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1、高考资源网实验设计及分析【考纲要求】知识内容要求实验与探究能力(1)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。(2)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。(3)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。(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。【知识网络】【教法指引】生物学是以实验为基础的学科,实验教学是生物学教学的核心。新课程标准明确提出要提高生物科学素养、倡导探究
2、性学习和发展学生的科学探究能力。为此,实验与探究贯穿于各版本生物教材的始终,足以显示出其举足轻重的地位。实验设计及探究历来是高考的重点和热点。从近年的实验题在高考中的题型变化看,新颖、灵活、考能力、拉距离的往往非实验题莫属,而且它在高考中占有相当大的比重。在复习时,从典型例题入手,引导分析实验中的要素和基本原则,让学生先感觉到实验并非都是那么“高不可攀”的,引起他们的兴趣后,再从易渐难,结合他们平时做题中常见的错例,及常见的实验操作中的中的易错点,纠正学生的错误思路,做到有的放矢,力争突破。【专题要点】1.实验设计题型分类——实验题按能力要求可划分为四大题型:(1)实验分析题型—
3、—根据提供的实验方案,分析其中的步骤、现象、结果,作出解答;(2)实验方案的纠错或完善题型——对实验方案中的错误或不完善处,进行改正、补充,使实验方案趋于完善;(3)实验设计题型(验证性实验;探究性实验)——根据题目提供的条件,自行设计实验方案;(4)实验有关的综合类题型——以实验为背景,主要涉及代谢、遗传和生态相关知识。2.实验设计遵循的原则——单因子变量原则、对照原则、等量原则和科学性原则(1)单因子变量原则控制其他因素不变,只改变其中某一因素,观察其对实验结果的影响,不论一个实验有几个因子都应做到一个实验因子对应观察一个反应因子。(2)对照原则通过对照可消除无关因子对结果的
4、影响,增加实验的可信度。在实验过程中要设立实验组和对照组。实验组:是接受实验变量处理的对象组。对照组:亦称控制组,对实验假设而言,是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组,哪个作为对照组,一般是随机决定的。这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同,通常有以下对照类型:①空白对照指不做任何实验处理的对象组。例如在“生物组织中可溶性糖的鉴定”的实验中,假如用两个试管,向甲试管溶液加入试剂,而乙试管溶液不加试剂,一起进行沸水浴,比较它们
5、的变化。这样,甲为实验组,乙为对照组,且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果,增加了说服力。②自身对照指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。③条件对照指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的,或不是所要研究的处理因素。例如,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲
6、喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。④相互对照指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。(3)等量原则实验组与对照组所加试剂应该是等量的。(4)科学性原则所设计的实验必须符合一定得科学道理。3.验证实验与探究实验的区别⑴现象:验证实验每个装置中只出现一种实验现象,探
7、究实验可能出现多种现象;⑵结论:验证实验只有一种结论,探究实验对每种现象分别加以说明。一般探究实验的预测有三种可能即正相关、负相关和无影响,验证实验只有一种即成立或不成立。4.实验设计的具体方法 实验设计往往是解答实验题的难点,但只要理清思路,找准方法和突破口,也能化难为易。实验的设计可遵循以下思路和方法进行。(1)首先确定实验目的,并对其去粗取精,提炼要点,确定是验证性实验还是探究性实验。(2)运用所学知识,找准实验原理,并要做到对原理理解透彻-----是实验设计的依据 理解实