高考復習備考科學探究及其教會學生設計實驗優(yōu)秀課件

科學探究科學探究一、什么是科學探究？科學探究二、科學探究有什么用？一、什么是科學探究？科學探究二、科學探究有什么用？問題：什么是科學探究？游戲：讀心術問題：為什么會這樣？假設：可能是因為這個原因？驗證：這樣試一試？結論：真的是因為這個原因。問題：什么是科學探究？游戲：讀心術問題：為什么會這樣？假設一、探究是科學解決問題的過程

1、探究的過程問題假設方案設計方案實施結果結論預期結果一、探究是科學解決問題的過程1、探究的過程問題假設方案設一、探究是科學解決問題的過程

2、探究的實例蜜蜂喜歡什么顏色的花？假設：方案設計：變量——顏色無關變量——？觀察指標——？方案1：變量——不同顏色紙板（膠水）無關變量——紙板大小

放置時間……觀察指標——蜜蜂數(shù)量方案2：方案3：……一、探究是科學解決問題的過程2、探究的實例蜜蜂喜歡什么一、探究是科學解決問題的過程

2、探究的實例蜜蜂喜歡什么顏色的花？假設：方案設計：預期：？方案實施：結果：結論：若蜜蜂喜歡黃色的花，則黃紙板粘的蜜蜂多。一、探究是科學解決問題的過程2、探究的實例蜜蜂喜歡什么一、探究是科學解決問題的過程

3、探究的過程提出問題作出假設制訂計劃實施計劃得出結論表達和交流一、探究是科學解決問題的過程3、探究的過程提出問題作二、探究是獲取知識、認識世界的重要途徑認識世界是從“問題”開始的解決問題常常首先需要“假設”驗證“假設”需要獲取“事實”或“證據(jù)”獲取事實或證據(jù)的途徑包括觀察和實驗等對事實和證據(jù)需要分析和判斷認識世界需要利用多種方式來表述結果，需要與他人交流和合作。二、探究是獲取知識、認識世界的重要途徑認識世界是從“問題”科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑。提出問題是科學探究的前提，解決科學問題常常需要作出假設?？茖W探究需要通過觀察和實驗等多種途徑來獲得事實和證據(jù)。設置對照試驗，控制單一變量，增加重復次數(shù)等是提高實驗結果可靠性的重要途徑?？茖W探究既需要觀察和實驗，又需要對證據(jù)、數(shù)據(jù)等進行分析和判斷。科學探究需要利用多種方式呈現(xiàn)證據(jù)、數(shù)據(jù)，如采用文字、圖表等方式來表述結果，需要與他人交流和合作。小結科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑。小結響尾蛇捕獲到獵物后，它的毒牙會迅速地將毒液注入獵物體內，并未馬上把獵物吞下，而是放獵物逃走。過一段時間，響尾蛇再去追尋和吞食獵物。提出問題并提出解決方案。課后思考提示1：問題，如，響尾蛇是根據(jù)什么標記去追尋中毒的獵物的？提示2：假設提示3：方案響尾蛇捕獲到獵物后，它的毒牙會迅速地將毒液注入獵物體內，教會學生設計生物實驗教會學生一、鋪墊實驗設計的基礎知識（一）什么是實驗（二）實驗中的變量1.變量的種類與相互關系

依據(jù)假設，在人為控制條件下，對實驗變量的變化和結果進行捕獲和解釋的科學方法。一、鋪墊實驗設計的基礎知識（一）什么是實驗（二）實驗中的變量實驗變量（自變量）

反應變量（因變量或應變量）

是指實驗中實驗者操縱、給定的因素和條件。

是指實驗中由于實驗變量引起的變化和結果。實驗變量（自變量）反應變量（因變量或應變量）無關變量（控制變量）

除實驗變量外，影響實驗變化和結果的因素或條件。額外變量（干擾變量）

由無關變量引起的變化和結果。無關變量（控制變量）除實驗變量外，影響實驗變化植酸酶可降解植酸，提純的植酸酶需做活性條件測定。右圖為測定結果。圖中的自變量可為___________________(答一種)；因變量可以通過測定___________________________________________來表示。溫度（或PH）單位時間內植酸的降解量（或植酸降解產(chǎn)物的生成量）植酸酶可降解植酸，提純的植酸酶需做活性條件測定。右2.變量的控制排除對研究對象的干擾

---

減法原理設法對研究對象施加干擾

---加法原理2.變量的控制排除對研究對象的干擾設法對研究對象施加干擾減法原理

設法排除某種因素對研究對象的干擾，保持被研究對象的穩(wěn)定

——創(chuàng)造一個比較純粹的環(huán)境反映研究對象的特征途徑去除或隔離某種條件（變量）的影響——純化抵消、排除無法消除的變量(單一變量)減法原理設法排除某種因素對研究對象的干擾，保持被研

例：血液中的鈣離子在血液中起重要作用，缺乏則血液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應，形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據(jù)提供的實驗材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結果，驗證鈣離子在血液凝固中的作用，并回答問題。（一）試驗材料和用具（1）家兔；（2）生理鹽水；（3）酒精棉；（4）適宜濃度的草酸鉀溶液；（5）適宜濃度的氯化鈣溶液；（6）試管、注射器（針管、針頭）例：血液中的鈣離子在血液中起重要作用，缺乏則血液（二）實驗步驟和實驗結果第一步：在A、B試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水（如下圖）。（二）實驗步驟和實驗結果第二步：________________________________第三步：______________________________________________________________________________________________第四步：______________________________________________________________________________________________問題：設置B管的目的是__________________用酒精棉消毒，用注射器取家兔血

立即將等量的新鮮血分別加入到A、

B兩試管中，結果：A管，不凝固；B管，凝固

將等量的CaCl2溶液分別加入到A、

B兩試管中，結果：A管，凝固；

B管，仍凝固作為A管的對照第二步：__________________________加法原理

設法對研究對象施加干擾，造成研究對象的變化

——反映出研究對象的非正常的某些特征

兩種原理的實質是統(tǒng)一的：——為研究對象創(chuàng)造典型環(huán)境加法原理設法對研究對象施加干擾，造成研究對象的變化兩胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用，為了驗證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”請以小白鼠為實驗對象設計實驗步驟，預測和解釋實驗應出現(xiàn)的結果，并寫出實驗結論。（一）實驗的材料和用具正常實驗小白鼠2只，生理鹽水，用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性試劑，注射器、試管、燒杯等。胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用，為了驗（二）實驗步驟：（實驗提示：采用腹腔注射給藥，給藥劑量不作實驗設計要求；給藥一小時后，用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液。）

（二）實驗步驟：

（1）確定1只鼠為實驗鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠為對照鼠，腹腔注射等量生理鹽水。

（2）將兩支試管分別編號為1號和2號，各加入等量的班氏糖定性試劑。

（3）給藥1小時后，對兩只小白鼠采尿液，實驗鼠尿液放入1號試管內，對照鼠尿液放入2號試管內。

（4）將兩支試管搖勻后，放入盛有開水的燒杯內加熱煮沸，待冷卻后，觀察兩支試管溶液顏色的變化。（1）確定1只鼠為實驗鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液（三）實驗結果的預測、解釋和結論：

1號試管中應該出現(xiàn)磚紅沉淀，表明實驗鼠尿液中有葡萄糖；

2號試管中仍為藍色溶液，表明對照鼠尿液中無葡萄糖。

實驗結論：實驗鼠血糖升高，超過一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿，是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。（三）實驗結果的預測、解釋和結論：1號試管中(三）科學探究的步驟1.發(fā)現(xiàn)問題（四）一個完整實驗方案的組成2.提出假設、做出預期3.設計實驗，驗證假設和預期4.得出結論(三）科學探究的步驟1.發(fā)現(xiàn)問題（四）一個完整實驗方案的組成(五)設計實驗的基本原則★材料與用具得當原則★重復性原則★對照性原則(五)設計實驗的基本原則★材料與用具得當原則★重復性原則★對1.對照的種類★空白對照：

對照組不做任何實驗處理(或做無效處理)。1.對照的種類★空白對照：★

自身對照：實驗組和對照組在同一對象上進行，即不另設對照組?！?/p>

自身對照：實驗組和對照組在同一對象上進行，即不另設對照組★

相互對照：不另設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。★

相互對照：不另設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。高考復習備考科學探究及其教會學生設計實驗優(yōu)秀課件★條件對照：

給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理?！飾l件對照：2.對照組與實驗組的確定(1)確定的一般規(guī)律:

一組是已經(jīng)確定其結果的事物，稱之為對照組，作為比較的標準；另一組是未知的、需要研究的事物，稱之為“實驗組”。2.對照組與實驗組的確定(1)確定的一般規(guī)律:

取生長狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、B兩種培養(yǎng)液中，在相同的適宜條件下培養(yǎng)，甲組用A培養(yǎng)液，乙組用B培養(yǎng)液。培養(yǎng)液成分

ABCa(NO3)2KH2PO4KClMgSO4FeSO4其它微量元素蒸餾水

++++++++++－+++取生長狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、(2)實驗組與對照組的數(shù)量(2)實驗組與對照組的數(shù)量

已知豌豆中存在矮生型突變體，它們均表現(xiàn)為節(jié)間縮短的性狀，成熟時高度只能達到正常植株的20%—25%。但施用外源赤霉素能使矮生型突變體恢復到正常的野生型的高度。為驗證這一結論請根據(jù)以下實驗材料和用具寫出實驗步驟、得出實驗結果和實驗結論并回答有關問題。實驗材料和用具：矮生型突變豌豆幼苗和正常野生型豌豆幼苗若干株、蒸餾水、5×10-20mol·L-1赤霉素溶液、直尺等。已知豌豆中存在矮生型突變體，它們均表現(xiàn)為節(jié)間實驗步驟：（1）分組：選矮生型突變豌豆幼苗若干平均分為A、B兩組，選相應數(shù)目的正常野生型豌豆幼苗為C組，A為實驗組，B、C為對照組。（2）處理：A組施用一定量的5×10-20

mol·L-1赤霉素溶液，B、C組施用相應量的蒸餾水。（3）培養(yǎng)：在同樣條件下培養(yǎng)。（4）觀察記錄：定期觀測A、B、C組植株平均高度直植株成熟為止。實驗步驟：（2）處理：A組施用一定量的5×10-20mo實驗結果：

實驗結論：

A組與C組株高相似，B組與A組差異顯著，B、C組株高仍保持原狀。

施用外源赤霉素能使矮生型突變體恢復到正常的野生型的高度。實驗結果：實驗結論：A

通過實驗不難發(fā)現(xiàn)外源赤霉素能使矮生型突變體恢復到正常的野生性狀主要是促進了

部位的生長。有人認為用外源生長素代替赤霉素也能達到促進長高的同樣效果，對此請你作出判斷并說出相應的理由：節(jié)

不一定，因為矮生型突變體植株不一定缺乏生長素，施用外源生長素后很可能抑制植株的生長。通過實驗不難發(fā)現(xiàn)外源赤霉素能使矮生型突變★單一變量原則★條件可控原則……★單一變量原則★條件可控原則……二、實驗設計的類型生物實驗的設計:

實驗設計是實驗者根據(jù)一定的目的和要求，運用有關的實驗原理，對實驗過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案的制定。二、實驗設計的類型生物實驗的設計:1.設計驗證性實驗驗證實驗:

是驗證某結論或假設是否正確的實驗，驗證性實驗的結果不都是已知的，假設便是一種預期的結果。1.設計驗證性實驗驗證實驗:

請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設計、補充實驗步驟、預測實驗結果、得出結論，并回答問題。

實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋，沸水浴鍋。

請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-

（1）若“+”代表加入適量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計，請在答題卡上作答。

蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+

（1）若“+”代表加入適量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計，請在答題卡上作答。

蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-乙-+-+丙+--+丁-++-（1）若“+”代表加入適量的溶液，“—”代表不加溶液，（2）實驗步驟：

①按照上表中的設計，取試管、加溶液。

②混勻，37℃恒溫水浴一段時間；

③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水浴一段時間；

④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結果。

（2）實驗步驟：②混勻，37℃恒溫水浴一段時間；（3）結果預測：

含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管（試管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管（試管乙）中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀（3）結果預測：含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管（試管甲），

（4）結論：

（哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有專一性。（5）在上述試驗中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調到20℃。而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37℃時的淺，其原因是：

20℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少。

設計驗證性實驗的思路★明確實驗目的——驗證什么★確定實驗變量——由實驗目的確定★形成實驗變量——依據(jù)實驗原理★推導反應變量——監(jiān)測的指標★設計具體步驟——依據(jù)原理、運用材料用具、遵循設計原則設計驗證性實驗的思路★明確實驗目的——驗證什么★確定實驗變◆分組編號（等量、適量、隨機）

◆設計對照，突出單因子◆觀察記錄★預測實驗結果——驗證性實驗結果的唯一性★分析與推論——結論與目的統(tǒng)一注意事項：◆實驗步驟分步書寫◆分組編號（等量、適量、隨機）◆設計對照，突出單因子◆觀★加強實驗設計的實踐活動，培養(yǎng)設計能力★加強實驗設計的實踐活動，培養(yǎng)設計能力高考復習備考科學探究及其教會學生設計實驗優(yōu)秀課件2.設計探究性實驗探究實驗：

也叫探索實驗，是探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系的實驗。探究實驗帶有嘗試性和開創(chuàng)性。2.設計探究性實驗探究實驗：例：（探究性實驗）一種以地下莖繁殖為主的多年生野菊分別生長在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相應生長發(fā)育階段，同一海拔的野菊株高無顯著差異，但不同海拔的野菊株隨海拔的增高而顯著變矮。為檢驗環(huán)境和遺傳因素對野菊株高的影響，請完成以下實驗設計。例：（探究性實驗）一種以地下莖繁殖為主的多年生野菊

（1）實驗處理：10m、500m、1000m

（2）實驗對照：生長于_____

__

處的野菊。

春天將海拔500m、1000m處的野菊幼芽同時移栽于10m處。（1）實驗處理：10m、500m、1000m（2（3）收集數(shù)據(jù)：第二年秋天

。（4）預測支持下列假設的實驗結果。測量株高記錄數(shù)據(jù)（3）收集數(shù)據(jù)：（4）預測支持下列假設的實驗結果。測量株高記假設一野菊株高的變化只受環(huán)境因素的影響，實驗結果是：移栽于10m處的野菊株高

與原10m處的野菊株高無明顯差異與原海拔處（500m、1000m）野菊株高無明顯差異假設二野菊株高的變化只受遺傳因素的影響，實驗結果是：移栽于10m處的野菊株高

假設一與原10m處的野菊株高無明顯差異與原海拔處（500m、假設三野菊株高的變化受環(huán)境因素和遺傳因素的共同影響，實驗結果是：移栽于10m處的野菊株高

比10m處矮，比原海拔處高假設三比10m處矮，比原海拔處高

例：工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2是酸雨（pH＜5.6）形成的主要原因之一。有人設計實驗研究酸雨對植物的毒害作用。實驗過程如下圖所示（除圖中特別說明的外，其他條件甲、乙均相同）：例：工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2是酸雨（pH＜5.6）形

實驗結果表明，“酸雨”使植物葉片變黃，而對照實驗中的植物沒有變黃。該實驗說明“酸雨”對植物的生長發(fā)育有影響。實驗結果表明，“酸雨”使植物葉片變黃，而對照實驗中

參照上述裝置和試劑以小麥種子為實驗材料嘗試設計實驗，探究2種不同pH的酸雨對種子萌發(fā)率的影響。①探究的問題：不同pH的酸雨對小麥種子萌發(fā)率的影響。②作出的假設：________________________________________________________。不同PH的酸雨對小麥種子的萌發(fā)率的影響程度不同（或相同）

參照上述裝置和試劑以小麥種子為實驗材料嘗試設計③實驗步驟（簡要敘述）：

第三步：在相同而適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間。第一步：在3個含有石英砂的花盆中播種同樣數(shù)量（例如50粒）的小麥種子，并標號為A、B、C。第二步：A、B兩組為實驗組，分別澆以等量的不同PH的“酸雨”（PH﹤5.6），C組澆以等量的蒸餾水，作為對照。第四步：分別統(tǒng)計3個裝置中的種子萌發(fā)率。③實驗步驟（簡要敘述）：第三步：在相同而適宜的環(huán)境中培養(yǎng)④實驗預期結果與分析（實驗預期結果多種多樣，寫出其中3種并加以分析）：

a.如果三個裝置中種子的萌發(fā)率沒有差異，那么說明酸雨對小麥種子的萌發(fā)率沒有影響。

b.如果三個裝置中，pH值越小，種子萌發(fā)率越低，說明酸雨對種子萌發(fā)有抑制作用，且隨著pH值越小，抑制作用增大。

c.如果三個裝置中，pH值越小，種子萌發(fā)率越高，說明酸雨對種子萌發(fā)有促進作用，且隨著pH值越小，促進作用增大。④實驗預期結果與分析（實驗預期結果多種多樣，寫出其中3種并探究性實驗與驗證性實驗中預期結果與實驗結果的區(qū)別：

探究性實驗預期結果不唯一（寫全多種可能）實驗結果唯一驗證性實驗唯一唯一探究性實驗與驗證性實驗中探究性實驗預期結果不唯一（寫全多種3.設計模擬實驗

對不能或不允許進行實際實驗的研究對象，需要設計或構想出其“替代物”，通過對替代物的實驗，以獲取研究對象的信息和資料。這種實驗叫模擬實驗。模擬實驗是將對模型實驗的結果類推到原型上去，以揭示研究對象的本質和規(guī)律。3.設計模擬實驗對不能或不允許進行實際實驗的研究對象，模擬實驗的原理相似性原理原型模型實際存在的研究對象研究對象的“替代物”

模擬實驗的原理相似性原理原型模型實際存在的研究對象研究對象的例：模擬探究細胞大小與物質運輸?shù)年P系目的：

通過模擬探究細胞大小，即細胞的表面積與體積之比，物質運輸效率之間的關系，探討細胞不能無限長大的原因。質量分數(shù)為0.1%的NaOH溶液含酚酞瓊脂塊10分鐘酚酞與NaOH相遇呈紫紅色例：模擬探究細胞大小與物質運輸?shù)年P系目的：通過模擬探2表面積cm表面積/體積擴散體積/整塊體積瓊脂塊邊長cmNaOH擴散深度體積cm3321細胞大小與物質擴散的關系體積與表面積的數(shù)學關系模型大小不等的細胞實物模型理論模型邏輯模型限制細胞生長的原因——不能獲得足夠營養(yǎng)瓊脂塊NaOH細胞外營養(yǎng)物質數(shù)學模型推導細胞不能無限長大2表面積cm表面積/體積擴散體積/整塊體積瓊脂塊邊長再見再見1、文中有多處細節(jié)描寫，請找出來并談談這些細節(jié)描寫對于刻畫人物、表現(xiàn)作品主題的作用。把握文章內容，梳理人物事跡，體會人物精神，認識人物形象在當代的意義2特寫式，側重于寫人物的一時一事或某一側面。雖然比一般的特寫涉及的范圍大得多，但屬于集中于一事、一個側面的寫法。真正寫一時一事的人物通訊，也很常見。3.尋找詩詞中的標志性語言。如在以時空為序的詩詞中要注意尋找表示時空轉換的詞語，句子；寫景抒情或托物言志的詩詞中要注意末尾卒章顯志的抒情議論句。4這首詩之所以一直令后人傳誦不已，主要是因為它以月為主體，為我們描繪了一幅春江花月夜的美麗畫圖，表現(xiàn)了一種迥絕的宇宙意識，一個更深沉、更寥廓、更寧靜的境界。5.春天的江潮水勢浩蕩，與大海連成一片，一輪明月從海上升起，好像與潮水一起涌出來。6.月光照耀著春江，隨著波浪閃耀千萬里，所有地方的春江都有明亮的月光。江水曲曲折折地繞著花草叢生的原野流淌，月光照射著開遍鮮花的樹林好像細密的雪珠在閃爍。7.不知江上的月亮等待著什么人，只見長江不斷地一直運輸著流水。游子像一片白云緩緩地離去，只剩下思婦站在離別的青楓浦不勝憂愁。8.全詩三章，每章四句，全是重章疊句，僅僅只變換了少數(shù)幾個動詞，其余一概不變，反復地表達勞動的過程，勞動成果的由少至多也就表達出來，充滿了勞動的歡欣，洋溢著勞動的熱情。1、文中有多處細節(jié)描寫，請找出來并談談這些細節(jié)描寫對于刻畫人科學探究科學探究一、什么是科學探究？科學探究二、科學探究有什么用？一、什么是科學探究？科學探究二、科學探究有什么用？問題：什么是科學探究？游戲：讀心術問題：為什么會這樣？假設：可能是因為這個原因？驗證：這樣試一試？結論：真的是因為這個原因。問題：什么是科學探究？游戲：讀心術問題：為什么會這樣？假設一、探究是科學解決問題的過程

1、探究的過程問題假設方案設計方案實施結果結論預期結果一、探究是科學解決問題的過程1、探究的過程問題假設方案設一、探究是科學解決問題的過程

2、探究的實例蜜蜂喜歡什么顏色的花？假設：方案設計：變量——顏色無關變量——？觀察指標——？方案1：變量——不同顏色紙板（膠水）無關變量——紙板大小

放置時間……觀察指標——蜜蜂數(shù)量方案2：方案3：……一、探究是科學解決問題的過程2、探究的實例蜜蜂喜歡什么一、探究是科學解決問題的過程

2、探究的實例蜜蜂喜歡什么顏色的花？假設：方案設計：預期：？方案實施：結果：結論：若蜜蜂喜歡黃色的花，則黃紙板粘的蜜蜂多。一、探究是科學解決問題的過程2、探究的實例蜜蜂喜歡什么一、探究是科學解決問題的過程

3、探究的過程提出問題作出假設制訂計劃實施計劃得出結論表達和交流一、探究是科學解決問題的過程3、探究的過程提出問題作二、探究是獲取知識、認識世界的重要途徑認識世界是從“問題”開始的解決問題常常首先需要“假設”驗證“假設”需要獲取“事實”或“證據(jù)”獲取事實或證據(jù)的途徑包括觀察和實驗等對事實和證據(jù)需要分析和判斷認識世界需要利用多種方式來表述結果，需要與他人交流和合作。二、探究是獲取知識、認識世界的重要途徑認識世界是從“問題”科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑。提出問題是科學探究的前提，解決科學問題常常需要作出假設?？茖W探究需要通過觀察和實驗等多種途徑來獲得事實和證據(jù)。設置對照試驗，控制單一變量，增加重復次數(shù)等是提高實驗結果可靠性的重要途徑?？茖W探究既需要觀察和實驗，又需要對證據(jù)、數(shù)據(jù)等進行分析和判斷。科學探究需要利用多種方式呈現(xiàn)證據(jù)、數(shù)據(jù)，如采用文字、圖表等方式來表述結果，需要與他人交流和合作。小結科學探究是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑。小結響尾蛇捕獲到獵物后，它的毒牙會迅速地將毒液注入獵物體內，并未馬上把獵物吞下，而是放獵物逃走。過一段時間，響尾蛇再去追尋和吞食獵物。提出問題并提出解決方案。課后思考提示1：問題，如，響尾蛇是根據(jù)什么標記去追尋中毒的獵物的？提示2：假設提示3：方案響尾蛇捕獲到獵物后，它的毒牙會迅速地將毒液注入獵物體內，教會學生設計生物實驗教會學生一、鋪墊實驗設計的基礎知識（一）什么是實驗（二）實驗中的變量1.變量的種類與相互關系

依據(jù)假設，在人為控制條件下，對實驗變量的變化和結果進行捕獲和解釋的科學方法。一、鋪墊實驗設計的基礎知識（一）什么是實驗（二）實驗中的變量實驗變量（自變量）

反應變量（因變量或應變量）

是指實驗中實驗者操縱、給定的因素和條件。

是指實驗中由于實驗變量引起的變化和結果。實驗變量（自變量）反應變量（因變量或應變量）無關變量（控制變量）

除實驗變量外，影響實驗變化和結果的因素或條件。額外變量（干擾變量）

由無關變量引起的變化和結果。無關變量（控制變量）除實驗變量外，影響實驗變化植酸酶可降解植酸，提純的植酸酶需做活性條件測定。右圖為測定結果。圖中的自變量可為___________________(答一種)；因變量可以通過測定___________________________________________來表示。溫度（或PH）單位時間內植酸的降解量（或植酸降解產(chǎn)物的生成量）植酸酶可降解植酸，提純的植酸酶需做活性條件測定。右2.變量的控制排除對研究對象的干擾

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減法原理設法對研究對象施加干擾

---加法原理2.變量的控制排除對研究對象的干擾設法對研究對象施加干擾減法原理

設法排除某種因素對研究對象的干擾，保持被研究對象的穩(wěn)定

——創(chuàng)造一個比較純粹的環(huán)境反映研究對象的特征途徑去除或隔離某種條件（變量）的影響——純化抵消、排除無法消除的變量(單一變量)減法原理設法排除某種因素對研究對象的干擾，保持被研

例：血液中的鈣離子在血液中起重要作用，缺乏則血液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應，形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據(jù)提供的實驗材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結果，驗證鈣離子在血液凝固中的作用，并回答問題。（一）試驗材料和用具（1）家兔；（2）生理鹽水；（3）酒精棉；（4）適宜濃度的草酸鉀溶液；（5）適宜濃度的氯化鈣溶液；（6）試管、注射器（針管、針頭）例：血液中的鈣離子在血液中起重要作用，缺乏則血液（二）實驗步驟和實驗結果第一步：在A、B試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水（如下圖）。（二）實驗步驟和實驗結果第二步：________________________________第三步：______________________________________________________________________________________________第四步：______________________________________________________________________________________________問題：設置B管的目的是__________________用酒精棉消毒，用注射器取家兔血

立即將等量的新鮮血分別加入到A、

B兩試管中，結果：A管，不凝固；B管，凝固

將等量的CaCl2溶液分別加入到A、

B兩試管中，結果：A管，凝固；

B管，仍凝固作為A管的對照第二步：__________________________加法原理

設法對研究對象施加干擾，造成研究對象的變化

——反映出研究對象的非正常的某些特征

兩種原理的實質是統(tǒng)一的：——為研究對象創(chuàng)造典型環(huán)境加法原理設法對研究對象施加干擾，造成研究對象的變化兩胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用，為了驗證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”請以小白鼠為實驗對象設計實驗步驟，預測和解釋實驗應出現(xiàn)的結果，并寫出實驗結論。（一）實驗的材料和用具正常實驗小白鼠2只，生理鹽水，用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性試劑，注射器、試管、燒杯等。胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用，為了驗（二）實驗步驟：（實驗提示：采用腹腔注射給藥，給藥劑量不作實驗設計要求；給藥一小時后，用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液。）

（二）實驗步驟：

（1）確定1只鼠為實驗鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠為對照鼠，腹腔注射等量生理鹽水。

（2）將兩支試管分別編號為1號和2號，各加入等量的班氏糖定性試劑。

（3）給藥1小時后，對兩只小白鼠采尿液，實驗鼠尿液放入1號試管內，對照鼠尿液放入2號試管內。

（4）將兩支試管搖勻后，放入盛有開水的燒杯內加熱煮沸，待冷卻后，觀察兩支試管溶液顏色的變化。（1）確定1只鼠為實驗鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液（三）實驗結果的預測、解釋和結論：

1號試管中應該出現(xiàn)磚紅沉淀，表明實驗鼠尿液中有葡萄糖；

2號試管中仍為藍色溶液，表明對照鼠尿液中無葡萄糖。

實驗結論：實驗鼠血糖升高，超過一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿，是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。（三）實驗結果的預測、解釋和結論：1號試管中(三）科學探究的步驟1.發(fā)現(xiàn)問題（四）一個完整實驗方案的組成2.提出假設、做出預期3.設計實驗，驗證假設和預期4.得出結論(三）科學探究的步驟1.發(fā)現(xiàn)問題（四）一個完整實驗方案的組成(五)設計實驗的基本原則★材料與用具得當原則★重復性原則★對照性原則(五)設計實驗的基本原則★材料與用具得當原則★重復性原則★對1.對照的種類★空白對照：

對照組不做任何實驗處理(或做無效處理)。1.對照的種類★空白對照：★

自身對照：實驗組和對照組在同一對象上進行，即不另設對照組?！?/p>

自身對照：實驗組和對照組在同一對象上進行，即不另設對照組★

相互對照：不另設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照?！?/p>

相互對照：不另設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。高考復習備考科學探究及其教會學生設計實驗優(yōu)秀課件★條件對照：

給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理。★條件對照：2.對照組與實驗組的確定(1)確定的一般規(guī)律:

一組是已經(jīng)確定其結果的事物，稱之為對照組，作為比較的標準；另一組是未知的、需要研究的事物，稱之為“實驗組”。2.對照組與實驗組的確定(1)確定的一般規(guī)律:

取生長狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、B兩種培養(yǎng)液中，在相同的適宜條件下培養(yǎng)，甲組用A培養(yǎng)液，乙組用B培養(yǎng)液。培養(yǎng)液成分

ABCa(NO3)2KH2PO4KClMgSO4FeSO4其它微量元素蒸餾水

++++++++++－+++取生長狀態(tài)相同的兩組番茄幼苗，置于表中所列A、(2)實驗組與對照組的數(shù)量(2)實驗組與對照組的數(shù)量

已知豌豆中存在矮生型突變體，它們均表現(xiàn)為節(jié)間縮短的性狀，成熟時高度只能達到正常植株的20%—25%。但施用外源赤霉素能使矮生型突變體恢復到正常的野生型的高度。為驗證這一結論請根據(jù)以下實驗材料和用具寫出實驗步驟、得出實驗結果和實驗結論并回答有關問題。實驗材料和用具：矮生型突變豌豆幼苗和正常野生型豌豆幼苗若干株、蒸餾水、5×10-20mol·L-1赤霉素溶液、直尺等。已知豌豆中存在矮生型突變體，它們均表現(xiàn)為節(jié)間實驗步驟：（1）分組：選矮生型突變豌豆幼苗若干平均分為A、B兩組，選相應數(shù)目的正常野生型豌豆幼苗為C組，A為實驗組，B、C為對照組。（2）處理：A組施用一定量的5×10-20

mol·L-1赤霉素溶液，B、C組施用相應量的蒸餾水。（3）培養(yǎng)：在同樣條件下培養(yǎng)。（4）觀察記錄：定期觀測A、B、C組植株平均高度直植株成熟為止。實驗步驟：（2）處理：A組施用一定量的5×10-20mo實驗結果：

實驗結論：

A組與C組株高相似，B組與A組差異顯著，B、C組株高仍保持原狀。

施用外源赤霉素能使矮生型突變體恢復到正常的野生型的高度。實驗結果：實驗結論：A

通過實驗不難發(fā)現(xiàn)外源赤霉素能使矮生型突變體恢復到正常的野生性狀主要是促進了

部位的生長。有人認為用外源生長素代替赤霉素也能達到促進長高的同樣效果，對此請你作出判斷并說出相應的理由：節(jié)

不一定，因為矮生型突變體植株不一定缺乏生長素，施用外源生長素后很可能抑制植株的生長。通過實驗不難發(fā)現(xiàn)外源赤霉素能使矮生型突變★單一變量原則★條件可控原則……★單一變量原則★條件可控原則……二、實驗設計的類型生物實驗的設計:

實驗設計是實驗者根據(jù)一定的目的和要求，運用有關的實驗原理，對實驗過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案的制定。二、實驗設計的類型生物實驗的設計:1.設計驗證性實驗驗證實驗:

是驗證某結論或假設是否正確的實驗，驗證性實驗的結果不都是已知的，假設便是一種預期的結果。1.設計驗證性實驗驗證實驗:

請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有專一性。要求完成實驗設計、補充實驗步驟、預測實驗結果、得出結論，并回答問題。

實驗材料與用具：適宜濃度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4種溶液，斐林試劑、試管、37℃恒溫水浴鍋，沸水浴鍋。

請用所給的實驗材料和用具，設計實驗來驗證哺乳動物蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-

（1）若“+”代表加入適量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計，請在答題卡上作答。

蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+

（1）若“+”代表加入適量的溶液，“—”代表不加溶液，甲、乙等代表試管標號，請用這些符號完成下表實驗設計，請在答題卡上作答。

蔗糖溶液淀粉溶液蔗糖酶溶液唾液淀粉酶溶液甲+-+-乙-+-+丙+--+丁-++-（1）若“+”代表加入適量的溶液，“—”代表不加溶液，（2）實驗步驟：

①按照上表中的設計，取試管、加溶液。

②混勻，37℃恒溫水浴一段時間；

③取出試管，分別加入適量的斐林試劑，混勻，沸水浴一段時間；

④觀察實驗現(xiàn)象并記錄實驗結果。

（2）實驗步驟：②混勻，37℃恒溫水浴一段時間；（3）結果預測：

含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管（試管甲），以及含有淀粉和淀粉酶溶液的試管（試管乙）中出現(xiàn)磚紅色沉淀，其他試管中不出現(xiàn)磚紅色沉淀（3）結果預測：含有蔗糖和蔗糖酶溶液的試管（試管甲），

（4）結論：

（哺乳動物的蔗糖酶和淀粉酶）酶的催化作用具有專一性。（5）在上述試驗中，如果僅將37℃恒溫水浴鍋的溫度調到20℃。而在其他條件不變的情況下重做上述實驗，出現(xiàn)磚紅色試管中的顏色會比37℃時的淺，其原因是：

20℃低于酶的最適溫度，酶活性低，水解產(chǎn)生的還原糖少。

設計驗證性實驗的思路★明確實驗目的——驗證什么★確定實驗變量——由實驗目的確定★形成實驗變量——依據(jù)實驗原理★推導反應變量——監(jiān)測的指標★設計具體步驟——依據(jù)原理、運用材料用具、遵循設計原則設計驗證性實驗的思路★明確實驗目的——驗證什么★確定實驗變◆分組編號（等量、適量、隨機）

◆設計對照，突出單因子◆觀察記錄★預測實驗結果——驗證性實驗結果的唯一性★分析與推論——結論與目的統(tǒng)一注意事項：◆實驗步驟分步書寫◆分組編號（等量、適量、隨機）◆設計對照，突出單因子◆觀★加強實驗設計的實踐活動，培養(yǎng)設計能力★加強實驗設計的實踐活動，培養(yǎng)設計能力高考復習備考科學探究及其教會學生設計實驗優(yōu)秀課件2.設計探究性實驗探究實驗：

也叫探索實驗，是探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系的實驗。探究實驗帶有嘗試性和開創(chuàng)性。2.設計探究性實驗探究實驗：例：（探究性實驗）一種以地下莖繁殖為主的多年生野菊分別生長在海拔10m、500m和1000m的同一山坡上。在相應生長發(fā)育階段，同一海拔的野菊株高無顯著差異，但不同海拔的野菊株隨海拔的增高而顯著變矮。為檢驗環(huán)境和遺傳因素對野菊株高的影響，請完成以下實驗設計。例：（探究性實驗）一種以地下莖繁殖為主的多年生野菊

（1）實驗處理：10m、500m、1000m

（2）實驗對照：生長于_____

__

處的野菊。

春天將海拔500m、1000m處的野菊幼芽同時移栽于10m處。（1）實驗處理：10m、500m、1000m（2（3）收集數(shù)據(jù)：第二年秋天

。（4）預測支持下列假設的實驗結果。測量株高記錄數(shù)據(jù)（3）收集數(shù)據(jù)：（4）預測支持下列假設的實驗結果。測量株高記假設一野菊株高的變化只受環(huán)境因素的影響，實驗結果是：移栽于10m處的野菊株高

與原10m處的野菊株高無明顯差異與原海拔處（500m、1000m）野菊株高無明顯差異假設二野菊株高的變化只受遺傳因素的影響，實驗結果是：移栽于10m處的野菊株高

假設一與原10m處的野菊株高無明顯差異與原海拔處（500m、假設三野菊株高的變化受環(huán)境因素和遺傳因素的共同影響，實驗結果是：移栽于10m處的野菊株高

比10m處矮，比原海拔處高假設三比10m處矮，比原海拔處高

例：工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2是酸雨（pH＜5.6）形成的主要原因之一。有人設計實驗研究酸雨對植物的毒害作用。實驗過程如下圖所示（除圖中特別說明的外，其他條件甲、乙均相同）：例：工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2是酸雨（pH＜5.6）形

實驗結果表明，“酸雨”使植物葉片變黃，而對照實驗中的植物沒有變黃。該實驗說明“酸雨”對植物的生長發(fā)育有影響。實驗結果表明，“酸雨”使植