高一生物第十一章科学实验的一般原理和方法教学案

1、高中生物学第11章科学实验教学计划的一般原则和方法第一节实验对象的选择和实验设计问题解决指南例1为了给你洋葱、蔗糖、蒸馏水和必要的工具，请设计一个实验方案来测量洋葱表皮细胞的滚动浓度范围。分析(1)实验原理：水渗透。(2)实验方法：配制一系列不同浓度的蔗糖溶液(如5%、10%、15%、20%)。(2)用蔗糖溶液处理洋葱表皮细胞。根据蔗糖溶液的浓度梯度，用显微镜逐个观察负载量。(3)结论：洋葱表皮细胞液的浓度介于两种相邻溶液的浓度之间，这两种溶液能引起细胞壁分离，但不能引起细胞壁分离。本实验的设计是基于一般实验方法的原理，结论是通过实验组直接得出的。例2请设计一个实验来证明动物生长激素的分泌器官

2、及其生理功能。(切除动物脑垂体非常复杂，所以这个实验只为学生设计。(分析设计方案 (1)材料：幼兔(或其他幼兽)。(2)治疗：实验组甲：垂体切除术；实验b组：垂体切除术后每天注射生长激素；对照组c:正常兔。(3)根据观察结果，得出结论：实验组甲：生长停止；实验组b:先停下来，然后继续成长；实验组c:生长没有停止。结论是生长激素是由垂体分泌的，能促进幼小动物的生长。本实验的设计是基于控制实验的原理，通过对比实验组和对照组的差异得出结论。实施例3一个生产队研究了通过施用氮肥(尿素)来增加小麦产量的试验。实验设计包括两个处理：处理(1)施用150公斤；每公顷尿素；处理(2)是应用300公斤；每公顷尿

3、素；不施肥作为对照(CK)。施肥试验田有两种安排：重复一次和不重复。试画麦田试验田两种布局模式的规划图。根据实验设计的要求，每个实验区的面积应一致，两种场地布置方式如下图2所示。施肥试验一(重复一次)施肥试验二(不重复)整合练习1.为了研究不同饲料对家猪的育肥效果，比较不同小麦品种的叶片大小，如何选择原料？2.一所中学的课外活动小组计划进行养殖白玉蜗牛的实验。你认为在实验设计中应该探索哪些具体内容？3.在动物实验中，很难正确设置控制。很难选择20只完全相似的动物分成对照组和治疗组，每组10只动物。那么，你能想出一个聪明的方法来为这种实验设置一个控件吗？4.许多科学家认为孟德尔选择豌豆作为实验材

4、料是他在植物杂交实验中成功的关键；卡尔文研究植物光合作用的黑暗反应时，小球藻是成功的关键。这是为什么？5.有一个船长想测试一些预防晕船的药物的效果。他选择乘客作为对照，让机组人员服药。结果，大多数乘客晕船，但船员没有晕船。这个结果能解释这种药的功效吗？为什么？第二节，实验实施的技巧和技巧问题解决指南实施例1根据所提供的动物标本，通过详细的观察比较豺和狼的区别，请填写下表：体型车厢面漆尾部豺狼狼经过观察和测量，豺狼个头小，狼个头大；豺的体色是红棕色，狼的体色是灰黄色。豺的尾巴又粗又长，它的毛像狐狸尾巴一样浓密。狼的尾巴又短又尖，下垂，很少移动。实施例2:采取相同数量和相同大小的两种不同处理(喷洒

5、不同生长素浓度的棉花叶片，使用实验台上的设备，设计一种测量叶面积的方法。(1)详细描述你的实验过程。(2)钙棉花叶片作为不规则物体的分析。测量叶片面积有两种方法：(1)用标尺测量叶片长度(从叶片基部到叶尖的长度)和叶片长度中点处的宽度，并根据长度和宽度的公式0.761计算叶片面积。(2)使用方形纸，将刀片平放在方形纸上，用削尖的铅笔画出刀片的边缘。因为每个栅格的面积是已知的，所以叶片的面积可以通过计算叶片所占据的栅格的数量来获得。实施例3以相同数量的不同苹果品种国光和红富士的果实为例，利用实验台上提供的卡尺、秤、量杯、秤等工具，设计了一种测量苹果大小(体积)的方法，并将测量数据用于比较两种不同

6、苹果的大小。苹果果实是一种不规则形状的物体，可以用量筒或量杯来测量体积，即先将一定体积的水放入量筒中，然后将待测的苹果果实放入量筒中。通过测量圆柱体中的体积增长，可以计算出不同品种水果的体积。实施例4为了测量发芽期不同豆类种子的含水量，提供了四种豆类种子，包括大豆、绿豆、蚕豆和豌豆。实验台配有称量瓶、天平、坩埚钳、干燥器和室内烘箱等。设计了测定含水量的实验过程，并对四种发芽种子的含水量进行了比较。水分测定方法分析：用坩埚钳从称量瓶烘箱中取出样品(一定量)，取出称量瓶干燥器、称量瓶烘箱、称量瓶，称量称量瓶(恒重)。计算水的质量分数。水的质量分数(%)=在实施例5中，黄色豌豆幼苗的芽鞘尖端被去除，

7、然后进行实验以研究植物激素对豌豆幼苗生长的影响。用墨水在每株植物的上胚轴上从上往下画一个标记，如下图所示：用上述方法处理的幼苗分成三组，每组120株，分别给予激素甲和激素乙。然后把所有的幼苗放在黑暗的地方5天。每天，从每组中取出20株幼苗，在标记处切下它们的“顶部”，并测量“顶部”的平均长度(L)和平均鲜重(W)。最后，计算各组的重量/重量比。结果如下表所示。天对照实验激素甲和激素乙水渍险(mm)(mg)(mg/mm)(mm)(mg)(mg/mm)(mrn)(mg)(mg/mm)010.0 20.5 2.05 10.0 21.0 2.10 10.0 21.5 2.15110.2 21.0 2.

8、06 10.3 27.5 2.67 12.5 52.0 2.00210.8 21.5 1.99 10.9 42.5 3.90 15.5 36.0 2.32311.0 22.0 2.00 11.2 60.0 5.36 22.0 49.5 2.25411.5 22.0 1.91 11.4 69.5 6.10 29.5 59.0 2.00511.4 22.5 1.97 11.3 60.5 5.35 30.0 60.0 2.00(1)用什么工具测量幼苗长度？根据平均长度(l)的数据，可以得出什么结论？(2)用什么工具来测量幼苗的重量？“顶”平均重量和幼苗细胞体积之间有什么关系？解释答案。(3)根据你在

9、回答(2)中的推断，W/L代表什么？(4)写下一种激素的名称，其特征必须与激素b相似(5)激素A处理的幼苗第5天的W/L值低于第4天，这可能是解释的原因。(6)解释以下实验步骤的原因：(1)去除豌豆幼苗芽鞘。(2)将幼苗放在暗处生长。分析(1)长度是用标尺测量的。从三组实验的“顶端”平均长度的比较来看，激素B可以促进生长。(2)用天平测量幼苗的重量。顶部平均重量的增加与幼苗细胞体积的增加有关。细胞伸长增加其生长量和液泡水量，从而增加其重量。(3)重量/升代表每毫米幼苗的重量(毫克)。(4)生长素与激素b相似。(5)激素A的W/L值下降可能是由于激素A对增加幼苗重量的作用减弱，导致W/L值下降。

10、(6)由于芽鞘是生长素产生的地方，为了研究外源激素的作用，有必要切断豌豆幼苗的芽鞘。此外，幼苗在黑暗中生长，以防止光合作用因素对实验的干扰。整合练习6.渔民经常用鸬鹚(俗称鱼鹰)捕鱼。根据你的观察，鸬鹚适合捕鱼的形态特征是什么？7.观察孔雀在动物园的行为。请形容骄傲如孔雀的精彩表演：孔雀的性别就是性别。它展开尾部的屏幕来模拟它。还不断地旋转、摇动、发出声音，做出各种优美的舞蹈动作。这是一种行为。尾屏是从尾部发展而来的，而不是尾部羽毛。尾羽的长度隐藏在。8.根据对仙人掌、茧丝、葫芦苔和金鱼草的观察，填写下表：植物根阻止叶子适合居住的地方仙人掌芦苇菟丝子金鱼藻9.观察下图中黑头鸥可能的姿势，并试着

11、回答：一只海鸥在另一只海鸥的领地上偶然相遇。以下哪一项可能是后来者的姿态？10.一所学校的生物实验组计划进行田间实验来培育新的作物品种。你认为实地观察应该制定哪些观察项目？11.一所学校的课外活动小组研究了不同浓度的蔗糖溶液对马铃薯块茎大小的影响，包括以下步骤：(1)用打孔机从同一马铃薯块茎中取出三个样品，用刀片修剪使其长度至少为30毫米，并使三个样品尽可能长。(2)尽可能准确地测量每个马铃薯块的长度、直径、体积和重量，并将获得的数据记录在下表中。(3)将三个马铃薯片分别放入有标记的试管中。将蒸馏水倒入试管甲，将10%的糖溶液倒入试管乙，将20%的糖溶液倒入试管丙，所有这些都必须浸泡马铃薯片。

12、然后用铝箔封住每个试管口，并将其放在试管架上。1 2天后，从试管中取出马铃薯片，按照(2)的测量要求重复一次，并将获得的数据记录在表中。尝试回答以下实验问题：(1)除了记录数据显示的变化外，在三个马铃薯块上还观察到了什么其他变化？(2)马铃薯块A的体积发生了什么变化？(3)糖溶液的浓度与马铃薯重量的变化有什么关系？(4)提出一个假设，说明在什么浓度下，马铃薯的重量是不变的。并设计了验证实验。尺寸马铃薯块a(蒸馏水)马铃薯块b (10%糖溶液)马铃薯块c (20%糖溶液)第一天第二天差异(或-)第一天第二天差异(或-)第一天第二天差异(或-)长度(mm)直径(mm)卷(升)重量(g)第三节实验结

13、果的分析和总结问题解决指南实施例1河北省一个养羊场10只小尾寒羊的产毛量(千克)如下：X:5.3，9.9，6.8，8.3，5.4，9.8，5.0，7.3，7.3，6.4尝试计算平均值(x)并解释变化的程度。分析(1)根据平均计算公式：x=计算。x=5.3+9.9+6.8+8.3+5.4+9.8+5.0+7.3+7.3+6.4=71.5n=10，替代公式：x=71.5/10=7.15公斤(2)变异度可根据标准差公式计算得出：sx=0。计算方法如下：根据公式要求，先列出数据(见下表)。X(X-X)(X-X)25.0-2.154.6235.3-1.853.4235.4-1.753.0636.4-0.

14、750.5626.8-0.350.1227.3+0.150.0227.3+0.50.0228.3+1.151.3239.8+2.657.0239.9+2.757.563X=71.5(X-X)=0(X-X)2=27.746X=71.5/10=7.15(千克)替代公式：sx=1.75(千克)实施例2在养牛场中，随机测量100头牛的身高，获得的变量值如下表所示。试着编制频率分布表和频率分布图，并解释大多数牛的身高。100头牛的身高数据(单位：厘米)136 136 135 132 137 129 136 129 143 137138 133 137 125 133 137 134 129 136 12

15、9136 137 129 129 136 129 133 136 130 133134 140 131 137 135 137 135 141 139 132134 131 137 132 128 131 134 136 132 134126 134 132 133 136 136 138 136 143 136138 142 138 133 133 137 134 133 129 135133 139 135 136 128 131 132 135 141 127139 134 132 134 137 134 134 133 131 139132 131 128 134 138 131 13

16、6 136 134 133要解决这个问题，首先要整理原始数据(上表)。根据分组方法，确定分组数量、分组距离和分组中位数。实验分为10组，其中最大值为143厘米，最小值为125厘米，组间距离为2厘米。在计算组的中值之前，应根据组距离的数量计算组限制。如果第一组的组限是从最低身高减去组距的1/2，即125 cm-2 cm/2=124 cm，这是第一组的下限，其上限是组距的1/2，即125cm-2cm/2=126cm，那么第一组的组限确定为124 cm 126 cm。该组的中值为125厘米。分组后，可以制作频率分布表。具体方法见下表。100头牛身高(厘米)时间分布表组限制(Ci)组中值(厘米)次数(f)124125.9126127.9128129.9130131.9132133.9