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,测定两组植株的 。,1、要明确实验目的,高度,蒸馏水,等量的适宜浓度的
5、赤霉素溶液,第五,设计步骤,对照,(一)对照性原则,对照,甲状腺激素对蝌蚪发育的影响,2、应遵循设计原则,空白,自身,第五,设计步骤,(一)对照性原则,相互,不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究,不单独设置对照组,而是几个实验组 对照。,2、应遵循设计原则,第五,设计步骤,(一)对照性原则,肺炎双球菌体外转化实验,条件对照,第一组是实验组,第二、第三组是,2、应遵循设计原则,第五,设计步骤,例. 如何验证“镁是植物生活的必需元素请讨论写出实验步骤,第一步:取等量生长状况一致的大豆幼苗若干,平均分成A、B两组。 第二步:A组幼苗置于含植物必须的各种矿质元素的完全培养液中, B组幼苗置于等量的不含
6、镁离子的完全培养液中, 将两组幼苗置于相同且适宜的条件下培养一段时间。 第三步:记录两组植物的生长发育情况。,(二)单一变量原则,2、应遵循设计原则,第五,设计步骤,第一步:取等量生长状况一致的大豆幼苗若干,平均分成A、B两组。 第二步:A组幼苗置于含植物必须的各种矿质元素的完全培养液中, B组幼苗置于等量的不含镁离子的完全培养液中, 将两组幼苗置于相同且适宜的条件下培养一段时间。 第三步:记录两组植物的生长发育情况。,(三)科学性原则、可行性原则等,去除细胞膜镁离子载体 去除镁的砂性土壤 将植物体内的镁离子分离出来,两株,(缺乏可行性),例. 如何验证“镁是植物生活的必需元素”请讨论写出实验
7、步骤,2、应遵循设计原则,第五,设计步骤,3、要精心策划实验方法,(1)化学物质的检测方法,淀粉,碘(蓝色),还原性糖,斐林试剂班氏试剂(砖红色),CO2,Ca(OH)2溶液(澄清石灰水变浑浊),乳酸,pH试纸,O2,余烬复燃,蛋白质,被蛋白酶水解,、双缩脲试剂(紫色),苏丹染液 (橘黄色),脂肪,DNA,二苯胺(蓝色),苏丹染液 (红色),-溴麝香草酚蓝水溶液(由蓝变绿再变黄),第五,设计步骤,(2)实验条件的控制方法,增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物,减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水,除去容器中CO2NaOH溶液,除去叶中原有淀粉置于黑暗环境,除去叶中叶绿素酒精水浴加热,除
8、去光合对呼吸干扰给植株遮光,如何得到单色光棱镜色散或透明薄膜滤光,血液抗疑加入柠檬酸钠,线粒体提取细胞匀浆离心(差速离心法),3、要精心策划实验方法,第五,设计步骤,(3)实验结果的显示方法,光合速度,O2释放量或CO2吸收量或有机物生成量,呼吸速度,O2吸收量或CO2释放量或有机物消耗量,原子或分子转移途径,放射性同位素示踪,细胞液浓度大小,质壁分离,植物细胞是否死亡,质壁分离,水生植物可依气泡的产生量或产生速率; 离体叶片若事先沉入水底可依单位时间内上浮的叶片数目; 植物体上的叶片可依指示剂(如碘液)处理后叶片颜色深浅。,甲状腺激素动物耗氧量,发育速度等 生长激素生长速度(体重、体长变化)
9、 胰岛素作用动物活动状态,3、要精心策划实验方法,第五,设计步骤,NaOH: Ca(OH)2: CaCl2 HCl: NaHCO3: NaCl: 琼脂: 酒精: 蔗糖: 滤纸: 纱布、尼龙布: 龙胆紫溶液或醋酸洋红:,用于吸收CO2或改变溶液的pH,鉴定CO2,解离或改变溶液的pH,提供CO2,配制生理盐水或用于提取DNA,激素或其他物质的载体或培养基,用于消毒、叶片脱色及配制解离液、提纯DNA、,测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原,过滤或纸层析,过滤,遮光,碱性染料,用于染色体染色,提高细菌细胞壁的通透性,(4)实验中常用器材和药品的选用用,3、要精心策划实验方法,第五,设计步骤,实验方
10、案的评价是对实验设计的最优化,这类题与实验设计题关系密切,其出题思路通常是给出一个或几个实验方案,这些方案不完整需要补充,或有几项明显的错误需要指出并改正,或让考生自己判断实验设计是否合理。 实验评价类试题,最为常见的是考查对照实验的评价。 实验设计的修正,就是在发现问题的基础上提出正确的方案,发现问题是基础,修正是目的。解题时对自己的修正方案要注意反思检查,有没有科学性的错误,包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性等。,实验设计的评价与修正,实验评价及改进主要分析以下几点: 1实验原理及方法是否正确; 2实验步骤是否科学; 3有没有充分利用实验条件
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