探究性生物实验

1、.：.；探求性生物实验 【知识网络构造和知识点归纳】 探求性生物实验 实验考试不断是生物会考中非常重要的一部分，对于实验的考试方式分为书面笔答和实验操作两部分。对于实验操作的调查由各学校组织实施，这里我们重点谈一下关于实验书面方式的考试。今年是全市运用新教材的第一年，新教材的一个特点就是更加注重对实验的教学，全书共有十六个学生实验、四个实习和六个研讨性课题。实验和实习的总量比老教材要多许多，从教材中的这些变化可以看出，新的教材更加强调学习过程中科学探求的重要性，这种变化也将在考试中表达出来，表现为对科学探求才干的调查。 一、以探求为中心的实验分级 以探求为中心对高中生物学的实验进展分级，有助于

2、准确制定实验教学目的，有助于设计出最正确的实验方案，从而为获得理想的实验效果打下根底。高中生物学的实验课题以探求活动程度的不同依次分为5级： 实验分级 实验调查目的 例证性实验 察看或鉴别实验 察看对象“是什么，或鉴别实验资料中“有什么 察看植物细胞的质体 DNA的粗提取和鉴定 验证明验 为阐明“为什么或“怎样样提供实验根据，或证明物质或构造的动态变化 察看细胞有丝分裂 察看质壁分别及复原 部分性探求实验 学生执行方案和得出结论，即只参与“干什么和“发现什么的探求过程 探求酶及其作用特性 提取和分别叶绿体色素 全程性探求实验 学生自主探求，即“怎样检验本人对“有什么和“为什么作出的解释 探求温

3、度对酶活性的影响 探求pH对酶活性的影响 模拟性实验 设计和制造实验研讨的某种对象，或者在人为条件下模拟研讨对象的动态变化 制造DNA双螺旋构造模型 DNA复制的模拟性实验 察看或鉴别性实验。一级实验要求学生按照实验指点独立地完成实验操作，知道察看对象是什么或者鉴定出实验资料中有什么，以便加深了解有关的生物学知识。例如，察看植物细胞的叶绿体和有色体，察看酵母菌的出芽生殖，食物中营养成分的鉴定，DNA的粗提取和鉴定等实验。 验证性实验。验证性实验与察看或鉴别性实验一样，要求学生按照实验指点独立地完成实验操作。但是，二级实验得到的结果不是要提示有什么或是什么，而是将实验结果作为论据来论证某个原理或

4、法那么能否成立，或者证明发生的物质或构造的动态变化，即为阐明为什么或怎样样提供实验根据。例如，植物细胞的质壁分别及复原景象，是论证原生质层具有选择透性的有力证据，从而证明成熟的植物细胞遵照浸透原理吸水。 教师设计的探求性实验。三级实验都是来源于对前两级实验进展的改造，其特点是由教师提供实验构造和实验步骤，学生经过一系列探求性操作活动获得有关的科学知识，体验和了解知识构成和开展的过程，培育其了解才干和探求才干，即干什么和发现什么。例如“探求透析膜的分散原理和“探求活细胞膜的通透性的实验，使学生体验和了解知识构成和开展的过程。 学生独立完成的探求性实验或调查。这类实验课题时要求学生分成协作性小组，

5、小组成员共同设计调研方案或实验方案，组内同窗分工协作，在规定时间内共同完成实验课题义务。由学生独立完成的探求性实验或调查往往继续较长的时间，学生的主体活动也多是利用课外时间在实验室或其他场所里进展设计、制造、调查、实验、总结和讨论等活动，实验课上完成部分操作或者对实验结果进展小组之间的交流和评价。总之，四级实验是学生怎样检验本人对有什么和为什么做出的解释。 模拟性实验。模拟实验是科学家们进展科学探求的一种实验法，它是在模拟研讨对象或者人工模拟特定条件下进展的一类实验。在模拟实验中，虽然某个起作用的可变要素能够是人为的，但是，完成实验的操作过程有助于学生的探求训练和培育探求思想才干，或者获得的实

6、验结果有助于学生深化了解有关知识。例如，“设计和制造DNA双螺旋构造模型的实验，要求学生用沃森-克里克提出的“DNA分子双螺旋构造模型的根本论点指点本人的实验操作，其实验操作过程有助于学生领会DNA分子构造的特征。二、科学探求的程序 科学探求活动的主要程序可以概括如下：提出问题，作出假设实验探求是从提出一个科学问题开场的。科学问题是指可以经过搜集数据而回答的问题。高中生物学各章节课题中，包含着许多需求经过实验搜集数据并予以解答的问题： 单元问题分子与细胞植物细胞中含有复原性糖、脂肪、蛋白质吗？细胞膜具有选择透性吗？怎样测定洋葱鳞片叶表皮细胞液浓度呢？土壤溶液中矿质元素浓度影响细胞交换吸附速率吗

7、？淀粉酶是蛋白类物质吗？酶具有高效性和特异性吗？温度影响酶的活性吗？过氧化氢酶活性与酸碱度有关吗？食物中果真储存着能量？生命的调理甲状腺激素可以促进蝌蚪生长发育吗？低浓度生长素可以促进叶鞘生长吗？低浓度生长素可以促进插条生根吗？生长素可以促进未受精子房发育成果实吗？生命的延续通气条件能否影响酵母菌的出芽生殖？减数分裂的哪个时期发生染色体数目的减半？种子萌生长成幼苗时干物质消长情况如何？蝌蚪发育为成蛙的时间有多长？低温可以诱导染色体数目加倍吗？作出假设是科学探求的第二步，假设是根据现有的证据或者既往的阅历，对问题作出的尝试性解释。假设是推论的一种，也有能够出错，必需经过实验进展检验。假设的陈说应

8、该简而意明，通常采用“假设，那么的句式。假设不是凭空猜测，必需以已有知识、阅历或证据为根据，如生长素的生理作用，自然界多倍体植物的构成缘由，光周期影响动植物的生殖等都是学生已有的根底知识。此外，假设的真实性可以被检验，用以检验的根据应来源于搜集、分析和解读的实验数据。因此，假设中蕴含着可操作性实验内容。制定方案，预测结果制定方案是探求性实验活动的关键环节，包括选择实验资料、确定实验器具、配制药品试剂、制定实验方案、确定实验记载格式、预测实验结果、提出实验本卷须知等。制定的实验方案应该写明详细的实验步骤，以及在实验中要进展哪些察看或丈量。 设计实验时涉及到两个重要步骤：控制变量和给出可操作定义。

9、变量是指实验中可以变化的因子，其中人为改动的因子称为调理变量，普通的实验中只设置一个调理变量；随着调理变量而改动的因子称为应变量，它是为了得到实验结果而需求察看的景象或丈量的目的。在一个设计良好的实验中，除了一个调理变量外，其他要素都坚持不变，对照控制变量要遵照单因子变量、设置对照等原那么。所谓的给出可操作定义，是指一个阐明某变量应该如何丈量，或者某个术语应该如何定义的陈说。例如，如何确定植物细胞能否发生质壁分别或复原呢？可操作性定义是：变厚的原生质层似凸形或帽状包围在收缩的液泡两端。 在制定方案时设计一张记录表，能协助 他有序地记载察看或丈量结果。设计的实验方案中，假设涉及到运用易燃、易爆、

10、易碎、有毒、有腐蚀或刺激性的器具和药品时，要写出实验的本卷须知。此外，在制定的探求实验方案中，还应该论述预期的实验结果。这种预测也是一种推理方式，它是对实验方案一旦付诸实施时“能够发生什么作出的推理。 偏重调查制定探求性实验方案方面的典型标题如下： 现有一种植物的种子，曾经知道它的萌生受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌生与光能否有关。为探求光的有无对种子萌生的影响，请他根据所给的资料和用品设计出实验的方法步骤，预测能够的实验结果，并分别得出相应的结论。资料和用品 数量充足的铺有滤纸的培育皿、无菌水、外表消毒过的种子等方法步骤： 实验安装_调理变量、对照_能够实验结果及相应结论：预期实验结果

11、得出相应结论 参考答案：1用无菌水将培育皿中的滤纸浸湿，放入大小类似数目相等的消毒过的种子。供实验运用。2在保证温度、湿度、氧气含量全部适宜的前提下，把一个实验安装放置在全黑的条件下作为对照。另外的几个实验组进展不同时间长度的光照比如每天2小时、每天4小时等。实验结果及相应结论： 预期实验结果得出相应结论一切实验组种子萌生的情况类似光与种子的萌生无关没有光照的种子萌生的最好光对种子的萌生有抑制造用定期光照的种子萌生情况好于没有光照的种子光对种子的萌生有促进作用留意：在实验设计中，要遵照单因子变量、设置对照等原那么。执行方案，搜集数据执行方案是指完成实验操作的过程。实验中得到的察看和丈量结果统称

12、为数据，经过搜集、整理和解读数据的过程，才干获得支持或否认假设的证据。可见，在实验过程中搜集足够的实验数据是一个关键环节。察看获得的数据通常是指生物体形状、构造、行为和生理景象等，描画和绘图是搜集这些数据的主要方法。丈量获得的数据通常是度量衡数值，必需用相应的工具按照国际规范计量单位来丈量，将测得的准确数据记录在事先预备的表格中。例如，用于记载酶作用特性实验结果的表格如下： 编 号 1 23 4 5 6 底物(H2O2) 2ml 2ml. 2ml 2ml 2ml 2ml 反响条件 自然分解 Fe3+ 生马铃薯 熟马铃薯 鲜肝液 煮沸肝液 现 象 气泡大小或多少 小而少 大 较少 大 多 小而少

13、 大 最多 小而少 卫生香熄灭程度 呈现亮光 旺无火焰 旺有火焰 呈现亮光 最旺 有火焰 呈现亮光 分析数据，得出结论分析数据是指在实验操作完成后，对搜集的实验信息进展整理和解读的过程，经过对数据的分析找出研讨对象的开展趋势或不同事物之间的联络，思索实验数据提示的现实或规律，确定实验数据能否支持原先的假设，运用证据和逻辑分析对提出的问题做出答案或解释，从而得出最后的实验结论。由此可见，结论就是对实验研讨发现的总结。绘制图表是整理数据的常用方法。丈量结果的整理，除运用记录表外，可以绘制柱形图、折线图或扇形图等。例如：将大肠杆菌放在含有15N同位素的培育基上，培育假设干代之后，大肠杆菌DNA的一切

14、的氮原子均为15N。带有15N标志的DNA分子密度比含有14N的DNA分子密度大。将DNA分子带有15N标志的大肠杆菌，转移到含有14N的培育基上培育，每隔4h 取样一次相当于一个世代，用离心法测定不同世代细菌DNA分子密度如下：在正常培育基上，带有15N标志的大肠杆菌繁衍的后代，不同世代的DNA分子密度显示的梯度变化，他的正确解释是 。 假设将第一代全中双链DNA分子的氢键断裂，再离心测定其分子密度，它的两条DNA单链在试管中的分布是 ，他做出上述判别的理由是 。 假设第三代大肠杆菌再繁衍一代，请在下面的离心试管图中画出其后代DNA分子密度 。参考答案：1由于DNA分子的半保管复制，使得在子

15、代DNA分子的两条链中有一条于亲代DNA分子，在正常培育基中的氮元素没有标志，因此子一代的两条链中有一条被标志，一条没有被标志。依此类推不同时代分子密度呈梯度变化。2分别位于中和重的位置，两条链中的氮元素一条是15N一条是14N。378轻，18中留意：在解题过程中，要把对资料的分析与已有的知识结合起来。 交流评价，进展反思 交流就是与其他人交换看法、分享信息的过程。交流的内容主要包括：科学探求过程、科学实验方法、描画察看结果、展现丈量数据、报告研讨成果和结论。为了协助 他人了解他所陈说的复杂过程或事物，需求利用图画、图表、计算机图像等建立一种模型。交流也是一个评价过程，评价内容涉及科学探求程序

16、的方方面面，主要是一定合理部分并对存在的缺乏提出质疑。反思是指可以倾听和尊重他人的质疑，成认不同的观念或解释，并且在吸纳中肯意见的根底上修正本人的观念或结论。下面的这个标题就是典型实例：为验证“镁是植物生活的必需元素，三位同窗进展了实验设计，以下是实验的根本思绪。请分别指出三个实验思绪能否到达实验目的，为什么？再写出他的实验思绪。实验一：取生长情况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进展培育。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于一样的顺应条件下培育，并对溶液通气，察看比较两组植物的生长发育情况。实验二：取生长情况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求，对照组浇以蒸馏水，实验组浇以用蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于一样的顺应条件下培育，察看比较两组植物的生长发育