時間:2022-05-26 23:46:38
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實驗設計要遵循實驗的原則。首先,實驗的設計要具有科學性,科學性原則要求教師在進行試驗教學的時候,要明確實驗的目的性,在選擇實驗材料的時候,一定要選擇具有科學性的材料、運用科學性的實驗方法、使用合理恰當的實驗原理。除此之外還要滿足高中生物學實驗的基本原則和原理。其次,實驗設計要嚴謹,在生物實驗進行時要保證實驗設計的方案沒有漏洞。最后,實驗設計要簡易,在進行實驗的時候,要保證實驗所需的材料能夠容易獲得,實驗的操作步驟簡單易懂,避免實驗所需時間過長。除以上幾點原則之外,還要遵循可行性原則、隨機性原則、可重復性原則以及實驗條件一致性原則等。
2.高中生物實驗設計的方法
高中生物實驗設計屬于探索性的教學活動,任何的探索都是從問題開始出發的,因此,教師在進行實驗教學的時候一定要重視引導學生去發現問題。在實驗開始之前,教師首先要確定就是要通過實驗來提出問題的假設,用實驗來解決問題,用實驗來得到正確的結論。由此可見,高中生物實驗的設計是高中生物學科的難點。教師在設計實驗的時候一定要引導學生去發現問題,讓學生對實驗感興趣,并且不斷的提出問題,在引導的過程中,激發學生的探索精神和學習興趣,集中學生的注意力,激發學生的求職欲望,以及鼓勵學生自我提問、學生與學生之間相互提問、學生與老師相互提問。除此之外,教師在實驗設計的時候,還要不斷地優化創新生物實驗的設計,在設計的時候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調整實驗的進行,這樣才能有效地培養學生的辯證思維和創新思維。只有做到了以上幾點,才能有效地保證高中生物實驗設計的科學性和有效性。
二、高中生物實驗的分析
高中生物實驗中,實驗結果的分析占有很重要的位置。教師在進行實驗分析之前,一定要給學生充分的思考時間,讓學生進行討論交流,使學生嘗試著去分析實驗的結果。將學 生以小組為單位進行討論,讓學生自己去探索實驗的原理、步驟以及對實驗結果的分析。如此一來,不僅能夠提高學生的學習興趣,還能夠使得一些有困惑的學生能夠得到其他同學的解答后恍然大悟。對于學生一些較好的想法和提議,教師要給予及時的鼓勵和支持。
《高中生物命題指導思想》中明確提出了對學生實驗內容考查的要求:初步具有驗證生物學事實的能力,并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理;具備初步探究一些生物學問題,恰當評價和完善實驗方案的能力。但我們有很多生物學教師因高中復習學生時間緊取消了原本應該做的實驗,讓學生盲目地自主設計實驗,其作用還不如 “講實驗”。由于學生缺乏設計實驗的基本方法和理論,缺乏真正的實驗設計實踐,使學生的實驗設計帶有明顯的主觀性,缺乏科學性及可操作性; 一些教師在進行實驗專題復習時,不是根據學生已經做過的實驗為思考的基礎,而是直接概括出一些實驗原則,如對照原則、單因子變量原則、平行原則等。學生除了記住了原則本身,并不清楚在何種情境中運用這些原則。有些教師過分強調單純的程序性的科學方法,如明確實驗目的、嚴格遵守實驗原理、恰當選擇實驗對象、實驗裝置設計的嚴密性和合理性、合理設計實驗步驟、精心設置對照組實驗、提出假設條件、預測結果、觀察實驗現象、分析討論原因等,使留在學生頭腦中的科學實驗程序化、機械化,不能結合考題舉一反三,不利于學生的實驗設計分析能力的提高。
2.高三生物實驗設計的復習策略
高中生物實驗復習之所以效率較低,深究其原因皆因為教師心目中沒有學生,考慮的中心還是教師自己的教學任務。高中生物實驗設計復習重點應放在引導學生明確實驗設計思路,學會實驗設計上。實驗設計絕不能脫離一定的知識和問題情境,離開高中生物學主干知識的實驗設計必然是盲目的、誤導的。對于實驗設計的復習,我們可先分析挖掘課本經典實驗,強化學生的實驗基本素養,然后根據復習,的實際精心設計一兩個典型的教學實驗,讓同學們在具體“做科學”的過程中掌握實驗設計的步驟、一些原則和方法、關鍵點,并針對不同的實驗設計題訓練,讓學生學會舉一反三,提升實驗能力,不再懼怕高考實驗設計題。
2.1挖掘課本經典實驗,提升學生實驗科學素養
首先,使學生積累實驗操作的經驗。指導學生理解實驗目的、原理、材料用具和步驟,在此基礎上充分開放實驗室,盡可能創造條件加強學生動手操作能力的訓練。與此同時,引導每個學生歸納、總結高中生物學實驗常用材料、藥品的種類、用途等,形成表格,組織學生相互交流,然后完善自己的結果。
其次,使學生理解實驗程序。指導學生分析課本實驗中每一步驟的作用或必要性、每一步驟的意義及各步驟之間聯系。
最后,使學生學會分析實驗結果。在實驗中,教師既要指導學生重視對實驗最終結果的記錄,又要求學生對實驗的中間過程出現的現象進行記錄。既要重視結果又重視對結果的分析,重視對成功實驗的分析,也要重視查找實驗失敗的原因。
2.2 結合典例培養實驗設計的一般思路
高中生物實驗設計,不管是驗證性還是探究性實驗設計,不管是自主設計實驗還是補全實驗、修正改良實驗,實驗設計思路大體相同。實際教學中我們可以結合課本經典實驗或某一高考實驗題來概括實驗設計的一般思路,便于學生領會掌握。
2.3 針對不同生物實驗設計類型進行強化復習
(1)自變量對因變量的具體影響。
(2)觀察或檢測因變量的依據。實驗原理一般表述為:某種因素(自變量或操作過程)會(可能)產生某種結果(因變量或操作結果),通過某種方式(或觀察指標),可以觀察到(達到實驗目的)。
例1驗證不同波長對黑藻光合作用強度的影響。
解析:該實驗的目的是題干中的最后一句話。根據實驗目的,得知該實驗屬于驗證性實驗,實驗結果和結論是唯一的。分析實驗裝置可知:該實驗的自變量是光的波長;因變量是黑藻的光合作用強度,可用單位時間內O2的產生量來檢測;因題目中提供的實驗材料有pH試紙,因變量的光合作用強度也可以用溶液中酸堿度的變化來體現;無關變量有光照強度、NaHCO3溶液濃度、溫度、燈泡與裝置的距離等,要保證這些條件相同且適宜。根據光合作用的影響因素確定其實驗原理為:不同波長的光通過影響光反應影響黑藻的光合作用強度,如紅光和藍紫光有利于提高光合作用強度,而綠光不利于提高光合作用強度;通過比較單位時間內氣泡(O2)產生量或溶液pH的變化,可以確定光質對黑藻光合作用強度的影響。
二、巧妙解題
1.選材
選材是操作實驗方法和實施實驗步驟的保證。實驗材料的選擇要分析“有什么用”“、怎么用”,如顏色反應的實驗材料要求待測物質含量高,無色或接近無色。
2.書寫實驗設計步驟
(1)分組編號。選材并組裝實驗設備,將長勢相同的植物或年齡、大小、體質相同的實驗動物分為若干組,并作好編號。
(2)設置對照。根據實驗變量設置對照,施加自變量為實驗組,不施加自變量設為對照組;除自變量不同外,要控制好無關變量的條件。
(3)條件處理。將實驗設置對照后的培養或反應放在相同且適宜的條件下培養或反應。
(4)觀察并記錄。觀察實驗現象(顏色變化,生理特征變化等),測定指標(光合速率,液滴移動距離等),記錄實驗數據。
例2探究下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)減少的原因。
解析:例2的實驗未提供實驗材料,需要自行確定,選擇日齡、大小、體重、健康狀況相同的實驗動物若干只,甲狀腺切除手術需要相應的手術器械,還應提供一定濃度的促甲狀腺激素溶液。高中生物設計實驗步驟時需設置對照,實驗組為切除甲狀腺的實驗動物,對照組為不切除甲狀腺,但做相同手術的實驗動物。根據上述分析,確定實驗步驟為:取日齡、大小、體重、健康狀況相同的實驗動物若干只,平均分為兩組,甲組為實驗組,乙組為對照組。測量兩組實驗動物血液中的TRH含量。用手術器械將甲組動物的甲狀腺切除,乙組不做切除,但做相同的手術。對甲、乙兩組實驗動物注射等量且適宜濃度的TSH。一段時間后,測定甲、乙兩組實驗動物血液中的TRH含量。
3.分析實驗結果,得出實驗結論。驗證性實驗是對實驗目的的肯定,結果和結論只有一個。探究性實驗,則結果往往有多種可能,要寫出所有的可能。每個結果對應一個結論。
三、其他注意點
1.根據題干提供的實驗材料選擇正確的實驗方法。如驗證胰島素的生理功能應該用注射法不宜用口服法。
2.實驗步驟書寫要規范。實驗步驟書寫要分步描述。
在高中生物必修3第五章第3節探究“土壤中的微生物能分解作用”的實驗中,要將土壤樣品隨機分為兩等份(即遵循隨機性原則),分別裝入兩個大小相同的容器(如塑料袋),其中一個經高溫滅菌處理(做實驗組),另一個不做處理(作對照組),造成一個容器內的土壤中不存在生活的微生物,一個容器內的土壤中含有生活的微生物,然后在其他條件相同的情況下進行實驗,即設置了對照實驗,遵循了對照性原則。在實驗過程中,讓兩個容器內的土壤樣品在其他條件都相同的情況下進行實驗,唯獨不同的就是其中一個容器內的土壤中含有微生物,另一個容器內的土壤中不含微生物,在這里,有無微生物的存在就成了本實驗的單因子變量(單一變量),即這樣進行實驗遵循了單因子變量原則。本探究實驗,可以安排多個實驗小組先后用相同的實驗裝置在相同條件下先后來進行,如果各實驗小組會得到同樣的實驗結果,即可說明本實驗具有可重復性,即在設計本實驗時遵循了可重復性原則。筆者個人認為:重復實驗指在同樣實驗條件下做過后繼續做或幾個人(或幾個小組)同時分別做的實驗,其實驗結果可以是各自獨立的,其重在看實驗的重復性。
平行重復原則與可重復性原則不同,平行重復原則即控制某種因素的變化幅度,在同樣的條件下重復實驗,觀察其對實驗結果影響的程度。在必修3 第三章第2節 “探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”中,用一系列具有濃度梯度的生長素類似物處理插條,在這里,不同的組別生長素類似物的濃度大小不同即控制了自變量的變化幅度,結果觀察不同生長素類似物濃度對枝條生根的影響,故在本實驗中使用了平行重復原則。筆者個人認為:平行重復實驗也可以是一個人(或一個小組)的幾個同時或先后完成的同樣實驗(多組),而且最后是以多組實驗的平均值作為一個結果的實驗,其重在看實驗的穩定性。在上述實驗中,為了使實驗結果準確可靠,實驗時會在每一個生長素類似物濃度下同時處理多根插條, 計算在該濃度下插條生根的平均值或平均生根長度,這種通過平均值作為實驗結果的實驗也是平行重復實驗。
并不是任意一個生物學實驗都會用到平行重復原則,那么在什么情形下需要使用該原則呢?請看下面的一個生物學實驗設計:
某研究性學習小組的同學們準備用下甲所示的裝置,探究反應物的濃度與酶的催化反應速率有何關系。請你協助他們完成實驗設計。
材料用具:注射器、密封橡膠帽、大小相同的新鮮馬鈴薯小圓片(新鮮馬鈴薯含有過氧化氫酶)、體積分數為5%的過氧化氫溶液、蒸餾水、燒杯、秒表等(以上材料的數量足夠使用)。
(1)該探究實驗的原理是 。
(2)實驗步驟: 。
實驗部分在生物高考中占有很大的比重,縱觀近幾年高考中的理科綜合試題,生物部分已形成了相對固定的模式:第二卷中至少有一道實驗題,包括觀察實驗、分析實驗和設計實驗等形式,此外,在第一卷選擇題中也有以實驗為素材的試題。所以,直接或間接涉及實驗的試題的分值一般不少于30分。實驗題是最容易丟分的地方,對學生分析問題、解決問題、語言表達等多方面的能力要求很高,所以要想獲取生物學科的高分,必須做好實驗題。高中生物實驗題解題程序可歸納如下:
一、審題做到三明確
1.明確實驗目的是實驗的核心
它是實驗設計的核心,弄清是驗證性實驗還是探究性實驗。在題目中往往以“驗證……”、“證明……”、“探究……”、“觀察……”、“調查……”、“鑒定……”等形式呈現出來。
2.明確實驗原理是實驗的依據
原理的來源有兩個,其一是課本中的相關知識(題干較短),其二是來自題干(題干較長,學生要仔細研讀、分析),可以可通過聯想相關知識或解讀題干來解題。
3.明確實驗變量是實驗的手段
明確如何操縱實驗變量,設法給研究對象施加干擾,造成研究對象的變化,從而使研究對象在擾狀態中反映出某些特征,暴露出某種現象和屬性。如捕獲反應變量,即觀察測量數值;控制無關變量,如隨機分組、設置對照、條件適宜、重復實驗,等等。
二、解題要求三環節
1.選擇實驗材料用具
生物實驗題中已提供實驗材料和用具,主要分析“有什么用?”“怎么用?”一般應全部用上而且夠用,不可遺漏也不需額外添加,除非這道實驗題是讓你“選擇或增加”。
自行確定實驗材料和用具,根據實驗步驟,遷移運用教材相關實驗中的實驗用具。如:臨時裝片制作與觀察就要用到載玻片、蓋玻片、顯微鏡等。
2.書寫實驗設計步驟一般分成三步
(1)分組編號,即實驗準備階段,選取題干提供的實驗材料(有時實驗材料不能直接使用,需先經某種方式處理后才符合實驗要求)用具,組裝實驗設備,平均分組,并作好編號。常用語言:選擇長勢相同、大小相似的同種植物隨機等量分組,分別編號為A、B、C……;取兩支試管,分別編號為甲、乙,各加入等量的某溶液;選擇年齡、體重(性別)、健康狀況相同的某種動物隨機等量分組,分別編號為1、2、3……,等等。
(2)設置對照組,考慮單因子變量。要注意本實驗所有組別“無關變量”要相同,相關描述要準確恰當,例如“等量”、“相同”、“適宜”。設置的對照組常有以下幾種可能:
①空白對照,指不用實驗變量處理的對照組。
不同情況下要合理地選用不同的水。如:清水、涼開水、蒸餾水、生理鹽水。例如不同pH值酸雨對小麥種子發芽的影響,應用清水作對照。
②自身對照,實驗與對照在同一對象上進行。
如:“質壁分離與復原”實驗。自身對照簡便,但關鍵要看清楚實驗處理前后的現象及差異。
③相互對照,幾個實驗組相互之間形成的對照,不需另外設置對照組。
如:“探究溫度對酶活性的影響”實驗。
(3)觀察記錄,觀察描述實驗現象、收集記錄實驗數據。
下面就以一個具體的例子來介紹實驗步驟的設計:
例題:請你利用剛萌發的玉米幼苗和植物無土栽培方法設計實驗探究葉綠素的形成是否與鎂元素相關。(提示:植物正常生長所需的全營養液配方中含硝酸鉀、氯化鈉、硫酸鈣、磷酸鈣和氯化鎂等)
實驗步驟:_______________________________________________
預期實驗結果為:_______________________________________________
實驗結論:_______________________________________________
實驗設計思路分析:
參考答案:
實驗步驟:①將萌發的玉米幼苗平均分成兩組A、B。②A組幼苗用完全培養液培養,B組幼苗用等量的缺鎂培養液培養;③給A、B組幼苗相同而且適宜的溫度、光照,培養一段時間后,觀察并記錄兩組幼苗葉片的顏色變化情況。
預期實驗結果:A組的玉米幼苗葉片為綠色,B組的玉米幼苗葉片逐漸變為黃色。
【文章編號】 1004―0463(2015) 02―0065―01
生物是一門以實驗為基礎的學科,實驗設計題也是高考中的重要題型,同時還是高考復習教學中的重點和難點。下面,筆者結合教學實踐,就高中生物實驗設計的基本原則和基本步驟作以簡單介紹。
一、實驗設計的基本原則
1.科學性原則。所謂科學性原則,是指實驗的原理要符合科學原理,實驗結果的預期要有科學依據,實驗的各個環節不能偏離生物基本知識和基本原理。
2.單一變量原則。所謂單一變量原則,是指控制其他因素不變,只改變其中某一變量,觀察其對實驗結果的影響。除了整個實驗過程中要處理的實驗因素外,其他實驗條件要求做到前后一致。一般來說,應該做到以下幾點:一是所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或大致相同;二是所用實驗器具(試管、燒杯、培養皿、廣口瓶等器具)的大小型號要完全一樣;三是所用實驗試劑的成分、濃度、體積要相同,尤其要注意體積上等量的原則;四是所用處理方法要相同。
3.對照性原則。對照是實驗控制的手段之一,目的是消除無關變量對實驗結果的影響。實驗對照原則是設計和實施實驗的準則之一。
二、實驗設計的基本步驟
實驗設計的基本步驟包括:了解題目要求、明確實驗目的、分析實驗原理、確定實驗思路、設計實驗步驟、分析實驗結果。
1.了解題目要求。首先要明確題意,只有明確題意才能方向明確,少走彎路。
2.明確實驗目的。實驗目的是確定實驗原理和設計實驗方案的依據,而對于實驗設計來說,實驗目的是題干中必須明確的條件,否則整個實驗設計就無從談起。因此在實驗設計前,一定要認真審題,準確把握實驗目的。
3.分析實驗原理,確定實驗思路。一個結論可通過許多不同的實驗來驗證,但究竟應該選用何種設計方案,則要根據題目的具體要求來確定。所以在把握實驗目的之后,要弄清題目的設計要求,之后在此基礎上確定實驗思路。
4.設計實驗步驟。實驗步驟是實驗設計的核心,在解答實驗設計題目中,對于實驗能力的考查主要是通過實驗設計的步驟來體現的。最好的實驗設計思路也要通過具體的實驗步驟來體現。要合理設計好實驗步驟,一方面需要學生掌握一定的實驗理論知識,明確實驗設計應遵循的原則;另一方面要有一定的實驗技能。
5.分析實驗結果。實驗是手段,結果才是目的。因此,一定要對實驗結果進行討論、分析。
三、實驗設計過程中要注意的幾個問題
1.步驟設計一般不宜連續描述,往往需要分段敘述,并加以編號。在分段敘述的過程中,要掌握一定的技巧,一般情況我們分三步進行:
第一步,一般是對實驗進行分組;
第二步,一般是對實驗對象進行處理;
第三步,觀察、記錄數據、現象等。
如果在題目中沒有給出實驗步驟,我們可以按照以上的方法設計實驗。如果題目中已經規定步驟,那我們可以靈活處理。具體做法是壓縮步驟或分解步驟,如把二、三步壓縮為一步,或分為兩步,要視題目的具體情況而定。
2.要注意分組以后的表述,前后一致,否則會導致實驗設計過程中表述上的混亂。
一、 實驗導入基本結構
1.創設實驗情境,激發學生學習興趣,為了使與學生之間的教與學能夠同步進行。并且使學生們能夠迅速地進入到主動學習的狀態當中去,作為教師的我們應該盡可能為學生們提供一些較為新穎的實驗環境,再配合上一些生動的描述或者是對比鮮明的媒體運用。這樣就能更好地激發起學生們的求知欲望,并且更增加了學生們的學習興趣。而增強趣味性的途徑有兩條:一則是有目的地選擇一些有趣的實驗;二就是設計一些教學實驗的程序,充分運用語言上的獨特藝術魅力,這樣既能激起學生們的感情波動又能引發學生對學習的疑問。
2.想要激發學生們認知的沖突,那就需要有既新奇又生動的實驗現象,當能引起學生們的好奇心時才會使得他們積極地去思索、去學習。但這并不代表學生們就可以趨向于老師的教學目標,而且這也不一定就能產生認知的沖突。這時教師就應該對學生進行正確的引導和正確的組織了,并應該盡快地使同學們認知上的矛盾表現出來,使學生們在思維上產生沖突,并讓學生們對自己能解決問題擁有信心,但在想解決問題時又因為僅憑自己現在所具有的知識還仍然無法解決他們所遇到的問題的這種心理矛盾。實驗導入法的應用是在整個生物學發展中占有很重要的地位的,因此在此期間也發生了許多有意思的事情,并且進行了無數次的實驗,把這些素材加以整理后再來導入教學的課堂中,并加以多媒體的演示配以視頻、圖片,會使得課堂更加的生動并增加學習氣氛。例如:課本在講“光合作用”這一內容前,首先講述了歷史上很多光合作用的發現過程的實驗,其中較完整地再現了人類對光合作用發現的過程。但筆者在處理這一教材內容時,首先向學生講述的是范·海爾蒙特的“柳樹實驗”,因為這是人類最早對植物生長的研究。1648年,比利時的科學家海爾蒙特由于對亞里士多德觀點的懷疑,做了類似的實驗:把一棵重2.5kg的柳樹苗栽種到一個木桶里,木桶里盛有事先稱過重量的土壤。以后,他每天只用純凈的雨水澆灌樹苗。為防止灰塵落入,他還專門制作了桶蓋。五年以后,柳樹增重80多千克,而土壤卻只減少100g,由此海爾蒙特為此提出了建造植物體的原料是水分這一觀點。但是當時他卻沒有考慮到空氣的作用,如何解釋這一問題呢?海爾蒙特為此提出了“建造植物體的原料是水”這一論斷。當然我們現在都知道這是錯誤的,但當時海爾蒙特為何在設計了如此經典的實驗后又犯下了我們現在看來如此低級的錯誤呢?教師組織學生開始討論他的這一論斷,最終小結得出“海爾蒙特忽略了空氣對柳樹生長的影響”。然后教師再提問:“那又是誰首先想到植物生長與空氣有關的呢?下面讓我們來看1771年英國科學家普利斯特利所做的實驗?!?以此導入新課。在教學中導入實驗的方法其實還有很多種,而同一個課題的導入方法也是有許多的不同方式的。其導入的方法依據主要是根據教學內容的特點與學生實際的情況的不同而改變的。通常在這種情況下都要在章節單元的開始時或是課題內容較平實時的情況下進行,當然了,更可以考慮一下選擇有趣味性的奇特的現象法或者實驗故事導入法;如果該知識點有一定的抽象性,或學生存在比較頑固的錯誤思維定式,這時就需要選擇能激發學生強烈思維沖突的方法與教學,特實驗現象法或暗箱導入法;應用性較強的課題,則應更多地采用聯系實際的實驗導入法。在生物課堂教學當中的導入法,在實驗導入中有著許多的優勢在其中。
二、積極地開展一些課外的活動,并適當地引導學生自主地做一些調查報告
在新課程中更加地強調學生們的實際動手操作能力,我們應該積極地倡導這種探究式的學習。所以,作為生物老師我們應該開展一些有意義的課外活動,以此來豐富學生們在學科知識外的實際操作能力。我們還可以開展一些小課題并用來研究,這樣可以充分調動學生們去搜索資料,并對這些資料加以整合。上個學期,我指導學生開展了一些比較具有實際意義的實際活動,比如《植物園的植物數量和種類和統計》、《本地區特有動植物物種的調查》、《在校學生與非在校生的近視比例分析》、《公園的植物種類分布情況》、《城市人口浪費水資源的調查情況》等等,雖然這些調查報告顯得有點稚嫩和不夠完善,但卻能夠充分調動學生的學習積極性,更重要的是要給每一個學生都有開拓視野的平臺和使得自我的能力得到提升。讓素質教育的教育理念真正得以實現了, 并更加注重 “以生為本” 的思想。
三、 充分地利用有限的課時, 提高每一堂課的教學效率
另外,由于新課標生物學的課程的教材容量增大了,并且涵蓋了必修的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三本教材內容,但由于生物課和所謂的三大主科來講課時安排也是相對的較少,每個星期都只有兩節, 我們的時間不是太夠用,所以也就沒有給學生們進行階段性復習的時間了。而學生們對于生物課方面不太重視并且花費的時間也很少。因此也就導致了學生們學一點忘一點, 對于基礎的知識掌握很是不牢固的現象,最終就變成了成績很不理想的結果。面對這種情況,我們應該緊緊地抓住課堂上的這40分鐘,因為課堂上的效率是最高的,只有這樣才能獲得主動權,并在最后的考試中取得一個滿意的成績。因此,我們可以在開新課前的5分鐘或10分鐘對前面所學的基本概念、 原理、 生理過程等加以溫故, 疏通整個知識章節的脈絡結構,從而達到鞏固基礎知識的效果。而在整個高中生物學的教學階段當中,尤其是新教材之中適合采用這種實驗導入到課本當中的內容確實也不少。但是在真正的課堂教學實踐過程當中, 要根據不同的教學內容和學生們的不同特點而采用實踐導入、主動學習、課外實踐等不同方式從而達到提高學生能力的目的。
參考文獻:
[1]郎爽.淺談中學生物趣味教學法的應用[J].中國-東盟博覽,2011,(06):56
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1671―0568(2013)24―0154-02
當前,小學、初中、高中對于生物課堂的的實驗教學都存在許多問題和弊端,尤其是高中生物教學。生物教學同其他科目一樣都是教學的組成部分之一,其靈活性和操作性都比較強,因此,要加強生物教學中學生的實驗設計能力。結合學生的學習特點、學習興趣,以實驗教學為出發點,把實驗設計能力的培養作為教學課程的重點項目之一。這樣不僅能完善教學機制,還能提高學生的綜合能力,將知識和能力的培養結合起來。
一、實驗教學的必要性及流程
實驗教學與課堂教學最大的不同在于它的操作性。學習是理論聯系實際的過程,因此,實驗教學在學習過程中顯得格外重要。對于學業繁重的高中生來說,實驗教學一方面可以增強他們的學習積極性和學習興趣,提高他們的自主學習能力,另一方面,在一定程度上也能減輕學習壓力,使之在輕松的學習環境下學習。同時,在充分掌握科學知識原理的情況下進行科學實驗,明確研究的目的和要求,實驗者可以及時準備實驗所需的材料,制定學習步驟。生物學實驗設計主要從七個方面把握:明確實驗目的、掌握實驗原理、確定實驗類型、設計實驗步驟、準備實驗材料、確認變量、設計實驗裝置。
二、學生實驗設計能力訓練的過程
學生實驗設計能力的培養需要很長時間,這就要求學生要尋求適合自身的學習方法,一個好的方法可以使學習達到事半功倍的效果。因此,在教學過程中,教師的引導作用就顯得尤為重要。教師要根據學生的認知能力和接受程度來制定教學方案,只有這樣才能更好地提高學生的實驗設計能力。
1.了解實驗目的。了解實驗目的是實驗進行的前提,因此,要明確實驗解決的問題,準確把握實驗重點。在實驗過程中,常常會出現許多變量,要準確地 把握這些變量,就必須了解實驗的目的,以便正確地選擇相關實驗原理進行實驗設計。由于不同的實驗有不同的原理,所以還要求學生在課堂教學過程中熟練地掌握基本原理,以加強理論研究。
2.掌握實驗原理。掌握實驗原理是在明確實驗目的后的工作,對于生物學的實驗來講,還要了解一些化學方面的知識,如水的形成原理、二氧化碳的形成原理等,實驗原理是實驗設計的理論基礎,是實驗操作的科學依據。實驗步驟和方法都要依據實驗的原理來制定,因此,掌握實驗原理對于提高學生的實驗設計能力非常必要。
3.實驗材料的選擇。掌握實驗原理后就要選擇適當的實驗材料,在選擇實驗材料中應做到以下五點:符合實驗的原理、便于取材、容易觀察、符合實驗的目的、便于操作。實驗材料的選擇看似簡單其實非常有講究,需要學生細心做好實驗前的準備工作,這樣就可以為實驗減少出錯率,提高效率。
4.分析變量。在實驗進行過程中會遇到一些變量,它是隨著實驗的進行而產生的。根據變量在實驗中的作用,可以將其分為兩大類:自變量和因變量;無關變量和額外變量,在實驗過程中一般使用的是自變量和因變量。因此,為了保證實驗的穩定性就必須嚴格控制好變量,并及時做好數據的記錄和分析,同時還要認真觀察實驗過程中所發生的變化,以便提高實驗的準確度。
5.明確實驗類型,設置實驗裝置,計劃實驗步驟。實驗的方法有很多,種類也多種多樣,在明確實驗類型前,要把握實驗的種類,再根據實驗的目的、原理確定實驗類型。確定好實驗類型后,要設計實驗步驟,這一環節是提高學生設計能力的有效途徑,給學生提供了根據實驗設計的原理設計實驗步驟的創造平臺,但同時也不能忽視設計遵循的原則,不能盲目設計。最后是設置實驗裝置,這個步驟有助于提高學生的設計能力,學生要選好器材進行正確的設計、裝置,為實驗做好前期準備。例如,一些實驗器材的擺設和調整,這就要求學生要熟練掌握實驗器材及其用途,為實驗的實施減少不必要的技術錯誤。此外,在實踐過程中,還要對可能出現的實驗結果進行預測,做到全面分析。
三、提高學生實驗設計能力的方法
1.樹立正確的實驗思想理念。在高中生物教學中,對課本知識的理解融匯才能作用于實踐。隨著新課標的實施,在開始實驗之前,首先,教師要熟知各個實驗方法和內容,通過講解來引導學生探索實驗研究所隱含的知識,并且使學生產生探索興趣與求知欲望。高中生物課包含許多實驗,學生必須實踐參與,才能有所體會領悟,所以教師應起到拋磚引玉的作用。
2.鍛煉學生的思維能力。在日常的生物教學過程中,教師應從生活現象舉例說明引導學生,讓枯燥理論與日常生活情景結合在一起,豐富教學內容,拉近學生與學科間的距離。激發學生的創造性思維,讓學生從課本上的知識就能夠舉一反三,使學生全面發展。另一方面,為學生實驗設計能力的開發提供了幫助。
3.增強實驗設計的操作性。學生的實驗設計能力不是一蹴而就的,需要長時間的訓練培養鍛煉才能逐步形成。所以,教師在日常教學過程中,需要布置符合學生某一發展階段的適量難度的實驗設計課題,讓學生自主嘗試不同的實驗設計方法進行設計實驗,有充分自由發揮的空間。同時,加強學生實驗設計方法的實訓。通過這種鍛煉模式,在進行了一定數量的實訓后,學生有了一定能力后,教師要適時予以指點,消除學生的疑慮,又必須引導他們互相交流、探討彼此的想法和設計成果。之后,還需要教師指引學生,讓學生自主總結,來提高學生的實驗設計能力,從而加深對知識的理解和運用。
總之,學校既要為學生提供可供實驗的器材和場地,也重視要對學生的實驗設計能力的培養,盡量增加教師人數,為學生的生物教學實驗設計予以指導。還要求教師要與時俱進,學會運用網絡的力量,實現教學相長。同時,教師要有高度的責任感,要認真做好本職工作。在日常教學活動中,應注意因材施教,培養學生的實際實驗設計能力,讓他們樹立正確的實驗思想理念,鍛煉其思維能力,由此,使學生實現全面發展。
[中圖分類號]G424 [文獻標識碼]A [文章編號]1000-5962(2013)05(a)-0099-01
引言
實驗設計題注重對學生生物實驗能力的考察,能夠全面考察學生對相關知識的理解能力、語言組織能力及遷移和綜合運用能力。結合近年來全國各地的理綜試卷來看,實驗設計是實驗考察的重點,同時也是考生失分較多的題型。為了提高考生對生物實驗設計題的解題能力,作者認真分析了高中生物教學中的不足,提出了一些切實可行的解決方案,對廣大學生和生物教師有一定參考意義。
1.明確實驗目的
對生物設計題進行解題之前,要先認真審題,尋找題目的關鍵詞、創新點、考察內容等,才能了解題意少走彎路。首先要明確實驗設計要解決什么問題,是驗證性實驗還是探究性實驗,對不同的實驗采用不同的思考方式。然后明確該實驗的目的,即驗證或探究此生物事實是考察哪一方面的內容或生物事實是什么。
2.分析實驗原理
明確實驗的目的后,要認真分析該實驗的科學依據是什么,主要涉及了生物學科和其他那些科目的知識,往往生物實驗設計題和化學、物理等科目聯系比較緊密,這就需要學生廣泛閱讀,集思廣益,多和同學老師交流。只有做好這些,才能真正把握實驗設計的關鍵點、要點、考點和重點,進而對設計進行改進和創新。
3.把握實驗的基本原則
為了取得理想的實驗效果,實驗設計中必須嚴格遵守幾條實驗原則:
(1)要遵循實驗對照原則。一個完整的實驗設計最少要包括實驗組合對照組,為了體現實驗的嚴謹和可重復性,甚至可以設置多組實驗組合對照組。實驗組接受處理,而對照組不做處理。如在“探究甲狀腺激素對動物發育影響”的實驗設計中,以蝌蚪為實驗載體,主要設計了甲乙丙三組樣本:甲組蝌蚪飼喂甲狀腺激素,用來做為實驗組,乙組蝌蚪飼喂甲狀腺抑制劑,用來做為條件對照組,丙組蝌蚪不做任何處理,用來和甲組乙組的蝌蚪做空白對照。
(2)遵循單一變量因子原則。變量是實驗設計中由實驗者控制的因素和條件,根據其在實驗中的作用,變量可分為反應變量和實驗變量、額外變量和無關變量,實驗設計之前,實驗者就要把它們嚴格區分開來。要想取得理想的實驗結果,各個實驗組就要遵循以下幾點:實驗變量的數目相同;實驗等量原則;實驗對象一致,即每次實驗所加的試劑的量要相等;實驗時間和實驗條件要一致。
(3)實驗還必須遵循平行性原則、重復性原則、隨機性原則、科學性原則等等,只有嚴格遵循、層層把關、科學指導,才能提高自己應對生物實驗設計題的能力。
4.明確實驗條件,科學選取實驗材料和用具
4.1實驗設計題中已經提供實驗材料和用具
考生進行實驗設計之前,要根據實驗所提出的要求和問題,認真分析題中提出的器材在實驗中有什么作用,每個器材是否都必須用到以及該怎么利用這些器材。只有弄情了這些問題,實驗設計才有章可循。題目中提供的實驗材料和試劑一般都應充分利用,如非特殊說明,自己不能隨意增加材料和試劑。如果題中明確說了要從題目中提供的器材選取材料和試劑進行實驗設計,考生就要認真分析,嚴格選取,避免多用或者少用,在實驗設計時不能有遺漏。
4.2自行確定實驗材料和用具
這類題型難道較大,題型靈活多變,是比較開放式的設計題。為了減少失分,考生需要根據實驗步驟和要求,聯系相關的生物知識、化學知識、物理知識等,熟悉相關實驗材料和器具的作用,選取合理、科學、恰當的材料和用具來進行實驗設計,只有這樣,才能有效提高自己應對此類設計題的能力。
5.合理設計實驗設計步驟
合理規劃實驗設計的步驟是快速解答的前提,盡管每個實驗設計的目的和原理不盡相同,但根據實驗內容和實驗進程大致可以劃分為以下幾步:(1)選取材料和試劑,對實驗進行分組、編號,實驗材料的取舍要遵循單一變量因子原則,分組編號要遵循隨機性原則。(2)根據實驗變量設置對照實驗,注意除了實驗變量不同外,其他因素都應該相同并且適宜。(3)控制實驗時間,讓實驗組充分反應或培養。(4)觀察并且記錄,找出具體記錄和觀察的對象,同時比較實驗數據和現象,如果實驗現象比較隱蔽,必須設計好具體的檢測方,用來顯示結果,便于記錄和觀察。
6.全面分析實驗結果
實驗結果指能夠測量或可觀察的實驗現象,是實驗結論的主要依據。我們需要根據實驗原理及記錄下來的實驗現象和數據,進行合理分析,準確判別,要做到實驗結論和實驗現象復合科學邏輯和生物原理。預測實驗的結果和結論通??梢苑譃閮深悾?/p>
(1)驗證性實驗。這類實驗在實驗設計前已經知道實驗結果,實驗過程在于獲取預期的實驗結論,實驗目的是為了讓實驗人員了解實驗的操作方法,了解實驗的基本原理。
實驗目的是指要探究或者驗證的問題或事實,在實驗目的的稱述中,一般采用敘述的形式。根據實驗類型可將實驗分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性實驗的實驗目的主要是探索研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關系;而驗證性實驗的實驗目的主要是驗證已知研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關系。學生往往因為不明確實驗目的究竟要寫什么而出現書寫不規范無法得分的情況。
【例1】 為了探究某物質(X)的作用,研究者提出了以下實驗思路:
(1) 實驗分組:
甲組:培養液+Y細胞+3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)+生理鹽水;
乙組:培養液+Y細胞+3H-Tdr+X(用生理鹽水配制)。
每組設置若干個重復樣品。
(2) 分別測定兩組的CRD(細胞內的放射性強度),求每組的平均值。
(3) 將各樣品在適宜條件下培養合適時間后,測定CRD,求每組平均值并進行統計分析。(要求與說明:答題時用X、CRD、3H-Tdr表示相關名詞,Y細胞是能增殖的高等動物體細胞)請回答:
(1) 實驗目的: 。
(2) 預測實驗結果及結論: 。
(3) 實驗中采用3H-Tdr的原因是: 。
答案:(1) 探究X對Y細胞增殖(DNA的合成)的影響
(2) 如果乙組CRD明顯高于甲組,說明X對Y細胞增殖有促進作用
如果乙組CRD與甲組基本相同,說明X對Y細胞增殖無影響
如果乙組CRD明顯低于甲組,說明X對Y細胞增殖有抑制作用
(3) 3H-Tdr是DNA合成的原料之一,可根據CRD變化判斷細胞增殖情況
1.1 常見錯誤
“X物質對細胞生長的影響”;“X物質對Y細胞的作用”;“X物質對Y細胞吸收3H-Tdr的影響”;“X物質對高等動物的影響”;“X物質對CRD的影響”;“X物質能否促進細胞內CRD的合成”。
1.2 應對策略
實驗目的中一般應呈現出以下三種信息:
(1) 探究因素(自變量):X物質。
(2) 實驗對象:細胞。
(3) 觀察目標(因變量):增殖情況。
所以探究性實驗目的一般可以套用以下格式:探究自變量對實驗對象、觀察目標的影響。而該題中學生在答題時主要沒有準確找到觀察目標,出現了一些錯誤指標如“細胞的生長”、“高等動物的影響”等。確定觀察目標是要根據題目中所給的信息,通過實驗思路可以看出甲、乙兩組分別為實驗組和對照組,實驗變量為X物質。但甲乙兩組又同時加入了3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷),根據所學的知識,3H-Tdr應該用于DNA的合成,自然觀察目標也就是DNA的合成,或者發生DNA合成的時期——細胞的增殖,所以觀察目標也就是因變量為細胞的增殖。
2 實驗原理書寫不規范
實驗原理是實驗設計的依據和思路,是實驗進行的科學理論,同時也是檢測結果的理論依據,既體現實驗設計的整體思路,也包括實驗現象與結果出現的原因以及重要實驗步驟設計的根據等。在答題時如果學生不理解何為實驗原理,很難得分。
【例2】 為了驗證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗。
某同學的實驗方案如下:
① 將正常小鼠隨機分成A、B兩組,觀察并記錄其活動狀況。② A組小鼠注射適量胰島素溶液,B組注射等量生理鹽水。一段時間后,A組小鼠會出現四肢無力,活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,B組活動狀況無變化。③ A組小鼠出現低血糖癥狀后,分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組活動狀況無變化。
該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。
請回答:該實驗的原理是什么?
答案:胰島素具有降低血糖的作用。體內胰島素含量過高時,引起血糖下降,機體出現活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。
2.1 常見錯誤
錯將實驗原理寫成實驗原則:如單一變量原則、對照原則,沒有理解實驗原理的實質。
實驗原理不完整:如只回答胰島素具有降低血糖的作用。
觀察指標闡述錯誤:本題中已經明確指出以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗,但很多學生還是把觀察指標寫成直接檢測血糖濃度。
2.2 應對策略
實驗原理可以從以下3個方面來書寫:
(1) 自變量作用的科學依據:實驗中涉及到的科學依據必須是經人證明的科學理論,往往來源于書本。如,胰島素能降低血糖濃度;還原糖與斐林試劑加熱時產生磚紅色的沉淀;淀粉遇碘變藍。
(2) 因變量獲得的原理。因變量是實驗現象與結果出現的原因,如本題中胰島素含量過高,引起血糖下降,機體出現活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。如在驗證甲狀腺具有促進動物新陳代謝的作用時,甲狀腺激素能促進新陳代謝,加速體內物質的氧化分解,從而使耗氧量和活動量加大。
(3) 因變量檢測的方法:如觀察特異顏色變化、溶液渾濁度、沉淀和氣泡現象;觀察形態結構、生理特征變化;測量生長發育速度;測量生化反應速度等。
3 實驗結果分析不到位
實驗結果是在實驗結束時出現的,通常伴有一定的現象。在驗證性實驗中結果是在預料中的,無需再預測;而探究性實驗的結果應該對應假設,分類討論,而且要根據預測的不同結果得出相應的結論。以例1第二小題為例,通常有3種可能:如果出現現象①說明自變量促進因變量;如果出現現象②說明自變量抑制因變量;如果出現現象③說明自變量與因變量無關。
3.1 常見錯誤
學生對結果的分析不全面,不能把所有的情況都寫出來,可能原因是沒有真正理解題目的要求或者對于探究性實驗的結果與結論不能正確把握。
在回答時學生容易將結果與結論的關系倒置,如“如果X對Y細胞增殖(DNA合成)有抑制作用,說明乙組CRD明顯高于甲組”。
中圖分類號G633.91 文獻標識碼B
1 實驗題目的擬定
一個實驗題目中應該體現出該實驗的性質是驗證性實驗還是探究性實驗。所以驗證性實驗的題目應寫成“驗證……”;探究性實驗應寫成“探究……”。
探究性實驗的題目中的格式一般為“探究自變量對因變量的影響”
【例1】在用生長素促進某植物枝條生根的實踐過程中,發現枝條生根情況不一,分析其原因,認為可能與生長素的濃度有關。請據此擬定一個相關研究的課題,要求寫出課題名稱及相關研究中的觀察指標和影響這一指標的因素。
解析:顯然可以確定生長素的濃度為自變量,枝條生根情況為因變量。
答案:探究生長素濃度對該植物枝條生根的影響觀察指標:生根數量(或長度)影響這一指標的因素:生長素濃度。
2 實驗結論
實驗結論是由實驗結果推出自變量和因變量之間的關系
【例2】為了驗證“植物主莖頂芽產生的生長素能夠抑制側芽生長”,某同學進行了以下實驗:
①選取健壯、生長狀態一致的幼小植株,分為甲、乙、丙、丁4組,甲組植株不做任何處理,其他三組植株均切除頂芽。然后乙組植株切口不做處理;丙組植株切口處放置不含生長素的瓊脂塊;丁組植株切口處放置含有適宜濃度生長素的瓊脂塊。
②將上述4組植株置于相同的適宜條件下培養。
回答下列問題:
(1)各組植株側芽的預期生長情況分別為:甲組_____;乙組_____;丙組_____;丁組_____。
(2)比較甲組與乙組的預期結果,能夠說明__________。
(3)比較乙組和丙組的預期結果,能夠說明__________。
(4)比較丙組和丁組的預期結果,能夠說明__________。
(5)頂芽產生的生長素抑制側芽生長的原因是__________。
解析:如甲組和乙組之間的自變量是頂芽是否存在,因變量是側芽是否受抑制,所以結論應該為頂芽可以抑制側芽的生長。同理可以分析出乙組和丙組及丙組和丁組的結論。
答案:(1)生長受抑制 生長 生長 生長受抑制 (2)頂芽生長抑制側芽的生長 (3)瓊脂塊對側芽生長沒有影響 (4)對側芽生長起抑制作用的是生長素 (5)頂芽產生的生長素向下運輸、在側芽處積累較多,側芽對生長素濃度比較敏感,使側芽生長受到抑制
3 實驗設計思路
實驗設計思路是指實驗設計的大致過程,通常包括如何控制自變量,怎樣控制無關變量,怎樣檢測因變量等。在寫實驗設計思路時要“上看實驗器具,下看實驗步驟”。
值得提醒的是,有些實驗思路中僅寫3種變量的控制是不完善的,還要具體考慮題目的信息??傊?實驗設計思路可以看成是實驗步驟的濃縮。
4 實驗假設
實驗假設是指在探究性實驗中對所要研究的問題提出的一種解釋
例題:探究生長素是否具有延緩葉片衰老的作用。
實驗假設就是:生長素具有延緩葉片衰老的作用(或生長素不具有延緩葉片衰老作用)。
5 實驗原理
是整個實驗的設計的依據,支持自己設計的實驗結果出現的科學依據。也就是正因為該科學依據的存在才能導致設計的實驗出現結果。
【例3】為了驗證胰島素具有降低血糖的作用,以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗。
某同學的實驗方案如下:
①將正常小鼠隨機分成A、B兩組,觀察并記錄其活動狀況。
②A組小鼠注射適量胰島素溶液,B組注射等量生理鹽水。
一段時間后,A組小鼠會出現四肢無力,活動減少,甚至昏迷等低血糖癥狀,B組活動狀況無變化。
③A組小鼠出現低血糖癥狀后,分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后,A組小鼠低血糖癥狀緩解,B組活動狀況無變化。
該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。
請回答:
(1)該實驗原理是什么?
(2)分析小鼠注射胰島素溶液后出現低血糖癥狀的原因。
(3)胰島素在血糖平衡調節中的作用是什么?
6 結果分析
6.1 驗證性實驗的結果分析是指解釋該實驗結果出現的原因
【例4】為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產生和消耗,請用所提供的實驗材料與用具,在給出的實驗步驟和預測實驗結果的基礎上,繼續完成實驗步驟的設計和預測實驗結果,并對你的預測結果進行分析。
實驗材料與用具:煙草幼苗、試管兩支、NaHCO3稀溶液(為光合作用提供原料)、真空泵、暗培養箱、日光燈(實驗過程中光照和溫度等條件適宜,空氣中O2和CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計)。
實驗步驟和預測實驗結果:
(1)剪取兩小塊相同的煙草葉片,分別放入盛有等量蒸餾水和NaHCO3稀溶液的兩支試管中。此時,葉片均浮在水面。
(2)用真空泵抽去兩支試管內液體中和葉肉細胞間隙中的氣體后,敞開試管口,可觀察到葉片均下沉到試管底部。
(3)______________。
分析預測結果:__________。
分析預測的結果:__________。
(1)光照下,NaHCO3稀溶液中的葉片進行光合作用,釋放出來的氧氣多于消耗的氧氣,葉肉細胞間隙的氧氣增加,葉片上浮。而蒸餾水中缺乏二氧化碳和氧氣,葉片不能進行光合作用和呼吸作用,葉肉細胞間隙缺乏氣體,因此葉片仍位于試管底部。
(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的葉片呼吸作用,消耗了葉肉細胞間隙中的氧氣,放出二氧化碳溶于NaHCO3稀溶液中,葉肉細胞間隙缺乏氣體,葉片下沉。蒸餾水中缺乏氧氣,葉片不能進行呼吸作用,葉肉細胞間隙仍缺乏氣體,因此葉片仍位于試管底部。
6.2 探究性實驗的結果分析是指若……則……進行多種情況的的討論
那么作為一個探究性實驗的多種結果的討論究竟討論幾種情況才最合適,教師可以根據實驗的假設情況進行討論。有幾種假設就可以預測出幾種相應的結果和結論。
【例5】探究性實驗的結果分析
下圖是一種可以測定呼吸速率的密閉系統裝置
(1)關閉活塞,在適宜溫度下,30 min后讀取有
色液滴向______(左佑)移動的距離
(2)為了使測得的數據更準確,必須進行矯正。矯正裝置的容器和小瓶中應分別放入
(3)生活中發現,受到機械損傷的櫻桃易爛。有人推測易爛與機械損傷引起櫻桃呼吸速率升高有關。請結合測定呼吸速率實驗裝置,設計實驗探究機械損傷對櫻桃呼吸速率的影響。
①實驗假設
②實驗步驟_______。
第一步:按裝置圖中所示進行操作,30分鐘后,記錄有色液滴移動距離a。
第二步:__________。
第三步:_________。
④結果分析:__________。
解析:該實驗的可能會出現的假設
①一定程度的機械損傷對櫻桃的呼吸速率無影響
②一定程度的機械損傷對櫻桃的呼吸速率有促進性影響
③一定程度的機械損傷對櫻桃的呼吸速率有抑制性影響。
因為可以出現三種實驗假設所以就會預測出三種相應的實驗結果和結論,所以該實驗的結果分析應該分析三種情況。
答案:
(I)左 (2)等量的消毒死的櫻桃:等量的20%NaOH 5 mL
(3)②機械損傷會引起櫻桃的呼吸速率升高/機械損傷和櫻桃的呼吸速率無關/機械損會使櫻桃的呼吸速率降低。(書寫任意一種情況)
③第二步:將裝置中的櫻桃進行機械損傷,放入該裝置,30min后記錄有色液滴的移動距離為b。
第三步:比較a,b的大小。
④結果及結論:如果a=b;則無影響。
如果a>b;則抑制。
如果a
8 寫操作步驟
實驗操作的表述從形式上看,應分步、分組。分組時要標號,同時注意單因子變量原則。分步原則上是三步:第一步實驗準備(選材料分組編號),第二步實驗進行(交代自變量是怎樣控制的),第三步實驗現象觀察及記錄(交代因變量是怎樣測定的)。三步中要時刻交代清無關變量時怎樣控制均衡的。
例:以下是驗證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關的實驗步驟。