专题二 生物实验及设计基础

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1、专题二生物实验及设计基础一、网络导学包括必修和选修教材考试大纲规定的17个常规实验及实验设计的原则、方法与解题思路。分类生物实验设计生物实验按实验对象结构层次和知识范围按实验过程设计试题按认知层次设计试题离子分子水平、亚细胞细胞水平、个体水平、种群水平、生态系统水平分析结果、确定控制条件、预测结果、设计实验方案识记层次、理解层次、综合应用层次输出整合应用教材实验（17个）新实验素材表达思维寻找合适的原理、器材、方法等获取信息思维形式的输出答案原则（4个）①科学性②可行性③简约性④可重复性一般程序假设预期实验观察、收集数据

2、分析、推论交流、写实验报告明确目的要求→联系基本原理→找出变量元素→设置实验对照→构思控制方法→选择实验器材→严格操作程序→捕获实验事实→分析实验结果→规范表述结论◆分析实验、数据处理◆预测实验现象、原因、结果◆提出假设二、考纲提示实验能力是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力（设计和完成实验的能力）。此能力要求也包括两方面的内容：一是独立实验的能力（大纲归定学生实验和教师演示实验），即理解实验原理、目的、要求、材料、用具；掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理；观察现象、分析数据、得出结论；常规

3、实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。（一）实验方法要素及处理要素关系的基本原则　1．假设与假设验证原则　　实验的第一个要素：“假设”；第一项原则是“假设验证”原则。第一个要素：假设第一项原则：假设验证原则假设：较概括的假定预期：较具体的推断验证：用事实证实或证伪科学实验遵循的程序准则：假设——预期——验证　2．变量与单一变量原则　　实验的第二个要素：“变量”；第二项原则是“单一变量”原则。第二个要素：变量第二项原则：单一变量原则①实验变量(自变

4、量)②反应变量(因变量)实验目的在于操纵自变量，获取因变③无关变量(控制变量)④额外变量(干扰变量)实验关键在于控制无关变量，减少干扰变量一个实验变量对应观测一个反应变量。如A实验变量对应观测A反应变量，不可混入B反应变量。单一变量原则，有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。3．控制与平稳控制原则实验的第三个要素是“控制”，第三项原则是“平衡控制”原则。第三个要素：控制第三项

5、原则：平衡控制原则①严格操纵控制实验变量与反应变量②力求平衡抵消无关变量与额外变量①单组法：对同一对象，既用A法，又用B法②等组法：对象状况相等，甲用A法，乙用B法③轮组法：甲组：A法→B法乙组：B法→A法通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。4．对照与实验对照原则实验的第四个要素是“对照”；第四项原则是“实验对照”原则。第四个要素：对照第四项原则：实验对照原则设置对照，进一步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度①空白对照：指明不做任何实验处理的对照组。②自身对照：实验与对照在同一对象

6、上进行。③条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。④相互对照：几个实验组相互对照。5．捕获解释与真实客观原则　实验的第五个要素是“捕获”和“解释”；第五项原则是“真实客观”原则。第五个要素：捕获与解释第五项原则：真实客观原则捕获：捕捉、记录由实验变量而引起的反应变量的变化和结果，即捕获事实。解释：论证、说明实验变量与反应变量的因果关系，并推出结论，即解释事实。捕获解释事实、现象、数据，一定要实事求是，客观真实，力戒主观臆造（二）实验设计的基本内容、三个原则、实例和备考策略1.实验设计的基本内容（1）实验名称是

7、关于一个什么内容的实验。（2）实验目的要探究或者验证的某一事实。（3）实验原理进行实验依据的科学道理。（4）实验对象进行实验的主要对象。（5）实验条件根据实验原理确定仪器和设备；要细心思考实验的全过程。（6）实验方法与步骤采用的方法及最佳操作程序。每一步必须是科学的；能及时对仪器、步骤进行有效矫正。（7）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。（8）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。（9）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。2.实验设计的实例分析“验

8、证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例：Ⅰ　实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。Ⅱ　实验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。Ⅲ　实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水；反之则吸水。Ⅳ　实验对象：新鲜马铃薯条。Ⅴ　实验条件：0.8g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、