2008年生物高考实验设计专题

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（1）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、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）”。

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。

5. 重视生物科学史的复习比如，“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．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、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。

●考纲考查的教材实验：一、物质提取、鉴定类：（1）（2）（3）□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①实验结论常根据特定的颜色反应来确定。

②有些可不设立对照实验，若需设立，应增设一组，加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。

③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：（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）□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①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。

②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、、、等。

③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）。

④注意光学显微镜的使用方法。

三、实验探究类：（1）（2）（3）（4）（5）□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）（2）（3）（4）（4）（设计类实验）□实习和研究性课题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：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（注意调节细准焦螺旋和视野亮度，直到物像清晰）。

（3（4）几个显微观察实验的材料选择Ⅰ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。

Ⅱ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）。

Ⅲ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拓；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：①NaOH：用于吸收CO2或改变溶液的pH；②澄清石灰水：鉴定CO2；③10℅HCl：解离（使植物根尖细胞分离）或用于改变溶液pH；④NaHCO3：提供CO2；⑤NaCl：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）；⑥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；⑦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；⑧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①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为不具还原性的蔗糖；②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）；③观察有丝分裂实验时，选择幼小根尖或动物受精卵；④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）；⑤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；⑥叶绿素提取实验中选择新鲜绿叶（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；用标记Ｈ2Ｏ研究光合作用O2来源；用标记CO2追踪光合作用中碳原子转移途径的实验；以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。