微专题 实验设计的基本程序（课件）-2025年高考生物大一轮复习扫易错攻疑难课件

实验设计的基本程序 三真课堂 1 实验设计的基本程序 一、明确实验目的 实验设计之初要明确实验要解决什么问题，探索哪方面的生物学规律，预期要取得何种成果。只有明确了实验目的，才能更好地理解整个实验的设计以及所选用的材料、试剂、药品及用途。每一个实验目的的确定，都是一个实验假说的形成过程。 1．验证性实验 寻找题干信息，一般写有“验证……”，即为该实验的实验目的。 2．探究性实验 首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量与因变量的关系” “探究自变量对因变量的影响” “探究自变量的作用”等等。 实验设计的基本程序 一、明确实验目的 【实例】某生物兴趣小组以鱼腥藻为实验材料，利用如图所示装置，将光源分别置于距烧杯15 cm、25 cm、35 cm、45 cm处，观察每分钟产生的气泡数。 图示实验的实验目的是： 探究光照强度对光合速率的影响 实验设计的基本程序 二、分析实验原理 实验原理就是进行实验的理论依据，所设计的实验必须要有科学道理来支撑，使得所设计的实验具有科学性。 答题思路：已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理。 【实例】某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质进行研究，可用化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，其原理是： DNA含有的五碳糖是脱氧核糖且含碱基T，RNA含有的五碳糖是核糖且含碱基U，可以通过化学分析的方法，分析这种新型病毒遗传物质中五碳糖或含氮碱基的种类，据此判断该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。 实验设计的基本程序 三、提出实验假设 假设，也称假说，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出假定。 提出的假设可能正确，也可能错误，但必须能解释题目现象或与题干相符。 在作出实验假说时，必须在注意假说的预见性的同时，强调客观性和多样性。一般情况下，写出认为最可能的一种假设即可。 假设只作肯定的判断，而不作否定的判断，也不是提出问题！ 不要写成“若……，则……” “如果……，就……”等形式。 一般用陈述句来表述。 实验设计的基本程序 三、提出实验假设 【实例】某校生物实验小组要对“动物细胞是否也能通过渗透作用吸水和失水”进行实验探究，假如你是其中的一员，请分析回答下列问题。 (1)实验假设是： (2)请你说出作出该假设的依据： 动物细胞能通过渗透作用吸水或失水。 动物细胞具有发生渗透作用的条件：细胞膜有选择透过性，当细胞与外界溶液接触时，膜两侧具有浓度差。 实验设计的基本程序 四、构建实验思路 思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。 比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般须体现“对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。 【实例】将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。 实验设计的基本程序 四、构建实验思路 (1)验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的。 实验思路：取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。 预期结果：干旱处理前后气孔开度不变。 (2)验证干旱条件下气孔开度减小是由ABA引起的。 实验思路：将上述经干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理作为实验组，另一组不做处理作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。 预期结果：ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。 实验设计的基本程序 五、设计实验步骤 步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。 分析实验每一环节之间的关联性，或几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。 实验步骤的叙述要要点化，条理清楚，层次分明。一般不宜连续描述，往往需要分段表述，并加以编号。 实验设计的基本程序 五、设计实验步骤 实验步骤设计的一般程序： 1．取材、分组、标号。取材时，要注意数量和生理状态相同、用具要相同等。 2．处理自变量 (设计对照试验)。根据单一变量原则和对照原则，对不同组分别进行变量处理。 3．控制无关变量。在相同且适宜的条件下进行实验。无关变量不仅要相同，而且要适宜，例如，探究温度对酶活性影响时，pH应是最适pH，并且底物要充足。 4．观察(或检测) 、记录实验结果。要设计实验结果记录表，实验结果是实验现象或实验数据。 实验设计的基本程序 五、设计实验步骤 【实例】某学校生物兴趣小组验证牛的成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，而非主动运输。现提供如下材料：牛的成熟红细胞若干、培养瓶、葡萄糖浓度测试仪、生理盐水、5%的葡萄糖溶液、5 mL葡萄糖载体抑制剂和5 mL呼吸抑制剂等。请写出实验步骤。 ①取三个培养瓶，编号A、B、C，向三个培养瓶中分别加入等量的牛的成熟红细胞和5%的葡萄糖溶液。 ②向A瓶中加入5 mL生理盐水，向B瓶中加入5 mL葡萄糖载体抑制剂，向C瓶中加入5 mL呼吸抑制剂。 ③在相同且适宜的培养条件下培养一定时间。 ④利用葡萄糖浓度测试仪测定各培养瓶中葡萄糖的含量，记录实验结果。 实验设计的基本程序 六、实验方案评价与修订 实验设计的基本程序 六、实验方案评价与修订 【实例】下表是某小组为探究“过氧化氢酶的活性是否受pH的影响”而设计的实验操作步骤(猪肝中含有过氧化氢酶)。 操作步骤 操作方法 试管甲 试管乙 1 加体积分数为3%的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 加质量分数为5%的盐酸溶液 1 mL / 3 加质量分数为5%的氢氧化钠溶液 / 1 mL 4 加质量分数为20%的猪肝研磨液 2滴 2滴 5 观察相同时间内试管中产生的气泡数量     实验设计的基本程序 六、实验方案评价与修订 【实例】下表是某小组为探究“过氧化氢酶的活性是否受pH的影响”而设计的实验操作步骤(猪肝中含有过氧化氢酶)。 上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案。 ①操作步骤1、4互换。 ②增加丙试管，在加入盐酸或氢氧化钠的步骤中换为加入1 mL蒸馏水，其他步骤与修正后的步骤相同。 $$