高中生物实验设计、分析及其评价 旧人教 必修1.rar

高中生物实验设计、分析及其评价旧人教必修1生物科学是一门实验科学，实验在生物教学中有十分重要的地位。由于近代的科学教育太注重教材和书本知识，使得科学的本质被淹没在一般的科学知识的细枝末节之中了。生物教学也是如此，生物实验变成了知识的简单验证和再现。目前，改变这一现状显得尤为迫切。因此，随高考的不断改革，高考对生物学实验有了更高的要求。2003年高考生物学科考试说明（新课程版）明确指出，考生应能对实验现象和结果进行解释和分析，应理解探索性实验的一般方法，能够制订课题研究的初步计划。而从近几年的实验题在高考中的题型变化来看，侧重考查学生对实验进行设计、分析和评价的能力已成为命题趋向，其中设计型实验题更是热点。这一类试题能较全面地考查学生的实验知识和基本技能，分析问题和解决问题的能力以及创造能力。由于学生缺乏实验设计的有关理论知识，平时的练习也偏少，遇到这类题型，就会感到茫然，无所适从。因此，在复习过程中我们要让学生了解有关实验设计的基本理论，并通过典型的习题多加训练。所谓实验设计，就是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。试题往往要求学生选择合适的实验器材，根据正确的实验原理，设计科学的实验方法和实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象、结果。一、实验设计的基本理论：实验是科学研究过程中的一个重要环节，是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但通常分为以下几步：1.观察2.提出问题3.假说4.实验5.结论二、实验设计的类型：开放型：只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验方案。限制型：给出课题、原理、材料、试剂、用具等，设计实验方案。改进型：分析所提供的实验方案，对其中的不完善之处提出改进方案。补充型：要求学生对实验过程中的个别方面进行科学的补充。三、实验设计的内容一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几方面的内容：1实验题目的确定2提出假说3设计实验方法和步骤4提出实验的预期结果5观察现象、结果及数据的搜集及处理方法。书写实验设计方案通常包括：“实验课题”、“实验假说”、“实验预期”、“实验目的要求”、“实验对照类”、“实验材料用具”、“实验方法步骤”和“实验结论与讨论”等项目。而在中学生物课本的实验指导中，实验假说和实验预期大都隐含在“实验原理”中。实验方法类型、实验对照类型则一般隐含在“方法步骤”里。四、实验设计应遵循的原则（1）科学性原则：符合生物学的基本原理（2）简便性原则：材料易得、药品便宜、装置简单、操作简便、步骤简短（3）严谨性原则：原理正确步骤简洁现象明显结果准确（4）对照性原则：在实验设计中，通过设置对照组，可排除无关变量的影响，减少实验误差。实验设计中可采用的对照方法很多。空白对照：指不做任何实验处理的对照组。自身对照：指实验和对照在同一对象上进行，即不另设对照组。条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。相互对照：指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。（5）单因子变量原则：单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。五、实验设计的一般程序（1）确定原理（2）提出假设（3）确定实验思路、选择器材（4）设计实验步骤（5）观察实验现象、记录实验数据（6）实验结果的分析和讨论；（7）得出正确的实验结论。六、实验设计举例及分析开放型:例如：给你一株盆栽幼苗，你如何将他设计成如图所示形状的植物？要求：（1）自选材料、试剂、用具等（2）写出实验原理、方法步骤（3）预测实验结果分析：这是植物弯曲生长的现象，引起植物弯曲生长的原因有：（１）单侧光的影响――向光性生长原理（２）重力的影响――茎的背地性生长原理（３）人工修剪的方法――植物的顶端优势的原理。例：方案一原理：单側光照射导致生长素分布不均匀，植物茎向光弯曲。器材：盆栽幼苗、包装箱（高约50cm）步骤：（1）将包装箱的底板去掉，在箱的侧面上方开一直径为10cm的圆孔。（2）每天浇水后，将包装箱罩着花盆（孔对着太阳），让盆栽植物在室外生长。结果：一段时间后，箱内的植物就长成如图所示的形状。例：方案二原理：重力使生长素分布不均匀，茎背地生长。材料：盆栽植物幼苗步骤：将花盆向右側放在地面上结果：一段时间后，盆内的植物就长成如图所示的形状。练习：请你设计一个实验，证明动物生长激素的分泌器官及其生理作用。限制型：例1:给你未萌发的小麦种子、广口瓶、橡皮塞、凡士林、烧杯、烧杯、小试管、NaOH、有色液体、细玻璃管等和药品，试设计一个实验，证明“生活小麦的种子不萌发时也在进行呼吸作用”