高中生物實驗設計原則和方法市公開課金獎市賽課一等獎課件

1、 生物試驗設計 標準和方法第1頁一、試驗設計標準 試驗設計標準有：科學性標準、對照標準、單一變量標準和平行重復標準等。 從做題角度出發(fā)，在設計試驗時，應著重注意單一變量標準和對照標準。第2頁 單一變量標準即一個試驗中只能有一個自變量，即試驗過程中欲處理試驗原因，其它試驗條件各組應該一致，以防止或降低無關(guān)變量和額外變量干擾。 1. 單一變量標準第3頁 比如“探究海藻糖是否能夠保護組織細胞免受低溫損傷”試驗中，“是否添加海藻糖”為自變量，其余條件如溫度（低溫）、組織細胞量等都是無關(guān)變量，甲、乙兩組應保持相同。 又如“驗證活細胞細胞膜含有選擇透過性”試驗中，“A、B兩燒杯中不一樣pH值”為自變量，燒

2、杯大小、花瓣多少等是無關(guān)變量。第4頁 除了自變量外：試驗材料要相同，包含數(shù)量、大小、生理情況等；試驗器具要相同，包含材質(zhì)、大小等；試驗試劑要相同，包含種類、成份、濃度、體積等；環(huán)境條件要相同且適宜，比如溫度、光照、pH等。 怎樣在試驗中表達單一變量標準？第5頁 對照標準是設計和實施試驗準則之一。經(jīng)過設置試驗對照對比，排除無關(guān)變量影響，增加試驗結(jié)果可信度和說服力。通常，一個試驗總是分為試驗組和對照組。試驗組，是接收試驗變量處理對象組；對照組，是不接收試驗變量處理對象組。 2. 對照標準第6頁 至于哪個作為試驗組，哪個作為對照組，普通是隨機決定。按對照內(nèi)容和形式上不一樣，通常有以下對照類型：（1）

3、空白對照：指不做任何處理對象組。 如“驗證活細胞細胞膜含有選擇透過性”試驗中，A組燒杯中加了鹽酸，B組加等量清水，B組相對A組而言不含HCl，B組就是空白對照。第7頁（2）相互對照：指不另設對照組，而是幾個試驗組相互對比對照。在等組試驗法中，大都是利用對照。比如“探究光照對植物生長影響”試驗。（3）本身對照：指試驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照組。本身對照，方法簡便，關(guān)鍵是要看清楚試驗處理前后現(xiàn)象改變差異，試驗處理前情況為對照組，試驗處理后改變則為試驗組。（4）條件對照：指雖給對象施以某種試驗處理，但這種處理是作為對照意義。 第8頁 1、準確把握實驗目。 實驗目是整個實驗設計靈魂，全部實

4、驗步驟設計都要圍繞實驗目這個核心進行，所以在進行實驗設計前首先要認真分析實驗目。 經(jīng)過分析實驗目一方面可確定實驗變量，為實驗條件控制、對照實驗設置提供依據(jù)；其次可確定實驗性質(zhì)，即實驗是“驗證性實驗”還是“探究性實驗”，以便能正確地預期實驗結(jié)果和結(jié)論。二、試驗設計程序 第9頁2、細心搞清試驗要求。 一個生物學現(xiàn)象證實可經(jīng)過不一樣試驗來證實，但終究選取何種方案，則要依據(jù)題目要求和所給材料及用具來確定，所以在把握試驗目標后，要細心地搞清題目標要求和題中條件，尤其是不能隨意增減材料，不然盡管試驗設計得很完美，但若不合題意，還是會丟分甚至不得分。 第10頁3、精心策劃方法步驟。 試驗方法步驟策劃是整個試

5、驗設計精華，是一個好試驗設計最富有創(chuàng)意閃光之處，也是搞好試驗設計關(guān)鍵所在，設計中應注意遵照設計標準。試驗步驟普通為三步：第一步，取材，分組，編號；（有時需要先對部分材料進行加工）第二步，分組處理，設置對照，控制變量；（有時此步也能夠分為幾個步驟）第三步，觀察試驗現(xiàn)象。第11頁 4、準確預測試驗結(jié)果和結(jié)論。 試驗結(jié)果即試驗過程中觀察到試驗現(xiàn)象或搜集到數(shù)據(jù)；結(jié)論則是經(jīng)過對試驗結(jié)果分析得出定性表述。 結(jié)論應緊緊圍繞試驗目標，回答試驗目標提出問題。試驗目標類型不一樣，結(jié)果和結(jié)論寫法就不一樣。 第12頁 驗證性試驗：驗證性試驗試驗目標是“預料之中”，所以結(jié)果和結(jié)論只有一個情況。結(jié)果即為由所學知識或試驗原

6、理推出現(xiàn)象，結(jié)論即為試驗目標。 探究性試驗：探究性試驗是對未知生物學現(xiàn)象進行探索，所以預期結(jié)果及結(jié)論是全部可能出現(xiàn)情況，為各種情況。其書寫格式普通為“假如則；假如則”。第13頁 例一：（探究型）請你依據(jù)相關(guān)知識，設計一個試驗探究鎂是植物生長發(fā)育過程所必需元素，請寫出簡明步驟、預期結(jié)果及結(jié)論。試驗材料和用具：若干株番茄幼苗、蒸餾水、各種元素、多個培養(yǎng)瓶等。 三、試驗設計例題第14頁 試驗步驟： 1、配制完全營養(yǎng)液和缺鎂營養(yǎng)液；2、取相同培養(yǎng)瓶10個，等分成A、B兩個組； 3、向A組各瓶分別加入等量完全營養(yǎng)液，向B組各瓶分別加入和A組各瓶等量缺鎂營養(yǎng)液；4、將長勢基本相同10棵番茄幼苗分別放入A、

7、B組10個培養(yǎng)瓶中，置于相同、適宜環(huán)境條件下培養(yǎng)；5、一段時間后觀察結(jié)果；第15頁 預期結(jié)果及結(jié)論： 1、若A組全部/大部分植株生長良好，B組全部/大部分生長異常，則說明鎂是植物生長發(fā)育必需元素；2、若A組和B組植株均生長良好，則說明鎂不是植物生長發(fā)育過程必需元素；第16頁 例二：（驗證型）已知光照強度、溫度和二氧化碳濃度均能影響植物生長，且“在一定光照強度范圍內(nèi),在其它條件適宜情況下，光照越強，幼苗質(zhì)量增加越快”試設計一個試驗驗證之，并寫出簡明步驟、預期結(jié)果及結(jié)論。 試驗材料：花盆若干、玉米幼苗若干、來自同一處土壤若干以及減弱或加強光照設備若干第17頁 試驗步驟： 1、取相同花盆15個，分成等量甲乙丙三組；2、向各花盆加入等量來自同一處土壤適量，分別植入一株生長情況大致相同玉米幼苗； 3、對甲組幼苗施以弱光照，乙組適當遮蔭（相當于全光照1/25），丙組全光