高三生物实验专题.ppt

高三生物实验专题复习36中学一、实验设计原则• (一)对照性原则 • 1.空白对照：不给对照组任何处理因素 • 2.相互对照: 不单设对照组，而是几个实验 组相互对照 • 3.自身对照: 对照组和实验组都在同一研究 对象上进行 • 4.条件对照: 给对照组部分实验因素，保证 除了要研究的变量不同外其他条件完全相 同(1)空白对照• (1)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；在还原糖鉴定实验中留一部分样液不 加入斐林试剂，以作对照2)条件对照• (2)条件对照：即虽给对照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，采用等组实验法，甲组为实验组 (饲喂甲状激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状抑制 剂)；不饲喂药剂的是空白对照组; 用缺素营养液 培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正 常为自身对照。

3)自身对照• (3)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将过 氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化 剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的 对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组 课本中涉及到将过氧化氢酶加入H202液中说明 酶是生物催化剂，则属于自身对照；(4)相互对照• (4)相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验 相互为对照即实验与对照在同一对象 • 上进行.这种方法常用于等组实验中在探究温度( 或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、 50度,100度) 为条件对照清水(软水) 、河水(硬 水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬 水) 为相互对照在实验中要找出一个最佳效果点 ，就要采取相互对照进行实验注释• 实验组”与“对照组”确认:一个实验通常分为实验组 和对照组（控制组）实验组是 • 施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实 验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是 相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变 量的结果，如 2005年春季高考题中为研究光对幼 苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗 处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即 来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组， 通过对照组能增强实验的信度。

二)单一变量性原则• 所谓单因子变量原则，强调的是实验组和 对照组相比只能有一个变量，只有这样当 实验组和对照组出现不同结果时，才能确 定造成这种不同结果的原因肯定是这个变 量造成的，从而证明实验组所给实验因素 的作用，因此在设计对照组实验时首先要 确定变量并加以正确设置，至于将谁作为 变量则很容易确定，即要验证谁则把谁作 为变量，也就是要把所要验证的中心条件 作为变量注释• 如要探索PH对淀粉酶活性的影响，则需把 PH作为变量；要验证光合作用需要光则应 将光作为变量；要验证光合作用需二氧化 碳则把二氧化碳作为变量等等 • 实验过程中变量很多，如何保证实验变量 的单一性，排除其他无关的非实验变量呢 ？那就是等量性原则实验变量与反应变量• 实验变量与反应变量：实验变量是实验中由实验者操纵的 因素或条件，是作用于实验对 • 象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假 设为依据，应具有可变性和可操作性反应变量（又称因 变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量， 反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性 • 二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果 关系例如：关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，“低温 (冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些 变量引起的实验变化结果就是反应变量。

该实验旨在获得 和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果 关系无关变量与额外变量• 无关变量与额外变量：无关变量（控制变量）是 指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的 因素或条件即是指与研究目标无关，但却影响 研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量， 否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在 实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量 大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加 入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结 果的干扰由无关变量引起的变化结果就叫额外 变量注意无关变量(三)等量性原则• 等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对 实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量即 相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需 要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不 但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条 件下的等量如在探索PH对酶活性影响的实验中 ，单一变量是PH，除PH之外的其他一切对酶活 性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且 要适宜的量，如对温度的控制不但要相同，而且 要适宜还有就是酶的浓度要相同而且要适宜， 等等 注释• ①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要 尽量相同或至少大致相同。

• ②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、洁净度等要完全一样 • ③实验试剂要相同 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 • ④处理方法要相同 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，但还是要 作同样的处理四)可重复性原则• 在实验设计中也必须注意实验的可重复性 任何实验部必须要有足够的实验次数， 才能判断结果的可靠性，设计的实验不能 只能进行一次，在无法重复的情况下作为 正式结论，这样的结论易被推翻例如： 孟德尔的遗传试验做了8年，重复了许多次 ，每次有几百或几千只（株）植物动物杂 交重复验证遗传定律五)科学性原则• 实验是人为控制条件下研究事物(对象)的一种科 学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量 的变化和结果进行捕获、解释的科学方法科学 研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论 才是科学方法因此，在实验设计中必须有充分 的科学依据 • 科学性原则：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 理的科学性五)科学性原则• ① 实验原理的科学性 • 实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正 实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结 或经科学检验得出的科学理论。

如定理，公理， 原理，原则三大遗传定理，生态学原理，碱基 配对原则2000年全国高考考试题第25题，本题 要求学生设计实验验证钙离子在血液凝固中的作 用题中给出了两个实验原理；血液中的钙离子 在血液凝固过程中起重要作用，若缺少它则血液 不能凝固；草酸钙溶液能与血液中的钙离子发生 反应，形成草酸钙沉淀，因此具有抗凝血作用五)科学性原则• ②实验材料选择的科学性 • 根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料， 是保证实验达到预期结果的关键因素之一如“还 原性糖鉴定实验”中以苹果或雪梨细胞组织液为材 料，以及“植物细胞质壁分离与复原”实验中以紫 色洋葱为实验材料等实验都是一些经典的成功选 材的范例 • 思考：还原糖的鉴定、蛋白质的鉴定、植物细胞 有丝分裂观察、叶绿体色素提取与分离、 • 植物细胞的质壁分离与复原、细胞质流动的观察 等实验中应选择哪些实验材料才能得到较好的实 验效果？为什么？(五)科学性原则• ③实验方法的科学性 • 只有科学而严谨的实验方法，才能得出正确而可靠的实验 结果如鉴定蛋白质的实验中，根据蛋白质分子在碱性环 境中与硫酸铜反应形成紫色的反应特点，实验过程中必须 先加双缩脲试剂A液（质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液 ），振荡后再加B液（质量浓度为0.01g/ml的硫酸铜溶液 ）。

而不能反过来，或把A液与B液混合后加入，这样均 不能得到预期的实验结果 • 思考：在光合作用强度的检测实验中用绿光灯照射可看成 是黑暗条件的依据是什么？在鉴定光合作用产物实验中， 为什么要对植物进行饥饿处理，这样做的科学性体现在哪 里？(五)科学性原则• ④实验结果处理的科学性 • 对于实验过程中得到的一些数据，现象或 其它信息，不能简单处理，应首先整理后 仔细分析，找出它们所能够透露给我们的 最大信息量三. 实验设计• 1，完整实验设计的基本内容 • 实验名称 • 实验原理 • 材料用具 • 实验的操作步骤 • 实验测量与记录 • 实验结果预测及分析 • 实验结论解释• 实验名称: 是关于一个什么内容的实验 即: 研究或实验的内容) • 实验目的: 要探究或者验证的某一事实或者 做了该实验后，要解决什么问题？能提高 或学到哪些知识、能力等（从动手能力， 观察能力、基本技能、实验设计、显微镜 的使用等方面分析）解释• 实验原理: 进行实验依据的科学道理即 完成该实验所应用到的理论依据是什么？) • 材料用具：包括实验材料、仪器或试剂等 • 实验的操作步骤: 涉及到实验设计思想、器 材、药品的使用、实验设计原则（科学性 、简便性、单一变量、可重复性、控制的 体现、控制与与平衡控制等）的体现。

• 实验测量与记录: 对实验过程及结果应有科 学的测量手段与准确客观的记录解释• 实验结果预测及分析: 能够预测可能出现的 实验结果并分析导致的原因 • 实验结论: 对实验结果进行准确的描述并给 出一个科学的结论注：有些考题要求考 生预测可能的实验结果，并推断相关的结 论)，2，实验设计题型的做题应对策略• A.理解实验原理对实验设计的重要作用 • 每一个生物实验材料的选择、实验装置的 确定、实验步骤和实验方法的安排都不是 随意的、盲目的，而是有其实验原理作为 依据的实验现象和实验结果的预期也是 依据实验原理而作出的可见，实验原理 是实验设计的依据 2，实验设计题型的做题应对策略• B.应认真研究实验课题. • 找出其中的实验变量和反应变量，理解题 目已知条件所隐含的意义明确实验目的 、实验原理及实验要求的基本条件充分 利用所给器材和试剂，构思实验变量的控 制方法和实验结果的捕获方法2，实验设计题型的做题应对策略• C.反应变量的确定和控制 • 设计实验时，应该根据实验目的和实验原 理来确定对实验结果有影响的反应变量 同时，对其他无关变量或非研究变量应进 行控制举例• 例如 验证甲状腺激素对动物生长发育的促 进作用。

• 从该题目你应该知道：1，验证实验2实验 材料的是动物3实验药品主要是甲状腺激素; 施加甲状腺激素就是施加实验变量，3实验 结论必须是促进作用.4施加甲状腺激素处理 动物提前发育或快速发育就是反应变量， 那么小蝌蚪便是最好的实验材料，观察小 蝌蚪的变态发育情况便是观察指标3，实验设计题型的做题步骤• 一个完整的实验设计题型的做题步骤应包 括以下几项，而在考试实验设计题型的时 候，往往要你设计其中几项• (1)了解题目要求:认真读题 • (2)写出实验名称: 指出是什么实验， • (3)写出实验目的: 弄清该题要验证或探究 的是什么样的生物学事实 • (4)写出实验原理: 就是完成该实验的理论 依据是什么？ • (5)写出实验操作过程:注释：写出实验目的• (3)写出实验目的: 弄清该题要验证或探究 的是什么样的生物学事实即明确实验要 解决什么问题一般在题干中有“验证……” 、“证明……”、“探究……”，其后内容就是 实验的目的有些实验需要对其去粗取精 ，提炼。