高中生物课程中的实验与探究
文章来源:本站原创 文章作者:admin 日期:2013年11月20日
高中生物新课程标准中对学生探究能力的要求较高,而探究能力的考察是通过具体的实验来体现的。实验相关内容是学生学习的薄弱环节。为了帮助学生更好把握实验,现将实验特点作以归纳,以助学生借鉴。 一、实验类型
高中生物新课程标准中对学生探究能力的要求较高,而探究能力的考察是通过具体的实验来体现的。实验相关内容是学生学习的薄弱环节。为了帮助学生更好把握实验,现将实验特点作以归纳,以助学生借鉴。
一、实验类型:
按实验性质不同,高中生物实验可以分为观察实验、探究实验、验证实验、模拟实验、调查实验等。
二、验证实验与探究实验的比较:
验证实验与探究实验是实验考察的重中之重,学生在结论书写上易出错。
1.验证实验是验证某一结论是否正确的实验,一般对实验结果的预期常常是唯一的。
2.探究实验是对实验结果的预期不确定的。只能把各种有可能出现的实验现象都考虑在内,再由各种现象推出相应的实验结论。此类实验一般需讨论,即“如果出现结果a会怎样,如果出现结果b或c又怎样。”
例1.
探究实验 验证实验
实验名称 鉴定某人是否出现糖尿 验证某糖尿病患者尿液中含葡萄糖
实验现象 出现或不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀
预期实验结果 出现或不出现砖红色沉淀 出现砖红色沉淀
实验结论 若出现砖红色沉淀,证明此人出现糖尿;若不出现砖红色沉淀,证明此人不出现糖尿。 糖尿病患者尿液中含有葡萄糖
三、实验设计:
1.实验设计的原理:实验设计一般应遵循科学性原则、可行性原则、简便性原则、重复性原则、对照原则、等量原则……
2.实验设计的内容:
一个完整的方案,一般包括以下几方面内容:①实验题目确定。②提出假说。③设计实验方法和步骤。④提出实验预期效果。⑤要观察和搜集的数据及方法。
3.关键环节:
①变量控制:变量是指实验过程中被操作的特定因素或条件。按性质不同分为:自变量、因变量和无关变量。自变量为实验变量,即原因;因变量是反应变量,是结果;无关变量是控制变量,指实验中除实验变量以外的影响实验现象和结果的因素和条件。对无关变量的控制应保证等量且适宜,保证实验不受干扰或将干扰因素降至最低程度。对实验变量的控制要遵循单一变量,确保结果是因自变量而引起的。
例2. 下列对有关实验的变量的叙述,正确的是( )
A. 在探究温度对酶活性影响的实验中,温度和pH是自变量
B. 在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中,插条生根数是因变量
C. 在模拟探究细胞表面积与体积关系的实验中,正方体琼脂块的体积是无关变量
D. 在探究酵母菌呼吸方式的实验中,酒精是无关变量
答案:B
② 对照:对照是实验控制的手段之一,目的是消除无关变量对结果的影响。通常一个实验可分为实验组和对照组。
实验组是接受实验变量处理的对象组;对照组是不接受实验变量处理的对象组。按内容和形式,将对照分为:空白对照:指不做任何实验处理的对象组。自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。条件对照:指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的。相互对照:指不另设对照组,几个实验组相互对比对照。
例3.黄瓜的花是单性花。用正常的黄瓜雌花验证生长素的作用,设计的做法是:将用于实验的雌花在开花前套上纸袋,然后分别作如下处理:①1号花开花后给雌蕊柱头涂一定浓度的生长素;②2号花开花后人工授粉。此设计的缺陷是( )
A. 1号花未进行人工授粉
B. 2号花未涂生长素
C. 缺乏自然传粉的雌花
D. 缺乏只作套袋处理的雌花作对照
答案:D
4. 实验设计的一般步骤:
①取材、分组、编号。注意取材数量、发育状况相同等。②变量控制。自变量遵循单一变量原则;无关变量等量且适宜,遵循等量原则。③观察统计。找准因变量,遵循简便性原则。
例4.为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,请用所给的实验材料料:取2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。
(1)实验步骤:
①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组,A组为对照组,B组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。
②用喷壶分别将 和 喷洒在A、B两组幼苗上。
③将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,测定两组植株的 。
(2)预测实验结果: 。
(3)该实验原理是: 。
答案:(1)②蒸馏水 赤霉素溶液 ③高度
(2)A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株平均高度
(3)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用,用赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,据此可以验证该大豆品种的矮化特征与赤霉素的含量有关。