课题验证性实验和探究性实验设计

课题验证性实验和探究性实验设计

蒋素琼

考点分析：实验设计是近几年高考的热点，它能综合考查学生理解实验原理、学会分析实验结果及灵活运用实验原理的能力，同时还考查学生的创新能力和语言表达能力等。这类题目一般难

度较大，开放程度较高，答案较灵活。

教案目标：归纳和总结验证性实验与探究性实验的不同，加强和巩固实验设计原则及方法的应用。

教案重点：验证性实验和探究性实验设计的区别，生物实验设计时变量及原则的运用。

教案难点：解答生物实验设计题的思路及方法

教案过程：

实验设计是近几年高考的热点，这类题目一般难度较大，开放程度高，答案较灵活。在前阶

段复习的过程中，我们已涉及到这类题目的训练，但并没有系统化，所以我们今天就如何进

行实验设计将作为一个专题进行讨论、归纳和总结。通常情况下，实验设计根据不同的划分

标准可以分为不同的类型，如根据实验目的的不同分为验证性实验和探究性实验，根据对实

验过程的要求不同分为完善实验步骤类和纠错改正类，根据对实验设计的内容不同分为生理

过程类和实践应用类。今天我们重点探讨第一类，即验证性实验和探究性实验设计（板书标

题）。

通过我们以前做过的一些实验设计题，请大家回顾并思考：验证性实验与探究性实验的主

要区别是什么？请大家把表格的问题进行思考并请学生回答。

为了进一步区分这两类实验，下面我们来分析两个例题：

例.胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，

请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。

（一）实验材料和用具

正常小白鼠只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯，酒精灯等。

（二）实验原理

（三）实验步骤（提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不做实验设计要求；给药小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液）

（四）实验结果的预测、解释和结论

解题思路：

1．准确把握实验目的：实验目的是实验设计的灵魂，在进行实验设计前首先仔细审题，准确把握实验目的。

问题一请找出本实验的目的并判断实验类型（学生答）

2．细心地弄清实验原理并选择实验方法：一个结论的证实，可通过许多不同的实验方法来证明，但究竟选用何种方案，则要根据题目的具体要求来确定，找到一种最简单最巧妙的方法。

问题二请学生分析本实验的原理及要求（提示：结合所给的材料和用具）

原理：胰高血糖素小鼠血糖升高尿糖班氏试剂砖红色沉淀

方法：用鉴定还原糖的方法

3．合理地设计操作过程：实验设计要充分地利用题目中所给的实验条件，注意几点：一是题目给出的实验试剂和材料都必须充分运用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料；三实验组和对照组一定要进行不同的操作；四是由于实验设计是一种开放性试卷，可能存在多种实验步骤，但一般应遵循以下几个要求：简便性、可行性、安全性和精确性。

回看本实验的试剂，材料和条件，同时注意在实验步骤的设计中，应遵循实验设计原则，请大家思考：

问题三进行实验设计时应遵循的原则有哪些？（单一变量，等量对照原则）即

．严格设置对照实验

问题四请学生说出具体的实验步骤

提示：（一）通常第一步是编号（二）弄清实验组和对照组

（三）根据实验原理和实验提示进行设计

问题五上述实验过程中涉及到几次对照？实验变量和反应变量分别是什么？

第一次对照：实验变量是胰高血糖素的有无，反应变量是是否产生糖尿

第二次对照：实验变量是糖尿的有无，反应变量是是否产生砖红色沉淀

问题六实验对照有哪几种类型？本实验的对照方式是什么？

.准确地预测实验结果

问题七本实验的结果是否需要预测？为什么？如果不需要预测，那么其结论如何？（因是验证性实验，结果是唯一的）

通过这个例题，大家明确了实验设计的基本思路，同时也掌握了验证性实验的设计方法，下面请例题。例

大部分普通果蝇身体呈褐色（），具有纯合隐性基因的个体呈黄色（）。但是，即使是纯合的品系，如果用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，这就称为“表型模拟”，是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。现有一只黄色果蝇，你如何判断它是属于纯合还是“表型模拟”？

（一）材料用具：三种类型的果蝇，不含银盐的饲料，含银盐的饲料，培养器等（材料根据需要选取）。（二）探究的问题：

（三）实验原理及方法

（四）实验步骤：