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二轮专题实验专题,探究性实验的高效分析及规范表述,湖北鄂南高中 叶金平,对高考生物实验部分考试说明的解读 （1）能独立完成“生物知识内容表”所列实验，包括理解 实验目的和原理、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 确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、 处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。 （4）能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。,2013年部分省市生物高考试题中 探究性实验试题统计,近四年全国新课标卷1的分析,1、抓变量的分析（变量分析是关键和核心）,（原创例题1）胰液的分泌是如何调节的呢？ 观点一：神经调节-胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，促使胰腺分泌胰液。 围绕这一问题科学家沃泰默进行了相关实验 实验：稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 分泌胰液 实验：稀盐酸 狗的血液中 不分泌胰液 实验：稀盐酸 上段小肠肠腔（切除通向该段小肠的神经，留下血管） 分泌胰液 英国科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默论文后提出 观点二：化学调节-在盐酸作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液分泌。 实验：小肠黏膜 + 稀盐酸 + 沙子研磨制成提取液注入狗的血液中 分泌胰液 实验：电刺激支配胰腺的神经 少量胰液分泌,一 探究性实验中三个重点分析,（原创例题1）胰液的分泌是如何调节的呢？ 观点一：神经调节-胃酸刺激小肠的神经，神经将兴奋传给胰腺，促使胰腺分泌胰液。 围绕这一问题科学家沃泰默进行了相关实验 实验：稀盐酸 狗的上段小肠肠腔 分泌胰液 实验：稀盐酸 狗的血液中 不分泌胰液 实验：稀盐酸 上段小肠肠腔（切除通向该段小肠的神经，留下血管） 分泌胰液,（1）实验、两组对照实验中的自变量是（ ） A、是否有神经参与 B、是否有稀盐酸作用 C、注入位置不同 D、注入物质不同 （2）实验、两组对照实验中的自变量是（ ）（在上面四个选项中选） （3）对比实验、 说明 。,C,A,胰液的分泌可以是神经调节也可以不是神经调节,（4）仅实验能不能得出观点二，为什么？ 综合上述所有实验说明：胰液的分泌过程是由调节完成的。,不能。缺少对照实验，也即未排除稀盐酸的作用。,神经调节和体液,英国科学家斯他林和贝利斯读了沃泰默论文后提出 观点二：化学调节-在盐酸作用下，小肠黏膜产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液分泌。 实验：小肠黏膜 + 稀盐酸 + 沙子研磨制成提取液注入狗的血液中 分泌胰液 实验：电刺激支配胰腺的神经 少量胰液分泌,总结规律（1）,1、确定自变量和因变量： 2、注意因变量和观测指标之间的关系 3、控制无关变量： 4、实验课题或目的规范表达：,从题目、提供材料用具、操作过程、实验目的、原理出发,遵循“单一变量”、“等量”、 “对照”等原则。,探究”“自变量”对“因变量”的影响；“探究”“自变量”与“因变量”之间的关系。,2、抓实验过程的分析,（原创例2）机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18 (IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“人白细胞介素18 (IL-18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下： （1）实验材料与仪器：健康、生长状况等相同的实验小鼠30只 60Co辐射 培养基 IL-18 细胞凋亡检测仪器（检测过程不做要求） 实验步骤： 1、 2、 3、14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0h、12h、24h、48h后，进行细胞凋亡检测。 （2）科研小组还设置了另一组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前几组相同，设置该组的目的是 ,选取若干实验小鼠，随机分成三组编号为1、2、3；,组无辐射损伤； 组60Co照射辐射损伤；,比较核辐射前后注射IL-18对抑制脾细胞凋亡的影响,组先60Co照射辐射损伤，1天后注射IL-18。,第一步：分组、编号、取材 第二步：控制自变量 第三步：相同且适宜条件下培养 第四步：检测、观察、记录,实验步骤的一般表述,实验步骤的设计中最重要是如何设置对照控制自变量，同时消除无关变量，如何检测因变量。,归纳总结（2）,光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,3、抓实验结果及结论的分析,（原创例3）如图所示,天平两端托盘上的盛水烧杯内各插一根树枝，且两根树枝的树叶一多一少，开始时天平两边平衡，现将此装置移至阳光下照射，经过一段时间： （1）一段时间后若图中天平会发生倾斜，造成这一结果的生理过程主要包括 。 （2）已知植物吸收的水95-99%用于蒸腾作用，1-5%用于各项生命活动，预测天平 （左/右）端会发生倾斜上翘，理由是 。,左,蒸发消耗水的质量远远大于光合作用合成有机物的总量，左侧的叶片多，蒸发量更大,（3）以上分析是否成立呢？实验小组设计如下实验方案研究引起天平一端上升的主要生理因素，请你帮助完善以下实验步骤。 1）实验原理：光合作用合成有机物，有利于烧杯质量增加；呼吸作用和蒸腾作用使烧杯的质量减轻，光合作用不是导致天平倾斜上升的主要原因。为了简化问题，可以通过测定单边烧杯内有关生理作用产生的变化量来判断导致天平一端上升的主要原因。 2）实验步骤： 1、取一量筒装入适量的水，滴上两滴食用油，使油浮于水面上。插进一带叶枝条（已经提前2d插入进行适应性处理），并且 2、将该装置放在 环境下，使枝条不能进行,只能进行 。 3、培养3-4d后， ， 记录测量结果。,称量整个装置的重量和测量量筒中水的体积。,黑暗,光合作用,呼吸作用和蒸腾作用,称量整个装置的质量和测量量筒中水的剩余量,3）可能的实验结果分析： 1若 ，则蒸腾作用是导致天平上升的主要原因。 2若 ，则呼吸作用是导致天平上升的主要原因 3若 ，则蒸腾作用和呼吸作用引起天平上升的作用相同，都是导致天平上升的主要原因。 4为了是实验结果更准确，可以采取的措施是 ,（N1-N2）/（M1-M2）1/2,（N1-N2）/（M1-M2）1/2,（N1-N2）/（M1-M2）=1/2,多次测量取平均值,总结分析规律（3）,1、探究分析的基本思路： 2、预测结果和结论的表述方法:,探究性实验的结果和结论不止一种。回答这类问题的一般句式是“如果（现象1），则（结论1），如果（现象2），则（结论2）”，且结果和结论必须符合逻辑关系,假设演绎法,解决探究性实验的基本分析思路：,一个实验目的 两种分组（实验组、对照组） 三个变量（自变量、因变量和无关变量） 实验操作四步走 实验设计应遵循五个基本原则,二.总结归纳,（原创）咸宁是“楠竹之乡”，竹纤维是一种新型织物纤维。在竹纤维织物工艺 流程中需要除去淀粉浆料。枯草杆菌淀粉酶能除去淀粉浆料起到退浆效果。 （1）为了探究达到更好的退浆效 果研究人员需要做许多实验， 下表为其中一个实验结果： 该实验的目的是 CK组应为 该实验时需要控制的重要无关变量有 分析上图得出实验结论 ,不同金属离子对酶活力的影响,不加金属离子的空白对照组,温度、PH等,加入金属离子K+、Ca 2+、Mn2+对酶有不同程度的激活作用；而Na+、Mn2+、Zn2+、Fe3+对酶有抑制作用; Cu2+对酶无激活也无抑制作用,三、应用练习,（2）温度会影响枯草杆菌淀粉酶的活力，为了寻找酶的最适温度研究人员分别在5，10，15，20，25，30，35，40，45，50，55下测定酶活力。不同发酵温度对酶活力的影响见下图。 酶活力的观察指标是什么？ 由以