高考生物实验复习课件.ppt

高考生物实验复习,定远中学王誉2008.3.27,2008年滁州市高考研讨会,一.高考实验命题特点,以实验,尤其是经典实验，新技术的各项实验为背景,重点考察学生的基础知识，基本理论及运用知识在新情境下解决问题的能力。以教材所列实验内容为命题材料,考察学生对实验技术的掌握,对实验原理及程序等内容的分析,归纳和总结,重点考察学生的具体实验水平,实验观察与分析能力,运用恰当语言对实验结果作出科学描述和解释的能力。以给出的材料为基础,要求根据现有条件,设计实验程序,预测实验结果,并对实验进行合理得分析和解释,考察学生使用恰当方法验证生物学事实进行分析和解释能力。,为衔接新课标进行有效的过渡在下面两个方面有所突破：一是题目的开放性；二是给出相关的实验数据，让学生对实验结果进行处理，包括分析，描述，表达等，从而体现大纲中“用简单图表和数椐描述生命活动的特征”的能力要求。借助实验方法创设新情境,考察学生的实验思维能力,其包括设计实验方案,设计实验步骤等考察学生是否理解实验原理和会分析实验结果,是否具有灵活运用知识的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力。,二.生物学实验设计应遵循的原则,2.1科学性原则所谓科学性原则，是指在设计实验时必须要有充分的科学依据，即要以前人的实验、公式或自己的实验为基础，而不是凭空想象。实验结果的预测要有科学依据，实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次，实验设计要具有科学思想、科学方法和因素。具体应体现在以下几个方面：,2.1.1实验原理的科学性。实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此，它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。,2.1.2实验材料选择的科学性。根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验达到预期结果的关键因素之一。如新鲜的黑藻嫩叶是“观察细胞质流动”实验的理想材料，因其新鲜，故能保证观察到的是活细胞；因其含水量多，故能保证细胞质的流动速度快，实验现实明显；因其含叶绿体，故能使细胞质的流动速度和流动方向清晰可见；因其叶片薄，故便于制片且能在显微镜下观察；另外，黑藻在一年四季都可以培养，取材方便。有了这样的实验材料，再加上科学的方法，就可以顺利地达到实验的目的。,2.1.3实验方法的科学性。只有科学而严谨的实验方法，才能得出正确而可靠的实验结果。如证明植物呼吸作用释放二氧化碳的实验是怎样设计的?,naoh,ca(oh)2,植物种子,2.1.4实验结果处理的科学性。实验结果处理的科学性是指对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先记录，然后整理，再经过仔细分析，找出它们所能够透视出的最大信息量。,如下面这个实验：用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦，48h后测定几种离子的浓度占该离子开始浓度的百分比，实验结果如下表：实验结论：植物对水分和矿质元素的吸收与光有一定关系；植物对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程；植物对矿质元素的吸收具有选择性。,2.2简便可行性原则简便是指在设计生物学实验时，要尽量做到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简单，实验步骤比较简单，实验时间比较短等。可行是指在设计生物学实验时，要考虑现有的实验条件，要保证现有条件能够满足实验要求。而有些实验设计，虽然在原理和方法上均可行，但由于步骤过于繁琐，或条件要求过高，所以很难进行。例如:检测某人是否有糖尿病,2.3设置对照原则本原则指的是在实验中需设置对照组，与实验组进行对比，以对比显示实验的效果，通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。可以说，等量性原则与对照性实验是相伴而生的，只要是对照性实验，就一定要体现等量性原则。否则，对照实验会因失去可比性而变得毫无价值。,空白对照就是不给对照组施加实验因素，而根据实验目的给予实验组某些实验因素，以观察这些实验因素对受试者的影响。如要验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不做实验处理，让其自然生长；而对实验组饲喂甲状腺激素制剂或甲状腺抑制剂，以观察甲状腺激素的作用。自身对照是指实验组和对照组在同一研究对象上进行。如在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对照组即正常的洋葱表皮细胞和实验组即质壁分离和复原的细胞为同一组细胞，是典型的自身对照实验。,相互对照则是指不单独设置对照组，而是几个实验组相互对照。如在“比较过氧化氢酶和fe3+催化效率”实验中，分别用过氧化氢酶和fe3+催化过氧化氢分解，进行相互对照，以得出酶的高效性的结论。条件对照就是给实验组某种处理，给对照组另一条件处理。如在“验证甲状腺激素促进小动物发育”实验中，存在以下实验组和对照组。甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照组）丙组：对蝌蚪不作任何处理（空白对照组）,2.4单因子变量原则和等量性原则,变量:在实验中可被操纵的特定因素或条件。实验变量：也叫自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量：也叫因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化。一般实验变量是原因，反应变量是结果，二者有因果关系。实验目的在于获得和解释这种因果关系。如在“唾液淀粉酶水解淀粉”实验中，不同的温度就是实验变量；而由于温度不同变化，淀粉酶水解结果也随之变化，这就是反应变量；该实验就是在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。,无关变量，也叫控制变量，指实验中除实验变量以外的能影响实验现象或结果的因素或条件。额外变量，也叫干扰变量，指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。如上述实验中除实验变量（温度变化）外，试管洁净程度，唾液新鲜程度，可溶性淀粉浓度和纯度，实验操作程序，温度处理时间长短等都属于无关变量。因此，实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同实验组的无关变量应完全相同，这样避免实验结果是由无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变量与反应变量的关系。,所谓单因子变量原则，强调的是实验组和对照组相经只能有一个变量。等同性原则,就是除了实验变量以外的无关变量必须是等同的。如探索ph对淀粉酶活性的影响，则需把ph作为变量；要验证光合作用需要光则应将光作为变量；要验证光合作用需二氧化碳则应把二氧化碳作为变量，等等。,需要强调的是，在进行严格控制这些无关变量时，不但要等量，而且是要在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。例如，在“探索ph对酶活性影响”的实验中，单一变量是ph，除ph外的其他一切对酶活性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且要是适宜的量，如对温度的控制不但要相同，而且要适宜，即要给予酶活性所需的适宜温度，而不能控制在低温或高温条件下的等量。,某同学设计一组实验,我们可以得出什么结论?,2.5平行重复原则平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。例如，孟德尔做的分离实验；08合肥二模的三十题等总之，遵循平行重复原则，目的是为了排除偶然性，使实验结论更加科学、可靠。,2.6充分占有原则充分占有原则要求在实验设计过程中，要充分利用题目给出的“信息”，包括知识背景、实验器具、实验药品等。因为在命题过程中，命题者给出的题目条件既充分也必要，一般不会出现解题条件过多或过少的现象。另外，仔细分析实验器具和实验药品，也能为实验设计提供思路。,三.生物学实验的设计思路,面对高考实验题，考生觉得最棘手的是全程实验设计，即提供材料信息、药品、用具、实验原理等，要求设计实验思路，写出实验步骤，验证或预测实验结果。这类实验不是教材实验的简单再现，它来源于教材又与教材有别，体现了“源于教材，高于教材”的命题思路。,对这类实验题一般应从以下几个方面入手:了解题目要求明确实验目的分析实验原理确定实验思路设计实验步骤（宝典:选材分组;实验处理;适宜培养;观察记录）预测结果和分析,例如，蝌蚪在发育过程中，前后肢的伸出，头部形态的改变，鳃的消失，尾部的消失，体形的变化等，都受甲状腺激素的影响。请根据实验材料设计实验，验证甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。实验材料：15只同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm），3个相同的玻璃缸，培养皿，小网，坐标纸1mm1mm），饲料，甲状腺激素，甲状腺激素抑制剂，清水。,实验分析：本题目要求考生设计实验步骤和预测实验结果。实验目的是验证甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。实验原理是甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育，甲状腺激素抑制剂能抑制蝌蚪的生长发育，使蝌蚪的生长发育延迟，清水不影响蝌蚪的正常生长发育。实验思路：建立对照实验，实验变量是甲状腺激素、甲状腺激素抑制剂、清水。无关变量是同种蝌蚪15只（每组5条），适宜的相同水质、饲料、温度等，投药的天数。每天的药量均相同，白天的观察时间、次数均一致。反应变量蝌蚪的体长、前肢、后肢和尾的变化情况。,实验步骤：将3个相同的玻璃缸分别编为1、2、3号；将15只同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm）随机分为3组（每组5条），分别放入3个玻璃缸中，在适宜的相同水质、饲料、温度等条件下饲养；1号玻璃缸中加入甲状腺激素5mg，2号缸中加入甲状腺激素抑制剂5mg，3号缸中不加任何药物；向1号和2号玻璃缸中连续投药7d，每天一次，药量相同；实验期间，每天按时观察一次，观察时用小网将蝌蚪捞出，放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上，观察并测量蝌蚪的体长。观察前肢、后肢和尾的变化，并记录。,预测实验结果：1号玻璃缸中蝌蚪前后肢、头部形态改变，尾部变化，体形变化等较快；2号玻璃缸中的蝌蚪身体部位无明显变化；3号玻璃缸中的蝌蚪变化情况介于1号玻璃缸和2号玻璃缸之间。实验结论：甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。,四.高考实验题型例谈,4.1填空型实验填空类实验题目相对于考生来说较容易，因为整个实验设计的思路、实验的步骤等题目已呈现出来，而要求考生填的是某些步骤中的某些程序、条件、知识等，或者是对实验的现象或实验结果的分析。(主流),4.2改错型实验在高考中，也常常会出现实验改错题。此类题主要是在制定实验方案时违背了实验设计的原则。在实验设计时，除了要对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思路和操作的可行性之外，还要注意科学性原则、单因子变量原则、设立对照实验原则、平行重复原则和充分占有原材料原则等。,4.3验证型实验回顾过去几年的高考试题，对验证性实验的考查比较多。例如上面我们验证甲状腺激素促进小动物的生长发育。注意：实验结果是我们学习过的,且只有一种可能性.,4.4探究型实验探究型实验的结论是未知的或不确定的，需要学生通过实验设计得出。其一般方法通常包括：提出问题，作出假设，设计并进行实验，分析和处理实验数据，观察实验现象，得出合理的结论等。如04年上海高考第四十二题:探究淀粉酶的产生是否受赤霉素影响。(结果是未