高三实验复习专题(新2)

高三生物实验专题训练一、生物学实验的一般程序（一）一个完整的生物学实验包括以下八个基本步骤：1、实验名称：是关于一个什么内容的实验。

2、目的：实验要解决什么问题。

3、假设：是“可能会怎么样”，对可见现象提出一种可检测的解释。

具体为：4、预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一个或几个假定的结果），若预测没有实现，则说明假设不成立；若预测得到实现，则假设成立。

5、实验过程：根据实验目的和提出的假设，来设计实验的具体方法步骤，并按设计的案进行操作。

6、观察和收集数据：客观如实地观察、记录实验的现象，得出实验结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。

7、分析和推论：对记录的数据（包括现象、结果）进行整理分析，进行推导得出结论。

8、表达和交流：与其他小组交流实验的过程和结论，以及提出的新问题；听取其他小组的质询，进行必要的答辩、反思和修改。

（二）实验设计的基本原则1 科学性原则实验是人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。

科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学方法。

因此，在实验设、计中必须有充分的科学依据。

生物学实验中，一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果，从不同角度全面地分析问题就是科学性的基本原则。

如绿色植物新陈代谢中的物质代谢有各种细胞的参与，有各种物质在不同方面的变化。

分析问题、设计实验的全面性和科学性体现了逻辑思维的严密性。

2可行性原则：在实验设计时，从原理、实验实施到实验结果的产生，都实际可行。

3简便性原则：实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。

4可重复性：重复、对照、随机是保证实验结果准确的三大原则。

任何实验都必须有足够的实验次数才能判断结果的可靠性，设计实验只能进行一次而无法重复就得出“正式结论”是草率的。

5 单一变量原则不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。

例如：我们在做“植物的向性运动”有重力与单侧光两个实验变量，必须要有各自实验和变化结果，常见的错误就是在有光的条件下进行重力实验变量，影响了实验结果的准确性。

例如，在验证温度对酶活性的影响的实验中，就必须控制pH值、底物量和酶量的相等，只改变单一变量——温度，观察不同温度下酶活性的差异。

遵循单一变原则，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。

①实验变量与反应变量。

实验变量是实验中由实验者操纵的因素或条件，而反应变量是指由实验变量而引起的变化结果，二者之间是前因后果的关系。

实验的目的就在于获得和解释前因与后果。

例如：关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。

该实验旨在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。

无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。

由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。

它们之间也是前因后果的关系。

但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。

例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。

如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。

实验变量，或称自变量，指实验假设中涉及的给定的研究因素。

反应变量，或称因变量，指实验变量所引起产生的结果或结论。

而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量，观察其对实验结果的影响。

6 对照性原则实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。

由于同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起，因此如果没有严格的对照实验，即使出现了某种预想的实验结果，也很难保证该实验结果是由某因素所引起的，这样就使得所设计的实验缺乏应有的说服力。

可见只有设置对照实验，才能有效地排除其它因素干扰结果的可能性。

才能使设计显得比较严密，所以大多数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验。

如何设置对照实验呢？所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。

对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”，即遵循等量原则，具体来说有如下四个方面：①所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。

②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。

③所用实验试齐要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。

尤其要注意体积上等量的问题。

④所用处理方法要相同如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。

有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。

设置对照组有4种方法：(1)空白对照，即不给对照组做任何处理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。

课本中涉及到的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不作任何处理对照就属于空白对照；(2)条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。

例如，在“动物激素饲喂小动物”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状抑制剂)；课本中涉及到温度对淀粉酶活性影响的实验中0℃、100℃等温度下的对照则为条件对照；，显然，通过条件对照．实验说服力大大提高。

(3)自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组；例如，“质壁分离与复原”实验，自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。

课本中涉及到将过氧化氢酶加入H202液中说明酶是生物催化剂，则属于自身对照；(4)相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。

这种方法常用于等组实验中。

“植物向光性”实验中，利用若于组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。

证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。

根据实验目的要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需要设计对照组实验。

中学阶段所要求的实验设计一般多采用对照的原则，因为科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。

另外，对实验结果的分析要注意分析方法的选择，有时还要求用图表表示有关结果或事实，这也是常用的基本技能。

【例】为验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育，将27只同种、同时孵化且大小相同的蝌蚪，随机均分为三组，饲养的水、饲料和温度等培养条件相同且适宜。

甲组加入甲状腺激素、乙组加入甲状腺激素抑制剂、丙组不加入药剂。

饲养一段时间后，观察生长情况。

根据实验“单一变量”原则回答下列问题（1）本实验中同种蝌蚪和相同饲养条件属于（2）甲组加入的甲状腺激素是（3）甲组的变化和结果是A．实验变量 B．因变量 C．额外变量 D．控制变量（4）本实验的关键步骤是A．定时喂食 B．定时换水 C．定时观察 D．用药量合理（5）实验中选同种、同时孵化的大小相同的蝌蚪来做实验，其目的是。

（三）实验设计的基本思路首先，应认真研究实验课题，依据科学的实验思维方法，找出其中的实验变量和反应变量，理解题目已知条件所隐含的意义。

明确实验目的、实验原理及实验要求的基本条件。

其次，充分利用所给器材和试剂，构思实验变量的控制方法和实验结果的捕获方法。

—般情况下，题目中所指定的器材、试剂，任何一种都应在实验的相关步骤中出现，避免遗漏或自行增加某种器材或试剂。

精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量，并引入科学的测量方法其三，最后再选择适宜的实验材料(实验对象)，在注意实验步骤关联性的前提下表述实验步骤，并从不同的角度分析实验结果。

实验步骤的关联性需要考虑步骤排列的顺序性和实验主体(生物个体、器官、组织、细胞等)活性的维持；更高层次的关联，是认识探究过程的关联和递进，不断地淘汰、修正、检验假设，最终接近正确结论。

这也是实验科学最基本的原则和要求。

最后，能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果，并得出科学的实验结论。

（四）实验设计的具体方法完全实验设计的基本步骤（记忆）：（1）确定是验证性实验还是探究性实验一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”，其后内容就是实验的目的。

（2）确定实验目的、实验原理（3）找出单一变量，确定对照组和实验组的设置，无关变量如何控制（4）设计合理的实验装置（5）设计实验步骤：①材料的预先处理（如材料是要用液体，但题目中给的是固体材料；如溶液的配置和浓度的设置）②实验的前测（如生理实验中需要对实验前的材料进行生理指标的测量等）③给相同的实验器材（或实验材料）编号或分组A、B、C或1、2、3；④根据实验要求加入（等量；生理条件一致或其他等同条件的语句）实验材料，可以说明如A为对照组，B、C为实验组⑤确定单一变量的设置，同时确保其他培养实验条件一致（如实验试剂的成分体积等量，实验器具大小型号相同，处理方法相同等；排除其他无关变量），实验时间多少，观测哪些具体指标⑥实验结果的处理（如观测的现象是什么，是否需要统计即对数据的整理，是否需要将数据转化为图表或图象，设计表格等）（6）结果的分析（对应验证实验和探究实验）验证性实验如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。

探究性实验如“探究……”预测的实验结果不惟一，大多有三种可能：变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关（7）怎样设计、书写实验步骤：如果题目涉及的是一个与教材上相近的实验，则可参考教材实验的步骤进行设计、书写；如果是一个我们从未见过的实验，则可在明确了实验目的、实验材料及其用途的基础上，按如下步骤书写：第一步：设置实验组和对照组，并编号（如取若干相同某材料均分几组，并标记A、B、C…）；第二步：进行实验，控制各种实验条件（将实验组和对照组分别进行处理，遵循单一变量原则，其余条件相同且适宜）;第三步：观察实验现象、测量实验数据，做必要的分析。

在组织语言时，应注意体现单一变量原则，如用具和装置统一、药品等量，其他条件相同且适宜。

学会运用一些模糊字眼，如若干、相同或相似、均分、等量、适量、适宜、实验一段时间后观察等。