2019-2020年高中生物常规实验及实验设计旧人教必修1

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1、2019-2020年高中生物常规实验及实验设计旧人教必修1一、实验的概念：1.人们认识自然的方法：观察和实验是搜集科学事实、获取感性经验的基本途径，是形成、发展和检验自然科学理论的实践基础；因此观察和实验方法是自然科学研究中十分重要的认识方法。2.什么是观察方法？观察是人们对自然现象在自然发生的条件下进行考察的一种方法。“自然发生的条件”是说人们对自然现象不加以控制的情况，正是在这一点上它和实验方法相区别。3.什么是实验方法？实验方法是人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，人为地控制或模拟自然现象，排除干扰

2、，突出主要因素，在有利的条件下去研究自然规律。4.实验方法的优点：观察只能在自然发生的条件进行，当然受到自然条件的局限；而实验方法是人为地去干预、控制所研究的对象，是在有意识的变革自然中去认识自然，更有利于发挥人的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。5.实验方法在认识过程中的特殊作用：（1）实验方法具有简化和纯化的作用；（2）实验方法可以强化对实验现象的作用，使它处于某种极限状态中，这样有利于揭示新的自然规律；（3）运用实验方法去寻求自然规律和变革自然的手段是比较经济、可靠的。二、实验的分类：1.按实验中量和质的关系

3、划分：①定性实验：用以判定某因素是否存在，某些因素之间是否有关系等。②定量实验：用以测定某对象的数值，或求出某些因素之间的经验公式、定律等。③结构分析实验：用以测定化合物的原子或原子团的空间配置。2.按实验在认识中的作用划分：①析因实验：由已知结果去寻找原因的实验。②对照实验：这种实验有两个或两个以上的相似组群，一个是“对照”组，作为比较的标准，另一个是“实验”组，通过某种实验步骤，以便人们确定它对实验组的影响。大多数生物实验是对照实验。③中间实验：在工程建设中用以检验设计方案，为生产实践做准备而进行的实验。

4、二科学研究方法的基本步骤通过观察提出问题设计并完成实验分析数据得出结论提出假说1.观察、提出问题观察是科学研究方法的第一步，要求以客观的态度，在自然常态条件下进行。在此基础上提出有意义的值得探讨的问题。2.提出假说假说也称假设或猜测，指用来说明现象但未经证实的论题，也就是对所提出的参考答案。假说一般分为两个步骤：第一步，提出假说，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步，作出预期推断，即依据提出的假说，进行推理，得出假定性的结论。例如孟德尔“对分离现象解释的验证”的测交实验的

5、假说是：“F1（Dd）产生配子时，产生了含有基因D和基因d的两种配子，并且它们的数目相等”；而预期是“测交的后代，高茎（Dd）与矮茎（dd）的数量比接近1：1”。3.设计、完成实验实验是验证假说和解决问题的最终途径，指在人为控制的条件下研究事物的一种方法。这是科学方法的最大特色，也是科学方法的最困难的一步。如何求证假设可充分展现研究者的才华。如孟德尔在验证“对分离现象的解释”这一假设时，便巧妙地设计了“测交”实验。4.分析数据、得出结论观察、实验的目的在于获得验证性的结果。所以，在实验中要记录实验的事实、现象

6、、数据，即捕捉、记录由实验变量带来的反应变量。据此论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系，进而得出实验结论。①如果所获得的结果与假设相符，则肯定假设；②如果结果与假设不相符，则否定假设；③如果结果与假设无关，则无从判断。实验过程必须真实、客观。如前述孟德尔的测交实验结果，不论正交、反交，都与预期一致，说明假设正确，从而可以得出相关结论。三实验设计科学实验设计应注意以下几个方面的问题：1.变量在实验中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用，可分为两类：存瑞中学2004年高三补习班生物学案①实

7、验变量与反应变量实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，也称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，所给定的低温（冰块）、适温（370C）、高温（沸水浴）就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶活性（反应变量）的因果关系。②无关变量与

8、额外变量无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。例如，上述实验中除实验变量（低温、适温、高温）以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉溶液浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程序、温度处理的时间长短等等，都属于无关变量；如果无关变量中的任何一个