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1、2008年生物高考实验设计专题实验与探究能力培养目的与方法1新课标和考纲是我们备考坚定不移的方向标普通高中生物课程标准（实验）明确指出，学生通过高中生物新课程的学习发展科学探究能力，应该初步学会：客观地观察和描述生物现象；通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题；分析问题，阐明与研究该问题相关的知识；确认变量；作出假设和预期；设计可行的实验方案；实施实验方案，收集证据；利用数学方法处理、解释数据；根据证据作出合理判断；用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护及作必要的反思和修改。而考查评价学生的实验和探究能力可从多个侧面
2、展开：1提出问题和作出假设（1）确定一个可以通过探究活动回答的问题；（2）说出与问题有关的背景知识；（3）作出一种可检验的假设。2制定实验计划（1）明确实验目的；（2）陈述自变量和因变量的关系；（3）描述观察或测量变量的方法；（4）列出重要的步骤和材料器具。3实施实验计划（1）执行实验计划中规定的步骤；（2）记录实验现象和数据；（3）重复收集实验数据；（4）处理实验数据。4阐述和交流实验结果与结论（1）根据实验现象和数据得出结论；（2）应用有关的科学知识解释结论；（3）说出假设是否得到支持；（4）完成实验报告；（5）对探究过程进行反思和评价。考试大纲对实验与探究能力考查的具体目标与要求是：（1
3、）能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。（2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。（3）具备对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。（4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。2掌握基础知识和学会基本技能是颠扑不破的真理07 考纲中有 19 个实验和探究活动，考试大纲对的考查目标与要求之一就是：能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验（已经印发在2 张半纸），包括理解实验目的、
4、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。基于此，教师在实验的复习教学中一定要设法使学生熟悉各实验的目的要求、材料用具及方法步骤，重视实验过程中现象的观察，掌握实验的原理及运用，懂得分析实验现象、实验程序、实验结果，学会设置对照实验，明确设计实验的基本原则科学性原则、控制实验变量的原则、随机性原则、重复性原则、简约性原则和可行性原则，学会实验设计的基本程序确定实验目的（课题）提出假设 制订实验方案预期结果，掌握实验设计的基本技巧清楚实验的起始状态、明白实验的目标状态、分析实验设计的障碍、合理安排步骤的书写顺序、尽量用规范的专业术语叙述、语言表达要形象
5、和直观、尽量用简图（表）或曲线或流程图（线）来表示实验的步骤和结果以及分组要编号等等。3. 将创新思维的培养融会于日常复习备考活动中名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 27 页 - - - - - - - - - 在必修1 的教师教学用书中，北京师范大学何克抗教授提出创造性思维结构的六要素：发散思维、形象思维、直觉思维、逻辑思维、辩证思维和横纵思维。还指出：（1）具有寻的（指向）作用的是发散思维“一个指向”；（2）具有明察事物的对立统一和进行联系、比较、整合作
6、用的分别是辩证思维和横纵思维“两条策略”；（3）形象思维、直觉思维和逻辑思维“创造性思维的主体”。回到我们的教学中，想一想，这六要素是否都在我们的视野之中？是否在教学中处理好“指向”、“主体”和“策略”的相互关系？让我们还是以必修1 为例来说明：（1）在几个重大科学发现，如“细胞学说的建立”、“对生物膜结构的探索历程”、“关于酶本质的探索”、“光合作用的探究历程”，它们每前进一步，都要冲破固有的思想、观念、理论的束缚，每一步的前进都是发散思维的胜利。（2）层层递进地认识“细胞的多样性和统一性”，需要的是辩证思维、横纵思维；“细胞器系统内的分工合作”充满了辩证的思维；“细胞膜系统的边界”一开始就
7、推论其功能，似在为难学生，实际是训练直觉思维整体把握、快速判断；而到了“物质跨膜运输的实例”、“生物膜的流动镶嵌模型”、“物质跨膜运输的方式”，则凸显形象思维、直觉思维和逻辑思维的创造性思维主体和过程。（3）第 5 章细胞的能量供应和利用，是严密的逻辑思维。从“降低化学反应活化能的酶”到“细胞的能量通货ATP ”，接着“ ATP的主要来源细胞呼吸”，再到“能量之源光与光合作用”的安排，既符合认识的过程，更训练逻辑思维的能力。（4）从“细胞不能无限长大”到“细胞通过分裂进行增殖”；从细胞分化实现专一性到细胞的全能性，从脱分化到再分化；从细胞衰老到个体寿命的有限性；从细胞凋亡的不可避免到凋亡对正常
8、生长发育、维持稳态的必要性等，充满了辩证的思维。上述例子，只是举其大者，实际上任何一节内容的学习，任何一个问题的解决，都有训练创造性思维的不同价值，或是不同要素，或是深度不一。全赖我们在复习教学中用心处理。4领悟和运用科学方法对发展学生科学探究能力至关重要例如在必修2 的“孟德尔遗传实验的科学方法”复习中就有助于学生“领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用（考查探究能力的具体要求之一）”。这也是该模块在培养学生于科学探究活动中学习、掌握和应用科学方法的侧重点。就思维过程的方法论而言，归纳和演绎都是重要的科学方法，前者是从特殊事实中概括出一般原理的推理形式和思维方法，后者是从一般
9、到特殊，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。二者是互为补充、相辅相成的。从近代科学到现代科学，以观察（实验）归纳为主的方法逐渐让位给以假说演绎为主的方法。这是因为现代科学从总体上来说，已经不是处在经验材料的收集阶段，而是处于高度的理论概括和演绎的阶段。由于数学、计算机科学等工具学科的发展，人们能够凭借这些工具提出假说，然后演绎出理论体系或具体推论，再通过观察和实验来检验。当然，在应用假说演绎法时，仍需要以经验归纳法作补充，以一定的实验事实为根据。在遗传因子的发现和基因和染色体的关系两章中就分别体现了假说演绎法和类比推理法的内
10、容。此外模型方法也是现代生物科学研究的重要方法，复习必修1分子与细胞时我们应该侧重物理模型和概念模型的构建，如真核细胞三维结构模型和细胞膜的流动镶嵌模型；复习必修 2遗传与进化时我们应该侧重物理模型和数学模型的构建，如DNA 分子的双螺旋结构模型、减数分裂中染色体数目和行为变化的模型和种群基因频率变化的数学模型；复习必修3稳态与环境时我们则是在必修1、2 模型构建训练的基础上进一步强化练习以上各类模型的构建。通过针对性的复习可令学生在逻辑推理（如归纳、演绎、类比）能力、数学方法的运用能力、实验材料的选择及实验数据的处理能力等方面得到一个相对全面的提高。5. 务求重视生物科学史的复习教学重视科学
11、本质，重视理解科学研究过程，重视学习科学研究方法是新课标理念重要思想内容之一。在生物科学史中，不仅记载着生物科学知识的形成的过程，而且蕴涵着科学家的创造性思维方式和灵活多样的科学方法，体现着科学家尊重事实，服从真理和实事求是的科学态度。因此，在备考中必须注重科学史的复习，要充分挖掘教材内在因素，从学生的认知水平出发，适当选取或处理相关史料，实施有效复习策略，让学生领会科学家是怎样发现问题、分析问题、解决问题和提出新问题的，使学生在科学态度和科学方法乃至创造性思维方面多些感悟。比如，“ 植物生长素的发现史 ” 、“DNA是遗传物质的发现史” 等内容，都蕴涵培养学生科学素养的素材。例如在“ 肺炎双
12、球菌的转化实验中” ，教师可以让学生仔细阅读观察课本上的四组实验：（1）把无毒性的R 型活细菌注射入小鼠体内；（2）把有毒性S 型活细菌注射入小鼠体内； （3）把加热杀死的S 型活细菌注射入小鼠体内；（ 4）把无毒性R 型活菌与加热杀死的S 型细菌混合后分别注射入小鼠体内，引导学生形成自己的推想，再将推想与格林菲斯的推想相比较。又如达尔文怀疑“特创论”和“用进废退”学说而创立了达尔文进化论的科学史，易于激发了学生的好奇心，培养了学生敢于怀疑和独立思考的科学品质。还有上面提到的孟德尔豌豆杂交实验，让学生体会假说演绎法的研究思路和数学方法的应用，以及萨顿的假说，让学生体会类比推理的方法，等等，这样
13、的复习教学，可以大大激发学生的创造热情和探究精神，既培养了学生科学思维的习惯，又利于学生掌握科学研究的方法。6. 主动创设学生自主探讨情境如果所有的问题拓展都有教师来完成，学生本身没有强烈的问题意识的话，学生的自主学习就难以顺利展开。所以，创设一个自主的探讨环境，才能真正锻炼或者说更高层次地进行思维。教师毕竟只是一个引导者，学生才是真正的主体。在教师创设学生自主探讨环境时，一定要有耐心，不要因为课堂时间的关系而不屑等待，有效地延长这种等待时间，有利于学生创新思维更好地进行，这种影响是深远的。在复习教学中，就某个生物学原理教师只需提出一个或几个关键问题，学生可由此问题或在解答此问题过程中自己提出
14、另一些疑问，然后再进行思考。所以，问题拓展应由师生共同来完成，教师的参与不可过多、过频繁。如在“生长素的发现”知识点复习中，有教师一口气提出了以下问题：向光弯曲与什么有关？是胚芽鞘尖端还是以下一段？如是尖端，又与什么有关？看似非常循序渐进的问题，但这样使学生头晕目眩！还没听清上一题是什么或还没思考过，下一问题又接上了。更有趣的是，下一问题有些竟然是上题答案。这样的复习提问不仅没有实效，而且不能激起学生的思维过程。如果换种方法，帮助学生创设一个自主探名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -
15、- - 第 2 页，共 27 页 - - - - - - - - - 讨环境可能结果就完全不一样了。要创设自主学习环境，还必须要让学生说出自己想法，所以得尊重学生的直觉思维，并及时适当进行引导。当教师提出一些问题时，有些学生脱口而出一个答案，如果不太准确那我们该如何处理？对于这种脱口而出的想法，我们应给予非常的重视，因为这是直觉思维的结果。学生只有在对知识的熟练掌握的程度上，才能对问题进行大胆的猜想。所以，不论其错对都要有所评价，且以正面评价为主，这样才能增加他的自信心和勇气。如果对学生进行责难或讥讽，就会大大挫伤他的积极性和自尊心，久而久之，就会使学生失去运用直觉思维的动力，使他宁愿按照教师
16、或教材的程式对问题作出一般性的回答，不愿讲出自己别出心裁的想法。充分尊重学生，把学生当作是解决问题的合作者，才会有学生创造性思维的出现。7充分利用好教科书上设置的各种功能多样的栏目和科学探究活动例如有些问题，教材不是直接给出答案，而是让学生通过“资料分析”、“思考与讨论”、“探究”等活动寻求答案；有些问题，教材并未叙述得面面俱到，而是提出要求，让学生自己搜集信息；有时教材只提供背景资料和提示，引导学生自主设计探究方案，并通过讨论题来引导学生总结和反思；教材亦会介绍生物科学上尚未解决的疑难问题或存在的争议，以此体现科学体系的开放性；甚至有些练习题的答案不惟一等等，这些都有利于教师引导学生提出问题
17、、分析问题、通过各种途径寻求答案，有利于教师在解决问题的思路和科学方法上加强对学生的点拨和引导，有利于学生适应高考试题的开放性和延伸性。附件 1“各模块科学探究活动的类型、特点和能力目标”附件 2“各模块设置的各种栏目及其功能”考纲考查的教材实验：一、物质提取、鉴定类：（1）生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定（2）DNA 的粗提取与鉴定（3）叶绿体中色素的提取和分离鉴别类实验（l）在此类实验中，常利用某种试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别，针对不同的鉴别对象，采用不同的试剂。归类如右：（2）鉴别类实验应注意的问题实验结论常根据特定的颜色反应来确定。有些可不设立对照实验，若需设立，应增设一组，加
18、入已知的待检测物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。注意选择合适的试剂，并注意试剂使用的特殊要求，如加热煮沸等。二、显微观察类：探究活动类型特点能力目标侧重点实验说明材料用具、方法步骤等培养操作技能和观察能力探究学生自行制订探究方案，学生自主探究的空间大全面提高科学探究能力模型建构提供一定的指导，由学生动手动脑建构模型领悟和运用建构模型的方法资料分析提供让学生分析的资料培养信息处理能力资料搜集和分析让学生搜集资料培养信息搜集和处理能力思考与讨论提出要讨论的问题培养思维能力技能训练就科学探究的某一环节创设情境，提出问题训练过程技能调查提出要求和提示， 让学生到自然界或社会中进
19、行调查培养调查能力栏目名称栏目功能本节聚焦提出本节要探讨的问题，明确学习目标旁栏思考题深入理解正文主栏内容，活跃思维，培养求异思维和发散思维相关信息正文主栏内容的补充和延伸，一般不要求记忆知识链接不同章节前后呼应，形成概念间的逻辑联系学科交叉体现生物学与其他学科的交叉渗透，利于知识综合，形成知识网络想像空间体现知识迁移，培养想像能力批判性思维培养独立思考的精神和批判性思维能力技能训练训练科学探究技能，相当于作业名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 27 页 -
20、- - - - - - - - （1）观察 DNA 、 RNA 在细胞中的分布（2）用高倍显微镜观察多种多样的细胞（3）用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体（ 4）观察植物细胞的质壁分离与复原（5）观察植物细胞的有丝分裂（6）观察细胞的减数分裂（7）低温诱导染色体数目的变化观察类实验(1）在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。归类如表：(2）观察类实验应注意的问题注意取材；根据观察对象采用合适的材料，如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。注意材料处理：根据不同材料，不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等
21、。注意制片方法：显微观察实验要用装片，不同材料用不同的制片方法。装片法（把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体） ，切片法（把材料切成薄片，以便观察，如脂肪鉴定），压片法（把材料压碎成一薄层以便观察，如观察根尖有丝分裂） 。注意光学显微镜的使用方法。三、实验探究类：（1）探究影响酶活性的因素（2）探究酵母菌的呼吸方式（3）模拟探究细胞表面积与体积的关系（4）探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用（设计类实验）（5）探究培养液中酵母菌数量的动态变化（6）探究水族箱（或鱼缸）中群落的演替（1）比较过氧化氢酶和Fe 3+的催化效率（2）探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用（3）温度对酶活性的影响（4）
22、植物向性运动的实验设计和观察（设计类实验）（5）设计实验观察生长素或其类似物对植物生长发育的影响（设计类实验）探究性和验证性实验此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。如教材中探索性实验 :“比较过氧化氢酶与 Fe3+的催化效率” 、 “探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”、 “温度对酶活性的影响”、 “植物向性运动的实验设计与观察”等。 验证性实验 :生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定；观察植物细胞的有丝分裂；观察植物细胞的质壁分离和复原；叶绿体中色素的提取和分离等。这类实验要求高，开放性强。复习探究和验证性实验要注意的问题：(1）分清实验组和对照组。（2）分析实验设
23、计中的单一变量。(3）注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性（前因后果），步步有理，环环相扣，各步骤要严密、完整。（4）注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。(5）注意实验结果的观察、记录、分析和结论，确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。四、模拟制作与实习调查类：（1）调查人群中的遗传病（2）种群密度的取样调查（3）性状分离比的实验（4）制作 DNA 双螺旋结构模型（4）调查环境污染对生物的影响（5）观察SO2对植物的影响（6）设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性（设计类实验）（7）设计农业生态系统实习和研究性课题名师资料总结 - - -精品
24、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 27 页 - - - - - - - - - 此类实验常通过调查法，调查法中常使用统计技术和测量技术。实验考查中应该注意的问题：一、重要知识回顾：1显微观察实验（1）临时装片制作取清洁载玻片向载玻片中央滴一滴清水或生理盐水取材并置于液滴中加盖盖玻片（注意防止气泡产生）显微观察。（2）高倍显微镜的使用先在低倍镜下观察（注意使用较大光圈，用左眼注视目镜内的视野），找到目标后，将目标移至视野中央（装片移动方向与物像所处位置对应）后，换高倍镜观察（注意调节细准
25、焦螺旋和视野亮度，直到物像清晰） 。（3）显微镜观察结果比较视野范围细胞数目视野明暗度细胞结构物镜与玻片距离高倍镜比低倍镜小少暗清晰小（4）几个显微观察实验的材料选择观察叶绿体和细胞质流动一般选择藓类小叶或新鲜的蚕豆叶下表皮（稍带叶肉） 等叶绿体较大且丰富的材料。质壁分离复原实验选择紫色洋葱表皮（成熟的植物表皮细胞）。观察有丝分裂实验洋葱根尖或马蛔虫受精卵（分裂旺盛的组织或细胞）植物细胞有丝分裂：解离漂洗染色制片（特别：压片）观察2物质的鉴定物质还原性糖淀粉脂肪蛋白质DNA 试剂斐林试剂、 班氏糖定性试剂碘酒苏丹或苏丹双缩脲试剂二苯胺特殊实验要求新制斐林试剂、 水浴加热煮沸2min，加热过程中
26、观察若材料具有颜色需先脱色显微观察先加试剂 A（0.1g/mLNaOH ）摇匀后，再加试剂B（0.01g/mLCuSO4）设置对照；加入0.015mol/mLNaCl 搅拌后加试剂，沸水中加热 5min，冷却观察特征现象溶液颜色： 浅蓝色棕色砖红色沉淀呈蓝色橘黄色或红色出现紫色出现蓝色拓展： 运用免疫学原理可以鉴定细胞中特定的蛋白质（原理：抗体能与抗原发生特异性结合）；运用基因探针可鉴定某种特定基因（原理：DNA 分子杂交原理） 。常用化学试剂功能：NaOH ：用于吸收CO2或改变溶液的pH；澄清石灰水：鉴定CO2； 10HCl：解离（使植物根尖细胞分离） 或用于改变溶液pH；NaHCO3：提
27、供 CO2；NaCl：配制生理盐水 （人：0.9 ） ，可用于提取DNA （2mol/L溶解后加水至0.14mol/L ） ； 酒精：用于消毒处理 （75% ） 、 去除 DNA中的杂质（95% 冷酒精）、 脂肪鉴定中洗去浮色 （50% ） 、叶片脱色及配制解离液；龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体质染色，使于观察染色体；柠檬酸钠：血液抗凝剂。3实验材料的选择与处理：显色实验（如物质鉴定）：材料最好不带色或颜色浅，或实验中脱色处理。材料选择： 满足实验要求，如可溶性还原性糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等，因为这些材料中主要的糖类名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
28、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 27 页 - - - - - - - - - 为不具还原性的蔗糖；观察叶绿体和细胞质流动时，选择菠菜叶下表皮稍带叶肉（叶表皮细胞没有叶绿体，而靠近下表皮的叶肉细胞中含少而较大的叶绿体）或用藓类（叶片薄、叶绿体大），观察时应选择靠近叶脉部位细胞（叶脉附近细胞中水含量丰富，细胞质流动明显）；观察有丝分裂实验时，选择幼小根尖或动物受精卵；观察质壁分离和复原实验中选择紫色洋葱表皮（液泡呈紫色，便于观察）；进行DNA 提取和鉴定实验时不能选用哺乳动物红细胞作为材料；叶绿素提取实验中选择新鲜绿叶（
29、叶绿素含量丰富）等。实验材料处理：如通过升温、损伤等手段加速细胞质流动；研磨肝脏细胞以释放出细胞中的过氧化氢酶；向血细胞悬液中加入清水，使细胞吸水破裂等。4几种重要的生物学实验研究方法（1）显微观察法：利用显微镜观察生物体的细微结构或微观的生命活动。如观察植物细胞的有丝分裂；观察植物细胞的质壁分离和复原的实验；观察花粉管萌发状况。（2）同位素标记法：用放射性同位素标记某些物质中的某种原子，追踪其变化的过程和途径。如噬菌体侵染细菌的实验；用18标记2研究光合作用O2来源；用14C标记 CO2追踪光合作用中碳原子转移途径的实验；以3H标记的胸苷研究细胞分裂过程中DNA复制时期、强度；以15N标记的
30、尿嘧啶核苷酸研究蛋白质合成时期、场所等。（3）等组实验法（主要是单因子的等组实验）：实验组与对照组的设置，只有一个单一因素不同，而其它各种条件均应适宜且相同，以此来研究单一因素在生命活动中的作用。如研究生长素的产生的部位、向光性实验等。（4）加法创意：研究某种物质在生命活动中的作用时，增加物质的量，看其作用的变化。如利用饲喂法、注射法、移植法研究各种动物激素作用的实验；植物授粉前用生长素处理雌蕊培育无子果实的实验等。（5）减法创意：与加法创意相反，研究某种物质在生命活动中的作用时，减少物质的量，看其作用的变化。如利用摘除法、阉割法研究各种动物激素作用的实验；植物雌蕊授粉后除去正在发育的种子以证
31、明果实发育与幼嫩种子产生的生长素有关的实验等。（6）杂交实验法；利用杂交技术研究生物性状的遗传和变异，以及进行育种的研究。如孟德尔发现两个遗传基本规律的杂交、测交实验；其它的各种动植物的遗传实验和育种实验等。（7）化学分析法：用化学分析的方法研究生命活动中物质的变化和生物体结构的化学成分。如叶绿体中色素的提取和分离（利用的是层析法）的实验、大肠杆菌鉴定等。（8）模拟实验法：创造出类似于生命活动的各种条件来研究生命活动，或给生命活动建立模型来研究生命活动。如渗透作用的实验装置（可以理解为模拟植物细胞发生渗透作用时的条件，也可以理解为给植物细胞渗透作用所建立的模型）、大小两种草履虫单独培养和混合培
32、养证明两者的竞争关系。1. 常规实验方法教材中的实验方法可大致归纳为以下10 种：显微观察法。如观察植物细胞有丝分裂的实验，观察植物细胞的质壁分离与复原实验等。观色法： 如动物毛色和植物花色的遗传实验。同位素示踪法。如噬菌体侵染细菌的实验，用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。等组实验法。如小麦淀粉酶催化淀粉的实验，发现生长素的燕麦胚芽鞘实验等。加法创意。如用饲喂法研究甲状腺激素的实验，用注射法研究生长激素的实验，用移植法研究性激素的实验等。减法创意。如用阉割法或摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验，雌蕊受粉后除去正在发育的种子的实验等。杂交实验法。如孟德
33、尔发现遗传定律的豌豆杂交、测交的实验，小麦的杂交实验等。化学分析法。如番茄和水稻对钙和硅选择吸收的实验，叶绿体中色素的提取和分离实验等。理论分析法。如大、小两种草履虫的竞争实验，植物根向地生长、茎背地生长的实验，植物向光性实验等。模拟实验法。如渗透作用的实验装置，分离定律的模拟实验等。上述内容基本上可以包括一般的实验方法，通过复习理解了这些实验方法将有利于认识、分析和设计新的实验。此外上述多数的实验方法有一个共同的特点，就是实验结论的得出，都是一个逻辑推理过程，或者说都是一个透过现象看到本质的思维过程。因此复习中要充分体会和体验这个过程。可以说构建实验的方法体系，为分析、解决和设计新的实验，以
34、及形成实验能力，奠定了良好的方法基础和思维基础。2. 实验材料的常用处理方法和技术熟悉常用的实验方法和技术，理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能，以便在设计实验时能进行迁移和利用。主要包括以下几个方面：光学显微镜观察。适用于观察生物微观结构，如细胞结构，包括光镜下看到的各种细胞器。要求学生熟练掌握显微镜的使用技术。制作临时装片、切片和涂片。适用于显微观察，凡需在显微镜下观察的生物材料，必须先制成临时装片、切片和涂片。对于这些材料要求薄而透明，在制作临时装片时要展平放置于水中，不得重叠；盖盖玻片时从一侧轻轻地斜放上去，防止产生气泡，若不小心产生了气泡，则可以在盖玻片的一侧滴加清水，在
35、盖玻片的另一侧用吸水纸吸引，引走气泡。如“观察植名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 27 页 - - - - - - - - - 物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片，“在生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片等等。研磨、过滤。适用于从生物组织中提取物质，如酶、色素等，要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法，如研磨时要先将生物材料切碎，然后加入摩擦剂(常用二氧化硅) 、提取液及其必要物质，充分研磨之后，往往要进行过滤，以除去渣滓，所用过滤器具
36、则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用，如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等等。课本上涉及到研磨和过滤的地方有两处：一是研磨发芽的小麦，过滤制得淀粉酶；二是在提取和分离叶绿体色素时，研磨叶片，过滤得到滤液。概括加快研磨速度的方法，是加入一定量的SiO2，由于过滤只是粗略地去掉渣滓，因此为了提高速度并使实验明显，一般不选用滤纸，而是选用脱脂棉。解离技术。用于破坏细胞壁，分散植物细胞，制作临时装片。恒温技术。适用于有酶参与的生化反应，以及用热酒精脱去叶片中的色素等。一般用水浴或恒温箱。纸层析技术。纸层析法是利用物质随层析液在滤纸上的扩散速度不同的原理，达到将物质分离的目的。适用于溶液中物质的分离。
37、主要步骤包括制备滤纸条，画滤液细线，层析分离。层析液一定含有两种以上的溶剂，不同的层析液有不同的层析效果。注意事项：经分离的物质要有一定的颜色或经过药品处理后能显示出一定的颜色；层析液不能没过样品；层析实验要在层析液走完滤纸后结束；要加盖。植物叶片生成淀粉的鉴定。适用于光合作用的有关实验，主要步骤包括饥饿、光照、酒精脱色、加碘。同位素示踪技术。同位素示踪技术可用于物质代谢以及其他实验中以了解物质来源或去向，或者区分事情结果是由于此还是彼的缘故。如光合作用光反应产物氧气中的氧的来源，二氧化碳形成葡萄糖的途径，确定谁是遗传物质的噬菌体浸染细菌的实验等。对照实验。对照实验是指有一个条件不同，其他条件
38、都相同( 都满足 ) 的情况下所进行的一组实验，借此了解条件与结果之间的关系。用于对比的实验对象一般称为对照。设置对照，可以使实验结论更加真实可靠。另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定等。3. 常用器材、试剂及药品的配置（ 1）基本器材显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、培养皿、剪刀、解剖刀、解剖针、解剖盘等。（ 2）基本试剂或药品光合作用和呼吸作用中涉及到的药品和器材：NaOH( 吸收 CO2) 、Ca(OH)2( 检验 CO2)、 NaHCO3溶液 (CO2的来源 ) 、带余烬的木条 (检验O2) 、酒精 ( 脱去叶片中的色素，便于观察淀粉和碘液的颜色反应) 、碘液 ( 检
39、验淀粉 ) 、石蕊试纸 用于溶液中的酸碱检测 (与 CO2有关 ) 、灯 光源 ( 用于光合作用) 、布 (黑纸 )( 遮光：限制光合作用) 。(3) 试剂及配制（* ）斐林试剂和双缩脲试剂鉴定还原性糖的试剂斐林试剂a. 取 35g 硫酸铜，溶解在400mL蒸馏水里，加蒸馏水到500mL。b. 取 85g 氢氧化钾 ( 或 70g 氢氧化钠 )和 175g 酒石酸钠，溶解在400mL蒸馏水里，加蒸馏水到500mL。注意：以上两种溶液要分别保存，使用时再等量混合，现配现用。鉴定蛋白质试剂双缩脲试剂分别配制质量浓度为O.1g/mL 的氢氧化钠溶液和质量浓度为O.0lg/mL的硫酸铜镕液，备用。测定
40、时，在3mL待测物中加入 1mL质量浓度为O.1g/mL 的氢氧化钠溶液和1 滴质量浓度为O.01g/mL 的硫酸铜溶液。如有蛋白质，会出现紫色反应。鉴定淀粉试剂碘液取 2g 碘化钾，溶解在10mL蒸馏水中，再加1g 碘，待溶解后用蒸馏水稀释到300mL即可。鉴定脂肪试剂苏丹干粉染液取 O.1g 苏丹干粉，放入无水乙醇中，加热使其充分溶解，成为饱和乙醇溶液，过滤后倒进试剂瓶密封保存备用，可保存数月。鉴定 CO2试剂澄清石灰水（Ca(OH)2溶液） ；酸碱指示剂。取饱和石灰水澄清过滤，密封备用。用于植物细胞质壁分离和复原试剂质量浓度为O.3g/mL 的蔗糖溶液；质量浓度为O.05g/mL 的氯化
41、钠溶液；质量浓度为O.05g/mL 的硝酸钾溶液。细胞核、染色体染色溶液龙胆紫溶液取龙胆紫溶解在2乙酸溶液中，直到溶液不变成深紫色为止。细胞核、标本染色液洋红溶液取 5g 明矾溶解在95mL蒸馏水中，再加 O.5g 洋红，煮沸、冷却、过滤。可加入少许石炭酸防霉。鉴定 DNA的试剂二苯胺试剂A 液： 1.5g 二苯胺溶于100mL冰醋酸中，再加1.5mL 浓硫酸，用棕色瓶保存。B 液：乙醛的体积分数为O.2。配制：将O.1mLB液加到 10mLA液中，现配现用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
42、- - - - - 第 7 页，共 27 页 - - - - - - - - - 植物无土栽培营养液配方：硝酸钙O.821g、硝酸钾O.506g、磷酸二氢钾0.136g 、硫酸镁O.120g、酒石酸铁0.005g 。将上述盐类溶解在少量蒸馏水中，稀释到1000mL。注：土壤浸出液，把肥沃土壤放入清水( 重量比 1：1) 搅拌后，用滤纸过滤即得，固定液配方： 95乙醇 3 份，丁醋酸1 份，按体积比配制。可保存最佳观察时期的花药和根尖。5实验设计的一般过程：从解题技巧的角度来看，总体上可以分以下几步进行：了解答题要求 （设计、补充或订正实验）明确实验目的分析实验原理及实验变量确定实验思路设计主要
43、实验步骤设计 结果统计方法预期结果与结论。（1）明确答题要求对已有实验方案进行评价、修改或形成自己的正确方案；完善实验步骤；根据生物现象提出合理假说并验证；针对某一理论或观点设计相关实验进行验证等。（2）分析实验原理，确定实验基本思路根据实验目的结合所学知识，确定实验原理（包括：生物学、物理、化学等相关原理） ，再根据实验目的结合实验原理发生的条件，确定基本的实验思路。（3）设计实验步骤a. 根据实验目的，确定实验变量及实验结果测量或观察指标；b. 根据实验变量，依据单一变量原则，设置实验组和并行实验组（重复实验）；c. 根据实验原理，结合提供的实验材料和用具，初步形成主要实验步骤；d. 结合
44、已有的学习经验，形成具体实验步骤，除注意实验步骤的科学性外，特别注意设置对照实验、对定量实验还应注意设计重复实验；e. 明确实验结果观察或测量指标及记载方式。 f. 整理实验方案，检查是否已充分利用题目中所给的实验条件，确定题中给定的实验试剂和材料及用具是否充分利用；设计的实验步骤中是否有超出给定的用具。（4）预期实验结果，得出相应结论一定要注意实验目的类型是验证类或探究类。对于验证类实验其实验结果只能是一种即支持实验目的、原理的结果；而对于探究类实验则应尽可能分析可能出现的各种情况，并根据各种实验结果作出相应的实验结论。（5）简明组织语言文字注意：步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，
45、并加以编号。试管（或烧杯，水槽等）要加以编号，以便叙说简洁。尽量使用规范的实验术语，如：载玻片、盖玻片、临时装片、无N 培养基、含青霉素的培养基、伊红美蓝培养基；等量的、其它条件相同且适宜；振荡、充分研磨等。6实验设计中的几个特别注意的问题（1）变量：实验变量（自变量）、控制变量、因变量以探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用为例，淀粉酶本身是实验变量，通过比较研究其对淀粉和蔗糖水解作用的影响；淀粉、蔗糖在实验过程中的浓度、用量、淀粉酶的浓度、用量、水解过程中的温度、酸碱度等都为控制变量，需遵循等量原则；而淀粉和蔗糖水解的产物和速率变化等实验结果，即为因变量。(1) 实验变量与反应变量实验变量，也称
46、为自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如在“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，所给定的低温、适温和高温是实验变量，而由于低温、适温和高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即获得和解释温度变化( 实验变量 ) 与酶的活性 (反应变量 )的因果关系。(2) 无关变量与额外变量无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量外的影响实验现象和实验结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量引起的变化和
47、结果。显然额外变量会对反应变量起干扰作用。如：上述实验中除实验变量以外，试管的洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程序、温度处理的时间长短等，都属于无关变量。如果无关变量的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会对实验结果造成干扰，产生误差。在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完全相同，这样就会避免实验结果的差异是由于无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变量与反应变量的关系。(3) 教材中相关实验的变量实验自变量因变量无关变量实验 4 比较过氧化氢酶和Fe3的催化效率催化剂的种类
48、 ( 过氧化氢酶、 Fe3) 催化效率的高低 ( 以点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度表示或气泡产生速度表示) 试管等用具的洁净度、环境温度、相同材料的量、各种试剂的量、反应时间等实验 5探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用底物的种类 ( 淀粉、蔗糖 ) 淀粉酶将淀粉水解( 处理后加斐林试剂，加热出现砖红色沉淀) ，但不能水解蔗糖( 处理后加斐林试剂并加热，无砖红色沉淀出现) 淀粉与蔗糖溶液的量、水浴的温度与处理时间、斐林试剂的使用量与加热时间、操作程序等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
49、- - - 第 8 页，共 27 页 - - - - - - - - - 实验 8 植物向性运动的实验设计和观察是否黑暗、单侧光照、均匀光照 ) 改变幼苗空间位置以接受重力影响幼苗弯曲状况根的弯曲方向幼苗的种类及生长状况、环境温度、培养条件、处理的部位、装置的合理性等萌发种子的种类及萌发状况、环境温度、培养条件等实验 9 观察植物细胞的质壁分离和复原外界溶液的浓度即高渗及低渗溶液) 质壁分离 ( 液泡失水缩小、颜色变深、原生质层与细胞壁分离) ；质壁分离复原 ( 液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状) 溶液的种类及浓度；分离与复原现象的观察；装片的洁净度及临时装片的制作；材料的选择等。实验
50、 12 观察 SO2对植物的影响不同浓度的SO2植物体的生长状态的变化实验装置及器材的一致性、实验植物生长状况、SO2浓度的控制、培养的环境条件、实验操作程序、观察时间的长短等实验 13温度对酶活性的影响温度 (60 热水、沸水、冰块 ) 加碘液后溶液颜色的变化试管的洁净度、淀粉溶液的量、不同温度的处理时间长度、操作程序、碘液的加入量等研究课题设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响生长素 ( 或类似物 )的不同浓度扦插枝条的生根状况的差异果实发育状况的差异落花落果状况在使用前后的差异实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等（2）对照实验：在一个对照实验中，可包括实验