高考生物二輪復(fù)習(xí) 考前三個(gè)月 專題12 ?？紝?shí)驗(yàn)技能 考點(diǎn)35 準(zhǔn)確理解應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基本原則課件.ppt

專題12?？紝?shí)驗(yàn)技能 1 具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力 并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋 分析和處理 2 具有對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力 包括確認(rèn)變量 作出假設(shè)和預(yù)期 設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案 搜集處理數(shù)據(jù)等 并能運(yùn)用觀察 實(shí)驗(yàn)與調(diào)查 假說演繹 建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法 3 能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)與探究方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂 直擊考綱 考點(diǎn)35準(zhǔn)確理解應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基本原則 1 科學(xué)性原則包括實(shí)驗(yàn)原理 實(shí)驗(yàn)材料的選擇 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性 要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo) 典例1保水劑是一類高分子聚合物 可提高土壤持水能力及水肥利用率 某生物興趣小組為探究 保水劑和氮肥對(duì)小麥光合作用的影響 進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn) 材料用具 相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干 保水劑 氮肥等 方法步驟 選取長(zhǎng)勢(shì)一致的小麥幼苗若干 平均分為A B C三組 分別施用適量的保水劑 60kg hm 2 氮肥 225kg hm 2 保水劑 60kg hm 2 氮肥 225kg hm 2 置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng) 其他培養(yǎng)條件相同且適宜 在小麥灌漿期選擇晴朗無風(fēng)的上午 于10 00 11 00從每組選取相同數(shù)量的葉片 進(jìn)行CO2吸收量及葉綠素含量的測(cè)定 結(jié)果 平均值 如下表 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強(qiáng)度 1 請(qǐng)指出上述方法步驟中的缺陷并改正 步驟 步驟 解析本題實(shí)驗(yàn)步驟 缺少對(duì)照組 步驟 中 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差 取材時(shí)應(yīng)取植株相同部位的葉片 答案沒有對(duì)照組 應(yīng)另設(shè)一組不施保水劑和氮肥的作為對(duì)照組取材方法不科學(xué) 選取的葉片還應(yīng)取自植株的相同部位 2 如不考慮方法步驟中的缺陷 從影響光合作用的內(nèi)在因素分析 保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 解析影響光合作用的內(nèi)在因素有自由水的含量 參與光合作用的物質(zhì)ATP NADPH的量及酶的活性等 有關(guān)酶的含量與活性 提高了光合作用 3 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2吸收量 大于 等于 小于 光合作用過程中CO2實(shí)際消耗量 理由是 光合作用強(qiáng)度可通過測(cè)定CO2吸收量 也可以通過測(cè)定 釋放量計(jì)算 解析本題中實(shí)測(cè)光合作用CO2吸收量等于植物光合作用實(shí)際CO2消耗量減去細(xì)胞呼吸CO2釋放量 測(cè)定光合作用強(qiáng)度既可通過測(cè)定CO2吸收量 也可通過測(cè)定O2釋放量進(jìn)行計(jì)算 小于 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的CO2吸收量是光合作用過程中CO2實(shí)際消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差 O2 2 平行重復(fù)原則控制某種因素的變化幅度 在同樣情況下重復(fù)實(shí)驗(yàn) 觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度 從而揭示事物的本質(zhì)特征 其目的是使實(shí)驗(yàn)結(jié)果或數(shù)據(jù)更接近真實(shí)情況 避免偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 典例2某人擬利用下列材料用具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 探究較低和較高氧氣濃度對(duì)玉米光合速率的影響 請(qǐng)幫助完成下列實(shí)驗(yàn)方案 材料用具 玉米幼苗3株 適宜濃度的完全培養(yǎng)液 含植物生長(zhǎng)的全部必需無機(jī)鹽離子 適宜濃度的NaHCO3溶液 維持CO2含量在大氣水平 培養(yǎng)裝置 照明燈 O2發(fā)生器等 實(shí)驗(yàn)步驟 組裝培養(yǎng)裝置并編號(hào)為甲 乙 丙 培養(yǎng)裝置除規(guī)格滿足實(shí)驗(yàn)需要并方便添加物質(zhì)和取樣分析外 還應(yīng) 向甲 乙 丙中分別加入等量且適量的完全培養(yǎng)液和NaHCO3溶液 振蕩搖勻 各放入1株玉米幼苗 向裝置甲 乙中分別充入相同體積的4 O2和50 O2 丙組 作為對(duì)照 在 條件下培養(yǎng)一段時(shí)間 實(shí)驗(yàn)過程中保持培養(yǎng)液的有氧環(huán)境 觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 比較得出結(jié)論 結(jié)果與結(jié)論 略 討論 為盡量減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差 對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的處理應(yīng)注意 a b 解析因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄枯^低和較高氧氣濃度對(duì)玉米光合速率的影響 故裝置要求是密閉并且透光 向裝置甲 乙中分別充入相同體積的4 O2和50 O2 為了對(duì)照 丙組應(yīng)該充入相同體積的21 O2 在對(duì)植物進(jìn)行培養(yǎng)時(shí) 應(yīng)提供相同且適宜的環(huán)境條件 如光照 溫度等 討論 為盡量減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差 要注意以下兩個(gè)方面 a 幼苗應(yīng)生長(zhǎng)良好且長(zhǎng)勢(shì)一致 b 進(jìn)行平行重復(fù)實(shí)驗(yàn) 或每組需用多株玉米幼苗進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 答案 透明且密閉 充入相同體積的21 O2 相同且適宜 的光照 溫度等 討論 a 幼苗應(yīng)生長(zhǎng)良好且長(zhǎng)勢(shì)一致b 進(jìn)行平行重復(fù)實(shí)驗(yàn) 或每組需用多株玉米幼苗進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 3 對(duì)照原則即實(shí)驗(yàn)中設(shè)立對(duì)照組 使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說服力 通常 一個(gè)實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組 對(duì)照組是不接受自變量處理的對(duì)象組 常見對(duì)照類型分為空白對(duì)照 自身對(duì)照 條件對(duì)照和相互對(duì)照 1 空白對(duì)照 指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組 其能明白地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果 增強(qiáng)了說服力 2 自身對(duì)照 指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行 即不另設(shè)對(duì)照組 自身對(duì)照 方法簡(jiǎn)便 關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異 實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組 實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組 3 條件對(duì)照 指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理 但這種處理是作為對(duì)照意義的 或者說這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的 4 相互對(duì)照 指不另設(shè)對(duì)照組 而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照 在等組實(shí)驗(yàn)法中 大都是運(yùn)用相互對(duì)照 其能較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響 使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說服力 典例3為了證實(shí) 甲狀腺激素及甲狀腺抑制劑對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響 某同學(xué)制定下列方案 a 取兩個(gè)玻璃缸分別編號(hào)為1號(hào) 2號(hào) b 在兩個(gè)玻璃缸中 分別加入等量 且適量 的水和新鮮水草 然后在每個(gè)玻璃缸中分別放入10條同時(shí)孵化出的發(fā)育狀況相同的蝌蚪 c 向1號(hào)缸投放含甲狀腺激素的飼料 2號(hào)缸投放含甲狀腺抑制劑的飼料 d 每天分別向兩缸中投放一些飼料 e 每隔一段時(shí)間觀察一次 觀察時(shí)用小網(wǎng)將蝌蚪撈出放在培養(yǎng)皿中 再將培養(yǎng)皿放在坐標(biāo)紙 1mm 1mm 上 觀察并且測(cè)量蝌蚪的體長(zhǎng)變化 前肢和后肢的生長(zhǎng)情況 尾的變化等 上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中 有一些明顯的設(shè)計(jì)缺陷或不足 請(qǐng)你修改并完善該設(shè)計(jì)方案 1 該設(shè)計(jì)方案的明顯缺陷是 因此 a過程應(yīng)該為 只需陳述修改內(nèi)容 下同 c過程應(yīng)該為 2 方案中存在著引起實(shí)驗(yàn)誤差的不妥之處 d過程的不妥之處應(yīng)該改為 解析本題以 甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育 的知識(shí)為背景 綜合考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩個(gè)基本原則 對(duì)照原則 和 控制單一變量原則 還考查了學(xué)生應(yīng)用生物學(xué)基本知識(shí)分析和解決有關(guān)問題的能力 本題應(yīng)設(shè)三組實(shí)驗(yàn) 一組在飼料中加入甲狀腺抑制劑 一組在飼料中加入甲狀腺激素 一組只加入普通飼料 通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較 才能充分說明甲狀腺激素和甲狀腺抑制劑的生理作用 否則無法說明問題 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循單一變量的原則 對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要嚴(yán)格控制 如蝌蚪的大小 投放飼料和藥劑的量 否則實(shí)驗(yàn)不易成功 答案 1 缺少空白對(duì)照再加1個(gè)玻璃缸 編為3號(hào)在3號(hào)缸內(nèi)投放普通的飼料 不加任何藥劑 2 一些飼料 應(yīng)改為 等量飼料 4 單一變量原則和等量原則二者是完全統(tǒng)一的 只不過強(qiáng)調(diào)的側(cè)重點(diǎn)不同 前者強(qiáng)調(diào)的是自變量的單一性 即實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比只能有一個(gè)變量 而后者強(qiáng)調(diào)的是除了自變量之外的一切對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的無關(guān)變量 必須嚴(yán)格控制在適宜條件下等量 以平衡和消除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 典例4某興趣小組為驗(yàn)證2 4 D對(duì)插條生根的促進(jìn)作用 進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn) A 剪取同一楊樹植株上長(zhǎng)勢(shì)與長(zhǎng)度相同 部位相近且有3個(gè)芽的健壯枝條20根 隨機(jī)均分為甲 乙兩組 B 甲組每根插條上都保留3個(gè)芽 乙組每根插條上的芽全部去除 C 將甲組插條的下端插入適量蒸餾水中 乙組插條的下端插入等量適宜濃度的2 4 D溶液中 兩組均置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng) D 每天觀察 記錄插條上芽的數(shù)目 請(qǐng)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析 1 每組選取多根插條的目的是 解析每組選取多根插條的目的是減少實(shí)驗(yàn)誤差 排除偶然因素對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響或排除無關(guān)變量的影響 減少實(shí)驗(yàn)誤差 排除偶然因素對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響或排除無關(guān)變量的影響 2 請(qǐng)指出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)不合理之處 解析依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的等量原則和單一變量原則分析該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)不合理之處依次是甲 乙兩組插條上芽的數(shù)量不等 或沒有控制好變量 觀察 記錄插條上芽的數(shù)量不對(duì) 或觀察記錄的指標(biāo)不對(duì) 甲 乙兩組插條上芽的數(shù)量不等 或沒有控制好變量 觀察 記錄插條上芽的數(shù)量不對(duì) 或觀察記錄的指標(biāo)不對(duì) 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改正后 甲組起 作用 解析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改正后 甲組起對(duì)照作用 對(duì)照