专题六 实验设计-2024年高考生物二轮复习热点专题专项突破

实验设计 专题复习 实验设计一般流程 明确实验目的 明晰实验原理 明辨实验变量 明察实验思路 明分实验步骤 明记实验结果 明得实验结论 实验原则 对照原则 单一变量原则 平行重复原则 等量性原则 生物学实验与探究 生物学的研究方法 v观察法 v调查法 v实验法（对比实验、对照实验） Ø验证性实验：针对已知的实验结果而进行的重复性实验操作 Ø探究性实验：在不知晓实验结果的前提下，通过自己的实验 探索、分析、研究得出结论，形成科学概念的 一种认知活动。 生物实验技术及应用 v显微镜观察 v物质提取、分离、鉴定（物质含量测定） v生物培养（植物组织培养、微生物培养、细胞培养） v同位素标记示踪：追踪生理活动中物质变化或转移过程 v离心分离（差速离心、密度梯度离心） v细胞融合、转基因操作 生物学实验与探究 科学探究 一、探究性实验 Ø探究酶的高效性 Ø探究酶的专一性 Ø探究影响酶活性的因素 Ø探究不同环境因素对光合作用的影响 Ø探究酵母菌的呼吸方式 Ø探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 Ø探究乙烯利对水果的催熟作用 Ø探究抗生素对细菌的选择作用 Ø探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化 研究对象：酶 研究：影响生理活动的因素 研究：植物激素的 生理作用 应用微生物培养技术 生物学实验与探究 科学探究 科学研究的一般方法 一、科学的认识逻辑 17世纪，培根提出了“归纳法”：笛卡尔提出“演绎法”；20世纪哲学家卡尔波珀提出“证伪法"。对于"天鹅是白的"这一命题，只要找到一只黑天鹅，就能证明这个命题是错误的。不用证明什么是对的，只要证明什么是错误的就可以了。证伪也同样为科学进步做出贡献。例如： 证明地心说的错误，证明"日心说"的科学性。伟大的数学家和物理学家克里斯蒂安·惠更斯评论说：“笛卡尔忽略了实验的作用，而培根不能正确评价数学在科学方法中的作用。这两种方法应该结合起来” 假说-演绎法成为自然科学研究中的重要思想方法。"演绎法"只能在原有知识的基础上解释具体的现象，没有新知识的拓展。提出假说，对“假说”的检验能拓展人类的未知领域 科学的基本特点是以怀疑作审视的出发点，以实证为判别尺度，以逻辑作论辨的武器。科学是一个动态的过程，在不断地怀疑和求证、争论和修正中向前发展。 实例：进化理论的发展（拉马克→达尔文→现代生物进化论，现在仍在争论—分子进化的中性 学说） 假说一演绎法 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结果相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说一演绎法。 二、科学研究的一般过程 1.观察到的现象→2.提出问题→3.作出假设→4.实验设计→5.实验过程→6.分析实验结果→7.得出实验结论→8.提出进一步探究的问题（即回到2，开始下一轮的实验思维过程）。 8.进一步提出研究问题：根据实验结果、实验结论，等提出的更深入的与该课题相关的、有科学价值的研究问题。 1.观察现象：可观察到的现象很多，但未必都是研究者感兴趣的，也未必都具有科学研究价值，应该从具有科学研究价值的现象入手，展开科学探究。 2.提出问题：针对以上确定的现象提出版问，提出的准备深入研究的问题。 3.作出假设：往往是根据已有知识，或者查找相关资样，在应用已有知识背景和相关的资料进行细致观察、分析的基础上，给出问题的可能解释。 4.实验设计：确定自变量（人为控制改变的变量）、因变量（随着自变量的变化而变化的变量），以及无关变量，遵循实验操作的基本原则，利用质当的实验材料、用具，选用恰当的实验方法。设计实验方案 5.实验步骤：①实验的前处理：随机分组．编号②对实验组和对照组进行处理和实验操作。③观察记录因变量。 6.实验结果：实验中由于自变量的变化而引起的因变量的相应变化，结果的体现可以是文字叙述、记录表格，或者画图（线状、柱状、饼状图等） 7.实验结论：实验结论是根据实验结果与假设相符或者不相符，从而作出的一种推论。是用语言文字叙述的。 实验设计一般流程 研究目的 论证、推测、评价 实验研究 实验结果 结论或推论 检验假设 自变量与因变量 确认 材料处理 控制无关变量 设置对照 确保单一变量 实验处理 操纵自变量 观测因变量 观察测量 预期结果 实验结果 是否支持假设？ 收集、处理数据 设计评价 描述实验结果——看数据，找关系；描趋势，有逻辑表达 科学探究思路与方法的应用——实验探究题读题、审题技巧 在题目信息中找问题——明确研究目的，联想涉及的知识