生物实验设计题的解题策略

一、审题——分析理解能力“三明确”实验目的实验原理实验变量实验设计题的解题策略(一)明确实验目的例：为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验时，如果以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是()A.先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液B.先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液C.先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水D.先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液实验设计题的解题策略实验设计题的解题策略验证性实验——验证简单的生物学事实探究性实验——探究生物学新问题弄清是验证性实验还是探究性实验例：绿豆种子萌发初期的生长主要是胚轴的伸长。某研究性学习小组从一个农科所获得了一种复合肥料，他们想探究这种复合肥料溶液在什么浓度范围对绿豆萌发初期的生长促进作用最大。请你利用下列材料，参与他们的实验设计。(一)明确实验目的探究性实验实验设计题的解题策略(一)明确实验目的验证性实验——验证简单的生物学事实探究性实验——探究生物学新问题弄清是验证性实验还是探究性实验例：某科研单位研制出一种新型药物X，请设计实验：验证新型药物对抑制肿瘤细胞的增殖是否有疗效，并预测可能的实验结果，得出相应的结论。探究性实验验证性实验探究性实验实验目的实验假设结果预测实验结论验证研究对象的已知属性、特征探索研究对象的未知属性、特征不存在假设问题根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象假设出一种或几种可能性对应题设，无须讨论对应假设，分类讨论对应实验目的作出肯定结论开放，无明确结论(如果…则…)例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验目的是什么？验证性实验(一)明确实验目的实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力(二)明确实验原理原理的来源:解读题干或联想课本相关知识来获取其一：来自题干其二：课本中的相关知识例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验原理是什么？课本原理：渗透作用原理外界溶液浓度＜细胞液浓度，细胞吸水外界溶液浓度＞细胞液浓度，细胞失水题干原理例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验原理是什么？课本原理：渗透作用原理检测原理：可以通过显微镜来观察气孔的开闭题干原理(一)明确实验目的实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力(二)明确实验原理(三)明确实验变量变量是实验过程中可以变化的因素1、自变量2、因变量指实验过程中人为改变的变量随着自变量的变化而变化的变量确认自变量的方法方法一：直接从实验目的获取例赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用，为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，……自变量：。例观察二氧化硫对植物叶片的影响实验中自变量是。赤霉素的含量SO2的浓度确认自变量的方法方法一：直接从实验目的获取方法二：分析实验目的和实验原理推出例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。确认自变量的方法方法一：直接从实验目的获取方法二：分析实验目的和实验原理推出实验目的实验原理自变量证明气孔具有开启和关闭的功能保卫细胞吸水或细胞失水保卫细胞外界溶液的浓度(一)明确实验目的实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力(二)明确实验原理(三)明确实验变量变量是实验过程中可以变化的因素1、自变量2、因变量3、无关变量指人为改变的变量随着自变量的变化而变化的变量指实验中除自变量以外的影响实验现象和结果的因素或条件(一)明确实验目的实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力(二)明确实验原理(三)明确实验变量二、解题——语言表达能力实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力二、解题——语言表达能力“四环节”分析实验思路选择实验材料用具书写实验设计步骤预测解释实验结果二、解题——语言表达能力(一)分析实验思路例：为验证“镁是植物生活的必需元素”。某同学设计了如下实验思路，该实验思路能否达到实验目的，为什么？如不能达到实验目的，请写出正确的实验思路。取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。A组容器内只盛有蒸馏水，B组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。不能。因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常。正确实验思路：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，A组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全营养液，B组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气。观察比较两组植物的生长发育情况。二、解题——语言表达能力(一)分析实验思路(二)选择实验材料用具1、题中已提供实验材料和用具主要分析“有什么用？”、“怎么用？”一般应全部用上，除非题目让你“选择使用”。原则上不能任意添加，除非题目让你可根据需要另选材料用具。二、解题——语言表达能力(二)选择实验材料用具2、自行确定实验材料和用具1、题中已提供实验材料和用具(1)实验材料要恰当可以用、效果好如：观察质壁分离及复原的实验(选取紫色洋葱表皮)如：临时装片制作与观察(2)联系教材相关实验例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：答：菠菜、镊子、盖玻片、载玻片、显微镜、清水、浓盐水、滴管、吸水纸等。实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力二、解题——语言表达能力(三)书写实验设计步骤(二)选择实验材料用具(一)分析实验思路“三步走”分组编号设置对照观察记录第一步：分组编号(三)书写实验设计步骤选取题干提供的实验材料用具，组装实验设备，平均分组，并作好编号。选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组，分别编号为A、B、C…选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为1、2、3…常用语言：第二步：设置对照(三)书写实验设计步骤严格设置对照实验对照实验除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验实验组：施加自变量处理的对象组对照组：不施加自变量处理的对象组第二步：设置对照严格设置对照实验1、找准自变量2、遵循单一变量的原则如：某生物学小组为了研究阳光对大豆发芽的影响，而在两个花盆里种了大豆，并设计了如下实验：花盆光照温度水1充足200C充足2黑暗200C不充足除自变量外，其他条件均应相同，同且要确保实验的正常进行。(三)书写实验设计步骤第三步：观察记录第二步：设置对照第一步：分组编号观察描述实验现象测量记录实验数据例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验步骤：②在载玻片上滴一滴清水，将表皮放入清水中，盖上盖玻片，制成临时装片。③将临时装片放在显微镜的载物台上，先用低倍镜下找到气孔，移到视野中央，再换高倍镜进行观察，记录的气孔状态。实验步骤：①取菠菜叶，用镊子剥取表皮。④在盖玻片的一侧滴上浓盐水，再另一侧用吸水纸吸取盖玻片下的液体，反复几次。⑤继续观察气孔的变化，并做记录。注意两点:(1)实验步骤分步描述(一般不宜连续描述)(2)在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达如：第一步……。第二步……。……如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等。实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力二、解题——语言表达能力(三)书写实验设计步骤(二)选择实验材料用具(一)分析实验思路(四)预测解释实验结果实验结果：实验结论：由自变量而引起的变化是根据实验结果作出的一种推论预测实验结果特别注意：实验设计题的解题策略一、审题——分析理解能力二、解题——语言表达能力(三)书写实验设计步骤(二)选择实验材料用具(一)分析实验思路(四)预测解释实验结果实验结果：实验结论：由自变量而引起的变化是根据实验结果作出的一种推论预测实验结果特别注意：验证性实验的结果预测是唯一的，探究性实验的结果预测不是唯一的，要写全各种可能。例：2005年全国理综卷Ⅱ植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。预测实验结果并作出解释:预测实验结果并作出解释:在清水中气孔应开启。因为当细胞液浓度大于细胞外溶液浓度时，保卫细胞吸水膨胀变形，气孔开启。在浓盐水中气孔应关闭。因为当细胞液浓度小于细胞外溶液浓度时，保卫细胞失水收缩，气孔关闭。实验设计题的解题策略总结“三明确”实验目的实验原理实验变量解题“四环节”:分析实验思路选择实验材料用具书写实验设计步骤预测解释实验结果“三步走”分组编号设置对照观察记录例（06全国卷I）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3，稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2，在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。实验步骤和预测实验结果：(2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后.敞开试管口.可观察到叶片均下沉到试管底部。分析预测的结果：（３）…(l）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放人盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。明确实验目的------是实验的核心为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程有气体的产生和消耗．请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。课本的原理：１．光合作用吸收ＣＯ２，放出Ｏ２；呼吸作用吸收Ｏ２，放出ＣＯ２．２．光下光合作用大于呼吸作用，黑暗只有呼吸作用题干的原理：１叶片中有气体就上浮，叶片中无气体就下沉．２光合作用需ＣＯ２从ＮaHCO3溶液中吸收，呼吸作用放出的ＣＯ２进入NaHCO3溶液中．检测原理：产生O2叶片上浮，消耗O2则下沉自变量：有无ＣＯ２．有无光照因变量：试管中叶片的变化无关变量：实验材料，空气中Ｏ２和ＣＯ２，光照与黑暗时间的控制，温度的变化，真空泵对叶片内气体抽出的程度等实验变量：(l）剪取两小块相同的烟草叶