《高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實驗原則與設(shè)計 第37講 實驗原則與設(shè)計課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實驗原則與設(shè)計 第37講 實驗原則與設(shè)計課件（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第37講實驗原則與設(shè)計講實驗原則與設(shè)計第十單元實驗原則與設(shè)計第十單元實驗原則與設(shè)計考綱點擊考綱點擊 1.能獨立完成考綱規(guī)定的教材實驗?zāi)塥毩⑼瓿煽季V規(guī)定的教材實驗,包括理解實驗的包括理解實驗的目的、原理、方法和操作步驟。目的、原理、方法和操作步驟。2.具備驗證簡單生物學(xué)實驗具備驗證簡單生物學(xué)實驗的能力的能力,并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析和處理。3.具具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)
2、研究方法。法。4.能對一些簡單的實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修訂。能對一些簡單的實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修訂。第十單元實驗原則與設(shè)計第十單元實驗原則與設(shè)計1完整的實驗設(shè)計一般包括實驗題目、完整的實驗設(shè)計一般包括實驗題目、_、預(yù)、預(yù) 期、期、_觀察和收集數(shù)據(jù)、觀察和收集數(shù)據(jù)、_、推論、評價、交、推論、評價、交流等。流等。2科學(xué)探究的一般過程為：觀察、科學(xué)探究的一般過程為：觀察、_ _設(shè)計、完成實驗設(shè)計、完成實驗分析數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，_交流、表達和再探究。交流、表達和再探究。假設(shè)假設(shè)實驗實驗提出問題提出問題分析分析作出假設(shè)作出假設(shè)得出結(jié)論得出結(jié)論3探究實驗設(shè)計時要遵循三大原則：科學(xué)性原則、探究實驗設(shè)計時
3、要遵循三大原則：科學(xué)性原則、_和和_。4實驗過程中可以變化的因素稱為實驗過程中可以變化的因素稱為_，生物學(xué)實驗，生物學(xué)實驗中常涉及的類型有中常涉及的類型有_、_和無和無關(guān)變量。關(guān)變量。5實驗一般程序：分組編號實驗一般程序：分組編號_條件處理條件處理_。對照原則對照原則單一變量原則單一變量原則變量變量自變量自變量因變量因變量設(shè)置對照設(shè)置對照觀察比較觀察比較得出結(jié)論得出結(jié)論1.研究細胞核的功能，把蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩研究細胞核的功能，把蠑螈的受精卵橫縊成有核和無核兩部分。部分。()2.比較過氧化氫在不同溫度條件下的分解實驗，該實驗的自比較過氧化氫在不同溫度條件下的分解實驗，該實驗的自變量
4、是變量是FeCl3溶液與肝臟研磨液。溶液與肝臟研磨液。()3.探究探究Ca2的主動吸收，使細胞外的主動吸收，使細胞外Ca2濃度大于或小于細胞濃度大于或小于細胞內(nèi)內(nèi)Ca2濃度。濃度。()4.探究酵母菌培養(yǎng)過程中的呼吸方式，其因變量是是否產(chǎn)生探究酵母菌培養(yǎng)過程中的呼吸方式，其因變量是是否產(chǎn)生了了CO2。()5.探究生長素促進插條生根的最適濃度的實驗中，需設(shè)置不探究生長素促進插條生根的最適濃度的實驗中，需設(shè)置不同濃度生長素與清水組作對照。同濃度生長素與清水組作對照。()6.觀察二氧化硫?qū)χ参锏挠绊?，可用兩組實驗相互對照：一觀察二氧化硫?qū)χ参锏挠绊?，可用兩組實驗相互對照：一組玻璃罩內(nèi)放入植物，并加入低
5、濃度二氧化硫氣體，另一組組玻璃罩內(nèi)放入植物，并加入低濃度二氧化硫氣體，另一組玻璃罩內(nèi)放入相同的植物，并加入高濃度二氧化硫氣體。玻璃罩內(nèi)放入相同的植物，并加入高濃度二氧化硫氣體。()考點一實驗設(shè)計原則考點一實驗設(shè)計原則2.對照原則對照原則 對于對照實驗對于對照實驗，一個實驗包括實驗組和對照組。實驗組是接一個實驗包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組受自變量處理的對象組，對照組對照組(控制組控制組)是不接受自變量處是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型有以下幾種：理的對象組。常用的對照類型有以下幾種： (1)空白對照：對照組為不作任何處理的對象組。這里的不作空白對照：對照組為不作任
6、何處理的對象組。這里的不作處理處理，并非什么因素都不給予并非什么因素都不給予，而是針對實驗所要研究的因而是針對實驗所要研究的因素不給予素不給予，以體現(xiàn)實驗因素的有無對實驗結(jié)果的影響。如以體現(xiàn)實驗因素的有無對實驗結(jié)果的影響。如“探究影響探究影響酶活性的條件酶活性的條件”實驗中：實驗中： 1號試管加號試管加1 mL蒸餾水（空白對照組）蒸餾水（空白對照組）2號試管加號試管加1 mL鹽酸溶液（實驗組）鹽酸溶液（實驗組）3號試管加號試管加1 mL NaOH溶液（實驗組）溶液（實驗組） (2)自身對照： 實驗與對照在同一對象上進行自身對照： 實驗與對照在同一對象上進行， 不另設(shè)對照組。不另設(shè)對照組。如如“
7、探究植物細胞的吸水和失水探究植物細胞的吸水和失水”實驗實驗，即是典型的自身對即是典型的自身對照照實驗處理前的對象狀況為對照組實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象實驗處理后的對象變化為實驗組。變化為實驗組。 (3)條件對照：給對照組施以某種實驗處理條件對照：給對照組施以某種實驗處理，但不是所研究的但不是所研究的實驗因素實驗因素，以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因，以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因素的素的差異差異，從一個側(cè)面襯托實驗因素對實驗結(jié)果所造成的影響。從一個側(cè)面襯托實驗因素對實驗結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中以下兩組實驗：如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中以下兩組實驗：
8、S 型菌型菌 DNAR 型活菌型活菌 混合培養(yǎng)混合培養(yǎng)S 型菌落型菌落R 型菌落型菌落(實驗實驗組組)； 3.單一變量原則單一變量原則 在實驗中在實驗中，變量是指可被操縱的特定因素或條件。單一變量變量是指可被操縱的特定因素或條件。單一變量原則是指控制其他因素不變原則是指控制其他因素不變，而而只改變其中某一因素只改變其中某一因素，觀察觀察其對實驗結(jié)果的影響。其對實驗結(jié)果的影響。 4.平行重復(fù)原則平行重復(fù)原則 為了使實驗結(jié)果或?qū)嶒灁?shù)據(jù)更接近真實情況為了使實驗結(jié)果或?qū)嶒灁?shù)據(jù)更接近真實情況，避免偶然因素避免偶然因素對實驗的影響對實驗的影響，一般在實驗組中控制相同條件下多設(shè)幾組一般在實驗組中控制相同條件
9、下多設(shè)幾組，以使得出的結(jié)以使得出的結(jié)論更準確、科學(xué)。論更準確、科學(xué)。 (2016莆田調(diào)研莆田調(diào)研)已知物質(zhì)已知物質(zhì) X 對菠菜種子的萌發(fā)有抑對菠菜種子的萌發(fā)有抑制作用制作用，物質(zhì)物質(zhì) Y 可解除物質(zhì)可解除物質(zhì) X 的抑制作用。某研究小組現(xiàn)的抑制作用。某研究小組現(xiàn)設(shè)計實驗驗證物質(zhì)設(shè)計實驗驗證物質(zhì) Y 可解除物質(zhì)可解除物質(zhì) X 對菠菜種子萌發(fā)的抑制對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用作用，請完善該實驗。請完善該實驗。(要求與說明：答題時用要求與說明：答題時用 X、Y 表示相表示相關(guān)名關(guān)名詞；物質(zhì)詞；物質(zhì) X、物質(zhì)、物質(zhì) Y 的劑量均符合實驗要求；物質(zhì)的劑量均符合實驗要求；物質(zhì) X、物質(zhì)物質(zhì) Y 的相應(yīng)處理措施
10、不作具體要求的相應(yīng)處理措施不作具體要求) (1)該實驗的自變量為該實驗的自變量為_，因變量為因變量為_。 物質(zhì)物質(zhì)Y的有無的有無菠菜種子的萌發(fā)率菠菜種子的萌發(fā)率(2)實驗步驟：實驗步驟： 用物質(zhì)用物質(zhì) X 處理菠菜種子一段時間；處理菠菜種子一段時間； 將用物質(zhì)將用物質(zhì) X 處理過的菠菜種子均分為兩組處理過的菠菜種子均分為兩組， 編號為甲、 乙編號為甲、 乙，甲組不做處理甲組不做處理，乙組乙組_，將兩組菠菜種子分別將兩組菠菜種子分別置于置于_的環(huán)境下培養(yǎng)。的環(huán)境下培養(yǎng)。 一段時間后一段時間后，_。 用物質(zhì)用物質(zhì)Y處理處理相同且適宜相同且適宜統(tǒng)計分析兩組菠菜種子的萌發(fā)率統(tǒng)計分析兩組菠菜種子的萌發(fā)率
11、(3)預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論：預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論：_。 甲組菠菜種子的萌發(fā)率低于乙組，說明物質(zhì)甲組菠菜種子的萌發(fā)率低于乙組，說明物質(zhì)Y可解除物質(zhì)可解除物質(zhì)X對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用解析解析該實驗的自變量是物質(zhì)該實驗的自變量是物質(zhì)Y的有無，因變量是菠菜種子的的有無，因變量是菠菜種子的萌發(fā)率。實驗步驟中，應(yīng)先用物質(zhì)萌發(fā)率。實驗步驟中，應(yīng)先用物質(zhì)X處理菠菜種子一段時間處理菠菜種子一段時間,然后進行不同的處理，最后統(tǒng)計分析菠菜種子的萌發(fā)率。不然后進行不同的處理，最后統(tǒng)計分析菠菜種子的萌發(fā)率。不做處理組的萌發(fā)率低于物質(zhì)做處理組的萌發(fā)率低于物質(zhì)Y處理組的萌發(fā)率，證明物質(zhì)處理組的萌發(fā)率，
12、證明物質(zhì)Y可可解除物質(zhì)解除物質(zhì)X對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用。對菠菜種子萌發(fā)的抑制作用。 教材實驗中的變量分析教材實驗中的變量分析 變量是實驗過程中可以變化的因素。在設(shè)計實驗時變量是實驗過程中可以變化的因素。在設(shè)計實驗時，要注意要注意使自變量可控制、因變量比較好檢測使自變量可控制、因變量比較好檢測，并盡量避免無關(guān)變量并盡量避免無關(guān)變量對實驗的干擾。對實驗的干擾。 實驗名稱實驗名稱自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量探究溫度探究溫度對淀粉酶對淀粉酶活性的影活性的影響響不同溫度不同溫度(至少三種至少三種)酶的活性酶的活性(加碘加碘液后溶液顏色液后溶液顏色的變化的變化)pH、底物量、酶量、試、底物量
13、、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等間、操作程序等實驗名稱實驗名稱自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量探究探究pH對對過氧化氫酶過氧化氫酶活性的影響活性的影響不同不同pH(至至少三種少三種)酶的活性酶的活性(氣泡的氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程生香燃燒的猛烈程度度)溫度、底物量、酶溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操度、反應(yīng)時間、操作程序等作程序等探究酵母菌探究酵母菌的呼吸方式的呼吸方式氧的有無氧的有無CO2生成量生成量(澄清石澄清石灰水的渾濁程度灰水的渾濁程度);是是否有酒精產(chǎn)否有酒精產(chǎn)生生(用重鉻酸鉀檢測用
14、重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液，石灰葡萄糖溶液，石灰水的量、溫度水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈、錐形瓶的潔凈程度等程度等模擬探究細模擬探究細胞表面積與胞表面積與體積的關(guān)系體積的關(guān)系瓊脂塊體積瓊脂塊體積的大小的大小物質(zhì)運輸?shù)男饰镔|(zhì)運輸?shù)男虱傊瑝K的一致性、瓊脂塊的一致性、NaOH溶液的量、浸溶液的量、浸泡的時間、測量的泡的時間、測量的準確性等準確性等實驗名稱實驗名稱自變量自變量因變量因變量無關(guān)變量無關(guān)變量探究生長素探究生長素類似物促進類似物促進插條生根的插條生根的最適濃度最適濃度不同濃度的不同濃度的生長素類似生長素類似物物扦插枝條的扦插枝條的生根數(shù)量或生根數(shù)量或根長度根長度實驗材料的一致性、生實驗
15、材料的一致性、生長素類似物濃度的準確長素類似物濃度的準確性、處理時間的一致性性、處理時間的一致性等等探究培養(yǎng)液探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變量的動態(tài)變化化時間時間酵母菌種群酵母菌種群數(shù)量數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等件、空間等探究水族箱探究水族箱中的群落演中的群落演替替時間時間群落的演替群落的演替水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等境等C實驗變量實例分析實驗變量實例分析解析解析:在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度是自變量，在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度是自變量，pH是無關(guān)變量，是無關(guān)變量，A錯誤；在模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)錯誤；在模擬探究細
16、胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系的實驗中，正方體瓊脂塊的體積是自變量，系的實驗中，正方體瓊脂塊的體積是自變量，B錯誤；在探錯誤；在探究酵母菌呼吸方式的實驗中，酒精是無氧呼吸的產(chǎn)物，是因究酵母菌呼吸方式的實驗中，酒精是無氧呼吸的產(chǎn)物，是因變量，氧氣的有無是自變量，變量，氧氣的有無是自變量，D錯誤。錯誤。2.(2016江江蘇蘇北四市二模蘇蘇北四市二模)實驗中的變量主要有自變量、 因變實驗中的變量主要有自變量、 因變量和無關(guān)變量。下列控制無關(guān)變量的操作量和無關(guān)變量。下列控制無關(guān)變量的操作，錯誤的是錯誤的是( ) A.驗證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實驗中驗證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實驗中， 首先將實驗植物做饑餓首先將實驗植
17、物做饑餓處理處理 B.探究唾液淀粉酶的最適探究唾液淀粉酶的最適 pH 的實驗中的實驗中， 將每一組溫度控制在將每一組溫度控制在37 C.驗證光合作用需要光照的實驗中驗證光合作用需要光照的實驗中,將葉片的一半用黑紙包住將葉片的一半用黑紙包住 D.探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中， 每一組都加入等量的淀每一組都加入等量的淀粉粉 C解析解析:驗證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實驗中，將實驗植物做饑餓驗證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實驗中，將實驗植物做饑餓處理，避免植物自身原有的有機物對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響屬于處理，避免植物自身原有的有機物對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響屬于控制無關(guān)變量的操作，控制無關(guān)變量的
18、操作，A正確；探究唾液淀粉酶的最適正確；探究唾液淀粉酶的最適pH的的實驗中，將每一組溫度都控制在實驗中，將每一組溫度都控制在37 ，是控制無關(guān)變量溫度，是控制無關(guān)變量溫度對實驗的影響，對實驗的影響，B正確；驗證光合作用需要光照的實驗中，正確；驗證光合作用需要光照的實驗中，將葉片的一半用黑紙包住，這是設(shè)置自變量，不是控制無關(guān)將葉片的一半用黑紙包住，這是設(shè)置自變量，不是控制無關(guān)變量，變量，C錯誤；探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中，每一組錯誤；探究唾液淀粉酶最適溫度的實驗中，每一組都加入等量的淀粉都加入等量的淀粉,淀粉的量也影響實驗的結(jié)果，需要控制淀粉的量也影響實驗的結(jié)果，需要控制,D正確。正確。3.
19、下列實驗中下列實驗中， 有關(guān)實驗組和對照組的設(shè)置有關(guān)實驗組和對照組的設(shè)置， 正確的是正確的是( ) 選項選項實驗名稱實驗名稱實驗組實驗組對照組對照組A探究過氧化氫酶探究過氧化氫酶作用的最適作用的最適pH氫氧化鈉溶液或鹽酸氫氧化鈉溶液或鹽酸過氧化氫溶液過過氧化氫溶液過氧化氫酶氧化氫酶蒸餾水過氧化氫蒸餾水過氧化氫溶液過氧化氫酶溶液過氧化氫酶B驗證過氧化氫酶驗證過氧化氫酶具有催化作用具有催化作用過氧化氫溶液肝臟過氧化氫溶液肝臟研磨液研磨液過氧化氫溶液過氧化氫溶液FeCl3溶液溶液C驗證酶的專一性驗證酶的專一性新鮮蔗糖溶液新鮮新鮮蔗糖溶液新鮮蔗糖酶液蔗糖酶液新鮮淀粉溶液新新鮮淀粉溶液新鮮淀粉酶液鮮淀粉
20、酶液D驗證某種酶是蛋驗證某種酶是蛋白質(zhì)白質(zhì)待測酶溶液雙縮脲待測酶溶液雙縮脲試劑試劑標準蛋白質(zhì)溶液標準蛋白質(zhì)溶液雙縮脲試劑雙縮脲試劑D實驗設(shè)計原則實例分析實驗設(shè)計原則實例分析解析解析:探究過氧化氫酶作用的最適探究過氧化氫酶作用的最適pH應(yīng)設(shè)置成相互對照實應(yīng)設(shè)置成相互對照實驗，無特定的對照組，多個實驗組的驗，無特定的對照組，多個實驗組的pH不同，表中不同，表中A項對應(yīng)項對應(yīng)的設(shè)置是驗證的設(shè)置是驗證pH對酶活性影響，對酶活性影響，A項錯誤。驗證酶具有催化項錯誤。驗證酶具有催化作用，對照組應(yīng)設(shè)置為用等量蒸餾水過氧化氫溶液。作用，對照組應(yīng)設(shè)置為用等量蒸餾水過氧化氫溶液。B項項對應(yīng)的設(shè)置是驗證酶具有高效性
21、，對應(yīng)的設(shè)置是驗證酶具有高效性，B項錯誤。驗證酶的專一項錯誤。驗證酶的專一性應(yīng)設(shè)置為：實驗組為反應(yīng)物相應(yīng)酶液，對照組為另一反性應(yīng)設(shè)置為：實驗組為反應(yīng)物相應(yīng)酶液，對照組為另一反應(yīng)物同一酶液或同一反應(yīng)物另一種酶液，應(yīng)物同一酶液或同一反應(yīng)物另一種酶液，C項錯誤。驗項錯誤。驗證某種酶是蛋白質(zhì)的實驗中，對照組設(shè)置成標準蛋白質(zhì)溶液證某種酶是蛋白質(zhì)的實驗中，對照組設(shè)置成標準蛋白質(zhì)溶液雙縮脲試劑是為了排除無關(guān)變量的干擾，雙縮脲試劑是為了排除無關(guān)變量的干擾，D項正確。項正確。4.某校生物興趣小組將體重、大小和年齡均相同的成年小鼠某校生物興趣小組將體重、大小和年齡均相同的成年小鼠分成甲、乙、丙三組分成甲、乙、丙三
22、組，分別進行如表所示的連續(xù)實驗分別進行如表所示的連續(xù)實驗，下列下列有關(guān)該實驗的敘述中有關(guān)該實驗的敘述中，錯誤的是錯誤的是( ) 組別組別第一步操作第一步操作第一步現(xiàn)象第一步現(xiàn)象第二步操作第二步操作第二步現(xiàn)象第二步現(xiàn)象甲組甲組腹腔注射適量腹腔注射適量適宜濃度的胰適宜濃度的胰島素溶液島素溶液小鼠活動減小鼠活動減弱直至昏睡弱直至昏睡腹腔注射適量適腹腔注射適量適宜濃度的胰高血宜濃度的胰高血糖素溶液糖素溶液小鼠逐漸蘇小鼠逐漸蘇醒、活動恢醒、活動恢復(fù)正常復(fù)正常乙組乙組腹腔注射適量腹腔注射適量適宜濃度的胰適宜濃度的胰高血糖素溶液高血糖素溶液檢測小鼠尿檢測小鼠尿糖呈陽性糖呈陽性腹腔注射適量適腹腔注射適量適宜濃
23、度的胰島素宜濃度的胰島素溶液溶液檢測小鼠尿檢測小鼠尿糖逐漸呈陰糖逐漸呈陰性性丙組丙組腹腔注射適量腹腔注射適量的生理鹽水的生理鹽水小鼠活動正小鼠活動正常、尿糖檢常、尿糖檢測呈陰性測呈陰性腹腔注射適量的腹腔注射適量的生理鹽水生理鹽水小鼠活動正小鼠活動正常、尿糖檢常、尿糖檢測呈陰性測呈陰性B解析解析:該實驗通過甲組和乙組的自身對照，可驗證胰島素和胰該實驗通過甲組和乙組的自身對照，可驗證胰島素和胰高血糖素的功能以及它們在調(diào)節(jié)血糖過程中的拮抗作用。實高血糖素的功能以及它們在調(diào)節(jié)血糖過程中的拮抗作用。實驗要嚴格遵循對照原則和單一變量原則，因此該實驗同一步驗要嚴格遵循對照原則和單一變量原則，因此該實驗同一步
24、所用的三種溶液量必須相等，但是同一組前后兩步所用溶液所用的三種溶液量必須相等，但是同一組前后兩步所用溶液量可以不等。該實驗有組內(nèi)的自身對照量可以不等。該實驗有組內(nèi)的自身對照(第一步與第二步對第一步與第二步對照照)，也有甲、乙兩組的相互對照，但是丙組的空白對照也很，也有甲、乙兩組的相互對照，但是丙組的空白對照也很有必要，因為只有與空白對照相比較才能夠看出實驗組的情有必要，因為只有與空白對照相比較才能夠看出實驗組的情況是否異常。況是否異常。考點二探究性實驗與驗證性實驗考點二探究性實驗與驗證性實驗1.探究性實驗與驗證性實驗比較探究性實驗與驗證性實驗比較 比較比較項目項目探究性實驗探究性實驗驗證性實驗
25、驗證性實驗概念概念指實驗者在指實驗者在不知不知實驗結(jié)果實驗結(jié)果的前提下，通過自己進行的前提下，通過自己進行實驗、探索、分析、研究實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認知活動概念的一種認知活動指實驗者針對指實驗者針對已知已知的實驗的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗力為目的的重復(fù)性實驗比較比較項目項目探究性實驗探究性實驗驗證性實驗驗證性實驗實驗實驗?zāi)康哪康膶嶒瀸嶒灱僭O(shè)假設(shè)探索研究對象的未知屬探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因性、特
26、征以及與其他因素的關(guān)系素的關(guān)系驗證已知對象的已知屬驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因性、特征以及與其他因素的關(guān)系素的關(guān)系假設(shè)一般采用假設(shè)一般采用“如果如果A，則，則B”的形式表達，是根據(jù)現(xiàn)有的的形式表達，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實，對所要研科學(xué)理論、事實，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種究的對象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解釋可能的答案、解釋因結(jié)論是已知的，故不因結(jié)論是已知的，故不存在存在假設(shè)假設(shè)問題問題 為研究雄性家兔體內(nèi)睪酮為研究雄性家兔體內(nèi)睪酮(ST，一種雄性激素一種雄性激素)與生長與生長激素激素(GH)含量的關(guān)系含量的關(guān)系，某研究小組進行了以下實驗?zāi)逞芯啃〗M進行了以下實驗(手術(shù)過
27、手術(shù)過程不影響結(jié)果程不影響結(jié)果)，請補充完成方案并回答問題：請補充完成方案并回答問題： 研究課題：雄性家兔體內(nèi)研究課題：雄性家兔體內(nèi) ST 含量對含量對 GH 含量的影響。含量的影響。 (1)實驗假設(shè)：實驗假設(shè)：_。 ST含量的增加能使含量的增加能使GH含量下降含量下降(2)實驗步驟實驗步驟 將將 1 月齡體重相同的健康雄性家兔分為甲、乙兩組月齡體重相同的健康雄性家兔分為甲、乙兩組，每組每組6 只。測定和記錄每只家兔血液中只。測定和記錄每只家兔血液中 ST 和和 GH 的濃度。的濃度。 甲組兔切除性腺甲組兔切除性腺，乙組兔乙組兔_。 在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)在相同且適宜的條件下飼養(yǎng) 1 個月個
28、月，測定和記錄測定和記錄_。 不切除性腺不切除性腺(不作處理不作處理)每只家兔血液中每只家兔血液中ST和和GH的濃度的濃度(3)預(yù)測結(jié)果預(yù)測結(jié)果 測定時間測定時間ST濃度濃度(g/mL)GH濃度濃度(g/mL)甲組甲組乙組乙組甲組甲組乙組乙組前測前測m1m1n1n1后測后測小于小于m2m2大于大于n2n2注：注：m1、m2、n1、n2均為某測定值。均為某測定值。 (4)分析與討論分析與討論 要使實驗更嚴謹要使實驗更嚴謹，在上述步驟之后在上述步驟之后，還應(yīng)給甲組家兔注射還應(yīng)給甲組家兔注射_，乙組家兔注射乙組家兔注射_，然后測然后測定和記錄每只家兔血液中的定和記錄每只家兔血液中的 GH 濃度濃度，
29、并求各組的并求各組的_。 與后測比與后測比，進一步實驗處理后甲組進一步實驗處理后甲組 GH 濃度濃度_，乙組乙組 GH 濃度不變。濃度不變。 根據(jù)預(yù)測結(jié)果根據(jù)預(yù)測結(jié)果，請舉出能促進雄性幼年家兔體重增加的一請舉出能促進雄性幼年家兔體重增加的一種處理方法：種處理方法：_。 適量適量ST溶液溶液等量生理鹽水等量生理鹽水平均值平均值下降下降切除性腺切除性腺(閹割閹割)解析解析(1)根據(jù)生活經(jīng)驗，雄性激素根據(jù)生活經(jīng)驗，雄性激素(ST)能夠抑制生長激素能夠抑制生長激素(GH)的分泌，故作出假設(shè)：雄性家兔體內(nèi)的分泌，故作出假設(shè)：雄性家兔體內(nèi)ST含量對含量對GH含量含量起抑制作用。起抑制作用。(2)自變量為自
30、變量為ST含量，可通過是否切除性腺來含量，可通過是否切除性腺來控制，故實驗組控制，故實驗組(甲組甲組)兔切除性腺，對照組兔切除性腺，對照組(乙組乙組)兔不切除性兔不切除性腺。腺。實驗的因變量為家兔血液中實驗的因變量為家兔血液中GH的濃度，故在相同且適的濃度，故在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)宜的條件下飼養(yǎng)1個月個月,通過測定和記錄每只家兔血液中通過測定和記錄每只家兔血液中ST和和GH的濃度的濃度,來反映雄性家兔體內(nèi)來反映雄性家兔體內(nèi)ST含量對含量對GH含量的影響。含量的影響。(4)通過對預(yù)測結(jié)果分析，雄性家兔體內(nèi)通過對預(yù)測結(jié)果分析，雄性家兔體內(nèi)ST含量對含量對GH含量含量起抑制作用，為進一步證明起抑制
31、作用，為進一步證明ST含量確實對含量確實對GH含量起抑制作含量起抑制作用，在上述步驟之后，還應(yīng)給甲組家兔注射一定量的用，在上述步驟之后，還應(yīng)給甲組家兔注射一定量的ST，乙，乙組家兔注射等量生理鹽水。測定和記錄每只家兔血液中的組家兔注射等量生理鹽水。測定和記錄每只家兔血液中的GH濃度，并求各組的平均值。濃度，并求各組的平均值。與后測比，進一步實驗處理后與后測比，進一步實驗處理后甲組由于血液中甲組由于血液中ST含量恢復(fù)正常，對含量恢復(fù)正常，對GH含量起抑制作用，含量起抑制作用，故甲組故甲組GH濃度下降，而乙組濃度下降，而乙組GH濃度不變。濃度不變。根據(jù)預(yù)測結(jié)根據(jù)預(yù)測結(jié)果，可以對雄性幼年家兔進行切除
32、性腺果，可以對雄性幼年家兔進行切除性腺(閹割閹割)，促使其生長，促使其生長激素含量增加，體重增加。激素含量增加，體重增加。 評價、修訂類實驗題的解題策略評價、修訂類實驗題的解題策略 此類試題要求考生對相應(yīng)實驗的實驗此類試題要求考生對相應(yīng)實驗的實驗原理、目的要求、材料原理、目的要求、材料用具、方法步驟、實驗現(xiàn)象、結(jié)果或結(jié)論等內(nèi)容非常熟悉，用具、方法步驟、實驗現(xiàn)象、結(jié)果或結(jié)論等內(nèi)容非常熟悉，能找出實驗中錯誤的地方并給予糾正，常以生物學(xué)中一些經(jīng)能找出實驗中錯誤的地方并給予糾正，常以生物學(xué)中一些經(jīng)典實驗或教材實驗為基礎(chǔ)而設(shè)計，要求考生有扎實的基礎(chǔ)知典實驗或教材實驗為基礎(chǔ)而設(shè)計，要求考生有扎實的基礎(chǔ)知識
33、和基本技能，突出了對識和基本技能，突出了對“雙基雙基”的考查。解此類題的一般的考查。解此類題的一般步驟：步驟： 第一步：分析取材是否正確。第一步：分析取材是否正確。 1.用某種降血糖物質(zhì)用某種降血糖物質(zhì) X 做以下實驗做以下實驗(注：用生理鹽水配制注：用生理鹽水配制 X溶液溶液)?；卮鹣铝袉栴}：?；卮鹣铝袉栴}： (1)某同學(xué)要驗證某同學(xué)要驗證 X 的降血糖作用，進行如下實驗：的降血糖作用，進行如下實驗： 選擇一批體重相同的正常小鼠，測定選擇一批體重相同的正常小鼠，測定_，并將小鼠，并將小鼠隨機等量分成實驗組和對照組，實驗組注射適量的隨機等量分成實驗組和對照組，實驗組注射適量的_，對照組注射等量
34、的，對照組注射等量的_，一段時間后測定，一段時間后測定兩組小鼠的兩組小鼠的_，若，若_，則表明，則表明 X有降血糖作用。有降血糖作用。 血糖濃度血糖濃度X溶液溶液生理鹽水生理鹽水血糖濃度血糖濃度對照組血糖濃度不變，實驗組血糖濃度下降對照組血糖濃度不變，實驗組血糖濃度下降考查實驗步驟設(shè)計考查實驗步驟設(shè)計(2)若要驗證一定量的若要驗證一定量的 X 能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍，進行如下實驗：到正常范圍，進行如下實驗： 用用_小鼠作為實驗組，用患糖尿小鼠作為實驗組，用患糖尿病小鼠作為對照組病小鼠作為對照組 1，用，用_小鼠作為對照組小鼠作為對照組 2；實驗組
35、注射實驗組注射_，對照組，對照組 1、2注射等量的生理鹽水，一定時間后若實驗組和對照組注射等量的生理鹽水，一定時間后若實驗組和對照組_的血糖濃度均在正常范圍內(nèi)，而對照組的血糖濃度均在正常范圍內(nèi)，而對照組_的血的血糖濃度高于正常范圍， 則表明一定量的糖濃度高于正常范圍， 則表明一定量的 X 能使患糖尿病小鼠能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍。的血糖濃度下降到正常范圍。 患糖尿病患糖尿病正常正常一定量的一定量的X溶液溶液(或或X溶液溶液)21解析解析: (1)實驗過程中可以變化的因素稱為變量實驗過程中可以變化的因素稱為變量,其中人為改變其中人為改變的變量稱為自變量的變量稱為自變量,本題中實驗
36、鼠是否注射本題中實驗鼠是否注射X溶液為自變量溶液為自變量;隨隨自變量的變化而變化的變量稱為因變量自變量的變化而變化的變量稱為因變量,本實驗中血糖濃度的本實驗中血糖濃度的變化是因變量。除了一個因素以外變化是因變量。除了一個因素以外,其他因素都保持不變的實其他因素都保持不變的實驗叫做對照實驗。本實驗過程中設(shè)置了對照實驗驗叫做對照實驗。本實驗過程中設(shè)置了對照實驗,即注射即注射X溶溶液與生理鹽水形成對照液與生理鹽水形成對照,并且在實驗前后均要測定小鼠的血糖并且在實驗前后均要測定小鼠的血糖濃度。本實驗為驗證性實驗濃度。本實驗為驗證性實驗,故預(yù)測實驗結(jié)果是對照組血糖濃故預(yù)測實驗結(jié)果是對照組血糖濃度不變度不
37、變,實驗組血糖濃度下降。實驗組血糖濃度下降。(2)要驗證一定量的要驗證一定量的X能使患糖能使患糖尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍尿病小鼠的血糖濃度下降到正常范圍,除需要用患糖尿病小鼠除需要用患糖尿病小鼠作空白對照外作空白對照外,還需要增設(shè)正常鼠作恢復(fù)到正常范圍的對照還需要增設(shè)正常鼠作恢復(fù)到正常范圍的對照,預(yù)預(yù)測結(jié)果是實驗組和增設(shè)的正常鼠的血糖濃度在正常范圍內(nèi)測結(jié)果是實驗組和增設(shè)的正常鼠的血糖濃度在正常范圍內(nèi),對對照組照組1患糖尿病小鼠的血糖濃度高于正常范圍?；继悄虿⌒∈蟮难菨舛雀哂谡７秶?。考查實驗設(shè)計是否完善考查實驗設(shè)計是否完善D.每天觀察、記錄插條上芽的數(shù)目。每天觀察、記錄插條上芽的數(shù)目
38、。 請對上述實驗進行分析：請對上述實驗進行分析： (1)每組選取多根插條的目的是每組選取多根插條的目的是_。 (2)請指出該實驗設(shè)計的兩項不合理之處。請指出該實驗設(shè)計的兩項不合理之處。 _； _。 (3)實驗設(shè)計改正后，甲組起實驗設(shè)計改正后，甲組起_作用。作用。 減少實驗誤差減少實驗誤差(排除偶然因素對該實驗結(jié)果的影響或排除排除偶然因素對該實驗結(jié)果的影響或排除無關(guān)變量的影響無關(guān)變量的影響)甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等(或沒有控制好變量或沒有控制好變量)觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(或觀察記錄的指標不對或觀察記錄的指標不對)對照對照解析解析
39、: 首先明確實驗性質(zhì)是驗證性實驗；其次分析變量，自變首先明確實驗性質(zhì)是驗證性實驗；其次分析變量，自變量是量是2，4D的有無，因變量是插條生根的情況，無關(guān)變量有的有無，因變量是插條生根的情況，無關(guān)變量有枝條的長勢、長度、環(huán)境溫度、溶液體積等。枝條的長勢、長度、環(huán)境溫度、溶液體積等。(1)若每組只有若每組只有一根插條，則受偶然因素的影響較大，若選多根插條則可以一根插條，則受偶然因素的影響較大，若選多根插條則可以排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響。排除偶然因素對實驗結(jié)果的影響。(2)甲、乙兩組插條上芽的甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等，違背了實驗設(shè)計的等量原則和單一變量原則；據(jù)數(shù)量不等，違背了實驗設(shè)計的等量原
40、則和單一變量原則；據(jù)題意本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C題意本實驗的實驗?zāi)康氖球炞C2，4D對插條生根的促進作對插條生根的促進作用，因此應(yīng)觀察生根的情況，而不能觀察芽的數(shù)目，觀察指用，因此應(yīng)觀察生根的情況，而不能觀察芽的數(shù)目，觀察指標不對。標不對。(3)該實驗設(shè)計改正后甲組是對照組該實驗設(shè)計改正后甲組是對照組,乙組是實驗組。乙組是實驗組。C實驗結(jié)果實例分析實驗結(jié)果實例分析解析解析:據(jù)圖可知用蔗糖處理后幼莖長度增加，所以蔗糖具有促據(jù)圖可知用蔗糖處理后幼莖長度增加，所以蔗糖具有促進幼莖細胞伸長的作用；無法根據(jù)實驗結(jié)果判斷蔗糖和生長進幼莖細胞伸長的作用；無法根據(jù)實驗結(jié)果判斷蔗糖和生長素對根細胞的作用；據(jù)圖可知生
41、長素促進細胞伸長的作用比素對根細胞的作用；據(jù)圖可知生長素促進細胞伸長的作用比蔗糖的促進作用強，所以可推出生長素是影響幼莖細胞伸長蔗糖的促進作用強，所以可推出生長素是影響幼莖細胞伸長的主要因素之一；高濃度的生長素對細胞伸長具有抑制作的主要因素之一；高濃度的生長素對細胞伸長具有抑制作用，但在本實驗中沒有體現(xiàn)。用，但在本實驗中沒有體現(xiàn)。A.Suc 抑制幼莖細胞抑制幼莖細胞伸長伸長 B.Suc 和和 IAA 還能促進根細胞的伸長還能促進根細胞的伸長 C.IAA 是影響幼莖細胞伸長的主要因素之一是影響幼莖細胞伸長的主要因素之一 D.高濃度的高濃度的 IAA 對細胞伸長具有抑制作用對細胞伸長具有抑制作用
42、4.(2016南昌南昌九校聯(lián)考九校聯(lián)考)為探究物質(zhì)為探究物質(zhì) X 增強學(xué)習(xí)記憶能力的分增強學(xué)習(xí)記憶能力的分子機制子機制，將初斷乳大鼠隨機分成將初斷乳大鼠隨機分成 4 組組，飼養(yǎng)飼養(yǎng) 8 周后周后，測定大測定大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性，實驗結(jié)果與一氧化氮合酶的活性，實驗結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是如圖所示。下列敘述正確的是( ) C解析解析:曲線圖和柱形圖對應(yīng)的縱坐標數(shù)值不同，乙組中乙酰膽曲線圖和柱形圖對應(yīng)的縱坐標數(shù)值不同，乙組中乙酰膽堿酯酶活性小于一氧化氮合酶活性，堿酯酶活性小于一氧化氮合酶活性，A錯誤；乙組中一氧化錯誤；乙組中一氧化氮合酶的活性小于甲
43、組，說明棕櫚油能降低大鼠腦組織中一氮合酶的活性小于甲組，說明棕櫚油能降低大鼠腦組織中一氧化氮合酶的活性，氧化氮合酶的活性，B錯誤；比較圖中的甲組、丙組和丁組錯誤；比較圖中的甲組、丙組和丁組可以看出，小劑量可以看出，小劑量X和大劑量和大劑量X都能提高大鼠腦組織中乙酰膽都能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶和一氧化氮合酶的活性，堿酯酶和一氧化氮合酶的活性，C正確、正確、D錯誤。錯誤。A.乙組中乙組中，乙酰膽堿酯酶活性大于一氧化氮合酶活性乙酰膽堿酯酶活性大于一氧化氮合酶活性 B.棕櫚油能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合棕櫚油能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性酶的活性 C.小劑量小劑
44、量 X 能明顯提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧能明顯提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性化氮合酶的活性 D.大劑量大劑量 X 能降低大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮能降低大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性合酶的活性 易錯點易錯點1驗證與探究的混淆驗證與探究的混淆點撥點撥一般來說一般來說，驗證性實驗與探究性實驗的實質(zhì)區(qū)別驗證性實驗與探究性實驗的實質(zhì)區(qū)別在于實驗結(jié)果是已知的還是未知的。如果是已知的在于實驗結(jié)果是已知的還是未知的。如果是已知的，大多可大多可以作為驗證性實驗來考慮以作為驗證性實驗來考慮，例如教材中例如教材中“檢測生物組織中的糖檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
45、類、脂肪和蛋白質(zhì)”的實驗；如果是未知的的實驗；如果是未知的，就可以作為探究就可以作為探究性實驗來考慮性實驗來考慮，例如教材中例如教材中“影響酶活性的條件影響酶活性的條件”的實驗。的實驗。易錯點易錯點2實驗開始前測與實驗結(jié)果處理實驗開始前測與實驗結(jié)果處理點撥點撥有些實驗開始前需對實驗狀態(tài)進行前測有些實驗開始前需對實驗狀態(tài)進行前測，有些實，有些實驗結(jié)果不能直接觀察到實驗現(xiàn)象驗結(jié)果不能直接觀察到實驗現(xiàn)象,需要對實驗結(jié)果進行處理，需要對實驗結(jié)果進行處理，即再進行一個小的實驗。即再進行一個小的實驗。易錯點易錯點3對實驗原理與實驗結(jié)果解釋的混淆對實驗原理與實驗結(jié)果解釋的混淆點撥點撥(1)實驗原理要求寫出實驗設(shè)計的依據(jù)實驗原理要求寫出實驗設(shè)計的依據(jù)，實驗設(shè)計實驗設(shè)計的主要思路及對實驗結(jié)果的觀測方法。的主要思路及對實驗結(jié)果的觀測方法。(2)實驗結(jié)果解釋要求用實驗原理把實驗結(jié)果和實驗結(jié)論聯(lián)系實驗結(jié)果解釋要求用實驗原理把實驗結(jié)果和實驗結(jié)論聯(lián)系起來起來，敘述好前因后果。敘述好前因后果。
高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實驗原則與設(shè)計 第37講 實驗原則與設(shè)計課件
