实验与探究能力考纲要求

实验与探究能力考纲要求课件第1页，课件共81页，创作于2023年2月一、课本实验题

1、内容识记题

2、原理分析题

3、操作经验题

第2页，课件共81页，创作于2023年2月1、内容识记题

——要求考生根据对教材中所学实验的具体内容的识记来答题。第3页，课件共81页，创作于2023年2月需鉴定的有机物

用于鉴定的试剂

反应产生的颜色

还原糖

斐林试剂

蛋白质

紫

色

淀

粉

碘

液

脂

肪

橘黄色

【例1】

（04江苏）根据生物组织中的有机物与某些化学试剂相互作用能产生颜色反应的原理，可以鉴定生物组织中某些有机物的存在。（1）填写下表中的空格。砖红色双缩脲试剂苏丹Ⅲ染液紫蓝色第4页，课件共81页，创作于2023年2月【1、（上海2002、10）常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，应投入（）A．新鲜猪肝B.煮熟猪肝C.冰冻猪肝D.生锈铁钉2、（上海2002、17）紫色洋葱外表皮细胞的色素存在于细胞的---------------()A、细胞膜B、细胞质基质C、液泡D、细胞核(05广东4)．叶绿体色素的纸层析结果显示．叶绿素b位于层析滤纸的最下端，原因是A．分子量最小B．分子量最大C．在层祈液中的溶解度最小D．在层析液中的溶解度最大内容识记题应对措施：熟悉教材实验内容，在理解的基础上进行记忆第5页，课件共81页，创作于2023年2月2、原理分析题——要求学生理解课本实验各步骤的基本原理。在知其然的基础上，知其所以然。第6页，课件共81页，创作于2023年2月1、（2002全国、9）叶绿素不溶于（）A、水B、石油醚C、丙酮D、苯2、（上海2002、16）下列四项中,能用于观察四分体的实验材料是-()A.蓖麻籽种仁B.洋葱根尖C.菠菜幼叶D.蝗虫的精巢第7页，课件共81页，创作于2023年2月处理ABCSiO2（少量）＋＋＋CaCO3（少量）－＋＋95%乙醇（10ｍＬ）＋－＋蒸馏水（10ｍＬ）－＋－（03江苏）分别在A、B、C３个研钵中加2ｇ剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到３种不同颜色的溶液，即深绿色、黄绿色（或褐色）、几乎无色。

试回答：（1）A处理得到的溶液颜色是__________，原因是___________________。

（2）B处理得到的溶液颜色是___________，原因是________________________。

（3）C处理得到的溶液颜色是___________，原因是__________________________。

注：“＋”表示加；“－”表示不加。

黄绿色部分叶绿素受到破坏几乎无色叶绿素不溶于水深绿色大量叶绿素溶于乙醇中第8页，课件共81页，创作于2023年2月(05广东37)．在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器，请回答以下问题：(1)叶绿体中合成ATP的能量来源是

，合成的ATP用于

，释放的氧气的来源是

，CO2除来自大气外还来源于

。(2)线粒体中合成ATP的能量来源是

．合成的ATP用于

．吸收的氧气除来自大气外还来源于

。37.（1）光能，CO2的还原，水的分解，呼吸作用；（2）有机物的分解，生命活动，光合作用；第9页，课件共81页，创作于2023年2月原理分析题应对措施：仔细分析实验过程，全面弄清每步原理第10页，课件共81页，创作于2023年2月3、操作经验题——主要考查学生是否具备熟练的实验操作技能的考题。（1）（2002全国、2）下列细胞结构中，在普通光学显微镜下分辨不出的是（）A、染色体B、液泡C、核糖体D、叶绿体C第11页，课件共81页，创作于2023年2月（2）（2000全国、3）、用显微镜的一个目镜分别和四个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图所示。如果载玻片位置不变，用哪一物镜在一个视野中看到的细胞最多（）D第12页，课件共81页，创作于2023年2月

试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物D冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应(05广东32)．下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述．正确的是第13页，课件共81页，创作于2023年2月操作经验题应对措施：平时强化实验操作训练，复习强化相关题型训练第14页，课件共81页，创作于2023年2月二、拓展性实验题1、信息读取题

2、实验分析题

3、实验设计题

第15页，课件共81页，创作于2023年2月1、信息读取题——主要是要求考生在根据表示实验过程和结果的图表，正确地读取相应的信息而进行解题。也就是要能正确理解、分析图表、图解所表达的内容和意义，并能用图表等多种表达形式准确地描述生物学现象和实验结果。第16页，课件共81页，创作于2023年2月(05广东14)．右图是研究植物向性运动的实验示意图，实验结果不能说明A．根具有向重力性，茎具有负向重力性B．生长素对植物生长的作用具有两重性C．根和茎的向性运动都是一种适应D．产生生长素的部位是根尖和茎尖第17页，课件共81页，创作于2023年2月被测植物平均受害面积（％）气孔气孔密度（个／mm2）每个气孔面积（mm2）甲植物13.5218272乙植物33.4162426丙植物57.7136556【例4】（04江苏）在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表

①该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈________关系，和每个气孔的面积呈__________关系。②在SO2污染严重的地区，最好选择表中_______植物为行道树种。

正相关负相关甲第18页，课件共81页，创作于2023年2月信息读取题应对措施：加强训练，提高图（表）文转换能力

第19页，课件共81页，创作于2023年2月2、实验分析题

——主要是要求考生依据一定的实验结果，运用所学的学科知识分析其中原因或得出正确的实验结论。也就是要能理解科学实验的一般方法，理解所考实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤，并能对实验现象和结果进行解释和分析。第20页，课件共81页，创作于2023年2月例：（02上海）一学生做了这样一个实验,将小球藻放在一只玻璃容器内,使之处于密封状态,实验在保持适宜温度的暗室中进行,并从第5分钟起给子光照,实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化,结果如下图,请根据图分析回答：

第21页，课件共81页，创作于2023年2月(1)在0-5分钟之间氧气量减少的原因是：

(2)给予光照后氧气量马上增加的原因是：

(3)在5-20分钟之间,氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为

(4)加入少量的NaHCO3溶液后,氧气产生量呈直线上升,这是因为

(5)加入NaHCO3溶液后,平均每分钟产生

摩尔的氧气。

呼吸作用消耗了容器中的氧气光合作产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐降低NaHCO3产生CO2使容器中的CO2浓度增加5×10-8第22页，课件共81页，创作于2023年2月实验分析题应对策略：重视分析实验程序、实验结果；重视理论联系实际第23页，课件共81页，创作于2023年2月3、实验设计题

所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材—，安排实验步骤，设计数据统计与处理的方法及分析实验的现象。

第24页，课件共81页，创作于2023年2月项目验证性实验探究性实验实验目的验证研究对象的已知属性、特征等探究研究对象的未知属性、特征等实验假设结论已知，不存在假设问题对所要分析的对象设想出一种或几种假定的答案实验现象已知，应准确描述未知，可以不描述预期实验结果一般没有，若有只作单方面预测根据假设的讨论进行分析，一般分为是、否、中间三种情况实验结论对应实验目的，作出肯定结论对应假设，分类讨论。一般用“如果A则B”的形式表达第25页，课件共81页，创作于2023年2月生物实验考查的几种形式1、找出实验设计中的描述错误并改正3．补充和完善某一实验5．设计实验方案评价实验方案，修正方案中的错误或补充完善实验方案。要求对实验过程中的个别方面进行科学的补充设计实验方案，验证简单的生物学事实;理解探索性实验的一般方法，能制订初步的实验探究方案4．提出假设预测结果型只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验方案(开放型)2．分析实验结果并得出结论根据实验现象，判断、推导实验结论;分析、解析实验现象、实验原理第26页，课件共81页，创作于2023年2月4.实验设计的几个基本问题（1）科学研究的过程（2）实验中的变量（3）实验设计的原则（4）常见设计思路第27页，课件共81页，创作于2023年2月(1)科学研究的过程－假设演绎法提出问题→做出假设→设计实验/验证假设/实验验证→数据分析→得出结论第28页，课件共81页，创作于2023年2月观察分析提出假设预测结果得出结论演绎推理实验检测得出结论假设成立实际测交结果高：矮=1：1第29页，课件共81页，创作于2023年2月假设预期结果A：H218O+CO2B：H2O+C18O2①全部来自H2O18O2O2②全部来自CO2O218O2③H2O+CO218O218O2实验结果18O2O2光合作用产生的氧来自水还是二氧化碳？第30页，课件共81页，创作于2023年2月例1.下图是某种遗传病的家族系谱图,请据图判断:常隐正常男性正常女性患病男性患病女性15423假设演绎法既是一种常用的科研方法，也是一种有效的逻辑方法该病是遗传病.步骤：假设→预期→比较→判断第31页，课件共81页，创作于2023年2月(2)实验中的变量自变量：实验变量因变量：反应变量无关变量:控制变量观测指标：实验现象或数据，可反映因变量的变化第32页，课件共81页，创作于2023年2月生物实验中的变量

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：

(1)实验变量与反应变量

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：亦称因变量，指实验中由实验变量而引起的变化和结果。

(2)无关变量与额外变量无关变量：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，指实验中由无关变量所引起的变化和结果。在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完全相同，这样就会避免实验结果的差异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。第33页，课件共81页，创作于2023年2月实验自变量因变量无关变量观察植物细胞的质壁分离与复原

外界溶液的浓度（高渗溶液、低渗溶液）

质壁分离（液泡失水缩小、颜色变深、原生质层与细胞壁分离）；质壁分离复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）

溶液的种类及浓度、分离与复原现象的观察时间、装片的洁净度及临时装片的制作、材料的选择等

植物向性运动的实验设计和观察

是否单侧光照、均匀光照②改变幼苗的空间位置以接受重力的影响

①幼苗的弯曲状况②根的弯曲方向①幼苗的种类、培养条件、处理的部位、装置的合理性等②萌发种子的种类及萌发状况、环境温度、培养条件等第34页，课件共81页，创作于2023年2月实验自变量因变量无关变量设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响

生长素（或类似物）的不同浓度

扦插枝条的生根状况的差异；果实发育状况的差异；落花落果状况在使用前后的差异实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性

第35页，课件共81页，创作于2023年2月实验自变量因变量观测指标无关变量探究光是否影响种子萌发探究温度对酶活性的影响比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用第36页，课件共81页，创作于2023年2月(3)实验设计的原则科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识基本知识和基本原理以及其它学科领域的基本原则。1、科学性原则2.可行性原则在实验设计时，从原理、实验实施到实验结果的产生，都实际可行。实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。3.简便性原则第37页，课件共81页，创作于2023年2月不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。4.可重复性原则重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大原则。重复是指任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进行一次而无法重复就得出“正式结论”是草率的。随机是为了避免偶然性，减少误差。5.单一变量原则

6对照性原则实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响.第38页，课件共81页，创作于2023年2月例如：我们在做“植物的向性运动”有重力与单侧光两个实验变量，必须要有各自实验和变化结果，常见的错误就是在有光的条件下进行重力实验变量，影响了实验结果的准确性。

又如:在验证温度对酶活性的影响的实验中，就必须控制pH值、底物量和酶量的相等，只改变单一变量——温度，观察不同温度下酶活性的差异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。第39页，课件共81页，创作于2023年2月（二）设计原则

(1)科学性原则。指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，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。①实验原理的科学性；②实验材料选择的科学性；③实验方法的科学性；④实验结果处理的科学性第40页，课件共81页，创作于2023年2月

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如2000年全国高考试题第25题。本题要求学生设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用，题中给出了两个实验原理：血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，若缺少它则血液不能凝固；草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而且完整，学生可由此产生明确的设计思路。第41页，课件共81页，创作于2023年2月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。孟德尔选用自花传粉的豌豆作为杂交实验的材料，以及“植物细胞的植壁分离复原”实验选用紫色洋葱作为实验材料都是一些经典的成功选材的范例。再如，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，实验现象明显；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目的。第42页，课件共81页，创作于2023年2月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。

如证明植物细胞呼吸释放二氧化碳的实验是这样设计的：通入的空气首先经过NaOH溶液除去其中的CO2再经过Ca(OH)2溶液检验CO2是否除尽，最后才通入装有萌发种子的密封瓶中。只有经过这样的步骤，才能完全排除干扰因素（空气中CO2），才能证明瓶中排出的CO2确实来源于种子。第43页，课件共81页，创作于2023年2月④实验结果处理的科学性这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，最后再经过仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。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：

试验条件水分消耗（ml）Ca2+K+Mg2+(%)光照109013527179黑暗53410535113一是植物对水分和矿质元素的吸收，与光有一定的关系；二是植物对水分和矿质元素的吸收是相对独立的两个过程；三是植物对矿质元素的吸收具有选择性。上面的结果因为经过了记录和整理，所以使人一目了然。观看这个实验结果，首先要分析出该实验中设计了哪些对照组。由上表可知，表中出现三组对照：一组是有光与无光；一组是水分的吸收与矿质元素的吸收；还有一组是不同的矿质元素的吸收情况比较。所以，我们分析实验结果时，也应从这三方面入手，得出加下实验结论：第44页，课件共81页，创作于2023年2月

(2)平行重复原则

任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。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。

下面的这道题就是根据平行重复原则设计的实验。在用质壁分离法测细胞的渗透能力的实验中，把剪成小块的洋葱表皮细胞(等量)分别依次放入下面各组溶液中，结果记录如下表。培养皿蔗糖溶液浓度（mol.L-1）发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比10.2无20.3无30.415%40.540%50.680%60.799%70.8100%第45页，课件共81页，创作于2023年2月请回答：(1)该洋葱细胞液的等渗浓度范围为_________________。

(2)在以上基础上，如何进一步改进实验，将测定的洋葱表皮细胞的细胞液浓度范围精确到小数点后两位数。①需设置的蔗糖溶液浓度分别为_______________。②____________________________________。③观察。④结果与分析。实验的第二步需要根据平行重复原则设计实验来得出结论。培养皿蔗糖溶液浓度（mol.L-1）发生初始质壁分离细胞占观察细胞数目的百分比10.2无20.3无30.415%40.540%50.680%60.799%70.8100%第46页，课件共81页，创作于2023年2月

(3)单一变量原则。

该原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义是：

①不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量。

②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如，在“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”实验中，加入的淀粉和蔗糖是单一变量，而加入的淀粉酶的量、反应温度、pH则应控制成相同条件(常量)，否则这些因素的差异将作为无关变量，干扰实验结果及对实验结果的分析。因此，在考虑单一变量原则时，还要尽量使常量能够满足实验成功的条件。第47页，课件共81页，创作于2023年2月例4.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：在这一实验设计中，应该改正的错误是（）A．两个花盆都应该放在向阳的地方B．两个花盆都应该放在黑暗的地方C．两个花盆的温度不应该一样高D．两个花盆都应该浇给充足的水花盆阳光温度水Ⅰ光照20℃充足Ⅱ暗室20℃不充足在考虑单因子变量原则时，还要尽量使常量能够满足实验成功的条件。D第48页，课件共81页，创作于2023年2月(4)对照原则。对于对照实验，一个实验可包括实验组和对照组，实验组是接受自变量处理的对象组，对照组(控制组)是不接受自变量处理的对象组。

目的：通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。所以大多数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验。

如何设置对照实验呢？所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。

对照类型：①空白对照②自身对照③条件对照④相互对照第49页，课件共81页，创作于2023年2月对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面：

①所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。④所用处理方法要相同如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。第50页，课件共81页，创作于2023年2月①空白对照：

对照组为不作任何处理的对象组。如探索影响淀粉酶活性的条件的实验中，l号试管加lmL蒸馏水，2号、3号试管分别加等量的NaOH、HCI溶液。1号试管即为典型的空白对照组。

②自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。如观察植物细胞“质璧分离和复原”实验。即是典型的自身对照——实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。第51页，课件共81页，创作于2023年2月③条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。例如：“动物激素饲养小动物”采用等组实验法，其设计实验方案是：

甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)

乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照)

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。显然，通过条件对照．实验说服力大大提高.第52页，课件共81页，创作于2023年2月④相互对照：指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。例5.关于植物生长素与向光性关系的实验实验原理、目的要求、材料用具（略）方法步骤1．取5个小花盆，各栽入一株品种、粗细和大小都相同的玉米幼苗(要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘)，把玉米幼苗分别编为l号、2号、3号、4号和5号。第53页，课件共81页，创作于2023年2月

2．按照下图所示安排实验装置。其中，1号和2号玉米幼苗保持完整，3号、4号和5号玉米幼苗的胚芽鞘尖端已经切去；在4号玉米幼苗顶端的正中位置放一块含生长素的琼脂块；在5号玉米幼苗顶端的一侧放一块含生长素的琼脂块。在2号、3号和4号的纸盒侧面与植物幼苗顶端平齐的部位挖一个小洞，在纸盒外放置一盏台灯，使台灯的灯泡对着纸盒侧面的小洞。第54页，课件共81页，创作于2023年2月3．接通台灯电源24h之后，打开纸盒。然后观察并且记录这5株玉米幼苗的生长情况。本实验有四组对照实验，这四组对照实验的设计思路和意图怎样？①2号与1号对照这一组对照对实验材料的处理相同，都保留胚芽鞘尖端；但实验的条件不同，分别为黑暗与单侧光照射。目的是了解玉米幼苗产生向光性的外因是单侧光照射。②3号与2号对照这一组对照对实验材料的处理是不同的，2号保留胚芽鞘尖端，3号的胚芽鞘尖端已经切去，而实验的条件则相同一都是单侧光照射。目的是了解玉米幼苗的向光性与内因———胚芽鞘尖端的存在有关。第55页，课件共81页，创作于2023年2月③4号分别与2号、3号作对照

4号与2号对照：对实验材料的处理不同，但实验的条件相同——都是单侧光照射。

4号与3号对照：也是实验材料的处理不同，但实验条件相同。目的是了解玉米幼苗的向光性，不但与胚芽鞘尖端的存在与否有关，而且直接与胚芽鞘尖端产生的生长素有关。④5号与1号对照这一组对照对实验材料的处理不同，而实验条件相同——都是黑暗处理。目的是了解玉米幼苗的向光性与生长素在胚芽鞘两侧的分布多少有关。第56页，课件共81页，创作于2023年2月三、实验设计题型分类：（1）补充完善型一般给出了具体的材料及条件，要求完成实验操作的部分步骤。并预期结果，分析原因。第57页，课件共81页，创作于2023年2月例．在相同的环境条件下分别种植大麦与狗尾草，它们都生长良好，把二者的种子混匀后播种，则大麦正常生长，狗尾草的生长明显受到抑制(矮小)。

(1)为了验证大麦的生长对狗尾草的生长有明显抑制作用，请根据所给材料器具，在给出的实验方法和步骤的基础上继续完成实验并预期实验结果。材料器具；大麦种子，狗尾草种子；50(cm)×50(cm)×10(cm)的栽种盒，剪刀，洒水壶，天平，直尺等。方法步骤：第一步：选取A、B、C三个栽种盒，在栽种土壤表面画5×5厘米的小方格，每一小方格中心放一粒大麦种子或狗尾草种子。三个栽种盒的播种方式依次为：A只种狗尾草种子；B.只种大麦种子；C.___________________________。第二步：洒上少许细泥土覆盖种子，用细孔眼洒水壶浇水，把三个实验栽种盒放在相同的20℃左右环境中培养2～4周，每天均保持足够时间的___________。第三步：每天观察记录，统计盒内植株的地上枝平均干重、_________________

等数量特征。比较三个实验栽种盒的植物特征差异。大麦种子和狗尾草种子间行种植光照平均株高、平均叶长等第58页，课件共81页，创作于2023年2月结果预期和结论：________________________________C盒中的狗尾草生长情况明显比A盒中的差；大麦的生长对狗尾草的生长有明显抑制作用

突破策略：解答这类题时首先要根据题目提供的材料和用品，仔细分析已知步骤的暗示作用，再运用生物学原理进行有序而严密的思维，用文字准确明了地予以表达。第59页，课件共81页，创作于2023年2月（2）改错型

试题给出了一套有毛病的实验方案，实验目的、材料、过程和结果等有错误，要求考生运用已学过的知识分析找出并加以改正。答题时应从实验原理、药品仪器的使用、对照实验的设置、单一变量的控制、实验结论的得出等方面着手，进行认真的分析、比较、推理与判断，找到病根并纠正。第60页，课件共81页，创作于2023年2月例：为验证“二氧化碳是光合作用合成有机物必须的原料”，某同学设计了如下实验方案：（1）实验目的（略）（2）实验材料和用具（略）（3）实验方法和步骤①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯氢氧化钠溶液，密闭不漏气。②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物，暗室中装有红色安全灯。③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。⑤将已脱色的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘—碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。该实验方案有几项明显错误，请指出错误并指正。第61页，课件共81页，创作于2023年2月突破策略一看对照：有无对照实验，对照是否合理（实验变量的设置；是否有标记；是否遵循单一变量原则；等量原则……）二看步骤：顺序是否合理；是否完整；有无违反生物学基本原理）三看材料（材料的选择是否恰当；药剂使用、用量是否准确）四看条件（是否需要搅拌、加热；温度、光照等是否合理）五看结果（结果的验证方法是否得当；实验结果的验证目标是否准确）第62页，课件共81页，创作于2023年2月（3）完整设计型

分验证型和探究型两种题型。验证型设计题结果具有单一性，指向性。是一个众所周知的生物学原理或事实。探究型式题结果具有多样性，要预测各种可能的结果。解答这类题时，要充分研究实验目的和给出的条件(如实验器材、药品等)，确定与此相关的生物学原理，在条件、目标与原理之间寻找关联点，再设计一个具体可操作的方案。第63页，课件共81页，创作于2023年2月例：2004年高考（全国卷）胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。（一）实验材料和用具正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。（二）实验步骤（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液）（三）实验结果的预测、解释和结论。第64页，课件共81页，创作于2023年2月（4）设计和完成实验的基本思路1．明确实验题目要求。解题首先要明确题意，即弄清是设计实验方案、完成实验步骤，还是分析实验结果。2．审准实验目的和原理。明确验证的“生物学事实”是什么，或“生物学事实”的哪一方面；实验所依据的生物学原理(或其他知识)是什么。如“温度对酶活性的影响”的实验原理为淀粉遇碘变蓝，淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，麦芽糖遇碘不变蓝。3．确定实验变量，设立对照实验。找出自变量(实验变量或实验条件)和因变量(反应变量)以及影响本实验的无关变量，然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。

实例：验证“CO2是光合作用合成有机物的必需原料”，①首先明确该实验的条件是CO2，结果是光合作用(合成有机物)，影响结果的条件变化应该是CO2的有无两种情况，那么对照的设计就应该为空白对照。②影响实验结果的无关变量有温度、pH、实验用植物的生长状况、饥饿处理的环境、吸收CO2的NaOH的量及浓度等因素，为做到平衡和消除无关变量对实验结果的影响，常常采用对照的方法，即在无关变量相同的条件下，观察实验变量(实验条件)的不同情况对反应变量(实验结果)的影响。第65页，课件共81页，创作于2023年2月4．确定实验方法。

(1)化学物质的检测方法①淀粉——碘液②还原糖——斐林试剂、班氏试剂③CO2——Ca(OH)2溶液或酸碱指示剂④乳酸——pH试纸⑤O2——余烬复燃⑥蛋白质——双缩脲试剂⑦染色体——龙胆紫溶液、醋酸洋红液⑧DNA——二苯胺试剂⑨脂肪——苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液(2)实验结果的显示方法①光合速率——O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量②呼吸速率——O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量③原子途径——放射性同位素示踪法④细胞液浓度大小——质壁分离⑤细胞是否死亡——质壁分离、细胞质流动⑥甲状腺激素的作用——动物耗氧量，发育速度等⑦生长激素的作用——生长速度(体重变化，身高变化)⑧胰岛素的作用——动物活动状态⑨菌量一一菌落数或亚甲基蓝溶液褪色程度⑩大肠杆菌一一伊红一美蓝琼脂培养基第66页，课件共81页，创作于2023年2月

(3)实验条件的控制方法①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水③除去容器中的CO2——NaOH溶液④除去叶片中原有淀粉——置于黑暗环境中⑤除去叶片中叶绿素——酒精加热⑥除去光合作用对细胞呼吸的干扰——给植株遮光⑦如何得到单色光——棱镜色散或彩色薄膜滤光⑧血液抗凝——加入柠檬酸钠⑨线粒体提取——细胞匀浆离心⑩骨的脱钙——盐酸溶液第67页，课件共81页，创作于2023年2月

5．设计实验步骤。

根据实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。要思考题中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用。要注意以下两点：一是题中给出的实验试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意添加实验试剂和材料。由于实验设计是一种开放性试题，可能存在多种实验步骤，但一般应遵循以下几个要求：简便性、可行性、安全性和精确性。对照实验的常用步骤：分组编号设置对照同条件处理观察结果得出结论第68页，课件共81页，创作于2023年2月书写实验步骤的注意事项：a.分步叙述要标号；b.

研究的器皿或对象要标号；c.要说明对材料的选择及处理状况；d.要遵循对照的原则；e.要控制好单一变量；f.对部分实验条件要有时间、量、温度等的描述；g.语言叙述要简明扼要、科学，各步之间要有一定的连续性。第69页，课件共81页，创作于2023年2月

一份完整的实验设计方案，应该包括：实验名称，实验目的，实验原理，实验对象，实验条件，实验材料、用具和装置，实验步骤，实验现象，实验结果的假设和预期，实验结果的分析和讨论。实验设计的基本内容

明确实验目的分析实验原理确定实验思路设计实验步骤预测结果并分析得出实验结论

实验设计的方法第70页，课件共81页，创作于2023年2月实验名称：是关于一个什么内容的实验。实验目的：要探究或者验证的某一事实。实验原理：进行实验依据的科学道理。实验对象：进行实验的主要对象。实验条件：完成该实验必需的仪器、设备、药品条件。实验方法与步骤：实验采用的方法及必需操作程序。实验测量与记录：对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确的记录。实验结果预测及分析：能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。实验结论：对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。第71页，课件共81页，创作于2023年2月

实验设计应注意的问题（1）在掌握实验目的

(即需要验证的生物学事实)、原理的基础上确定实验方法。（2）严格遵循实验设计的基本原则，准确设置对照或变量。（3）注意实验程序的科学性、合理性。（4）对实验现象进行准确的观察、测量、记录。（5）准确地预测实验结果，实验设计的最后往往还需要预测实验结果，在结果预测上要全面，准确。例如：第72页，课件共81页，创作于2023年2月①测交结果预测，除了全黑，有白有黑外，还有全白（只是概率较小）。②加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；另外“不变”也不能说成“无现象”。③用亚甲基蓝做菌量检测时，不能把“褪色”说成“无色”。④在验证甲状腺激素对促进幼小动物发育的作用时，不能把“发育”说成“生长”。能够预测可能出现的实验结果及其导致原因，并能够得出科学的实验结论。第73页，课件共81页，创作于2023年2月（6）合理地设计操作过程基本的实验方法选定以后，紧接着就要编定具体的操作细节，这些操作细节的设计要合理规范、切实可行，否则也会造成很大的失分。如：①从动物体内取血，是从臀大肌中抽取，还是从血管中抽取？取血前是否要用酒精棉球对取血部位进行消毒？②向淀粉糊中加了唾液后是否要振荡试管呢？③酶促反应的试管如何加热？是直接加热，还是水浴保温？④在用酒精溶解叶中叶绿素时，酒精要加热，是直接加热，还是隔水加热？⑤使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作？是饲喂，还是注射？⑥不同的情况下要合理地选用不同的水。如：清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水。……等等第74页，课件共81页，创作于2023年2月（7）简明地组织语言文字①步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，并加以编号。②试管（或烧杯，水槽等）要加以编号，如A、B或甲、乙等等，这样可使叙说简洁一些。③叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜说成“一样多的”；“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等等。常用的表达词汇：适宜、适应、等、相同、等量、各、分别、显著差异、一段时间

第75页，课件共81页，创作于2023年2月高考验证实验方案设计典例探析

为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中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、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：１．剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面上。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，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。．．．．．．分析预测的实验结果：幻灯片32幻灯片55幻灯片56第76页，课件共81页，创作于2023年2月

实验原理⑴在充足光照下，进行光合作用的