生物实验设计原则和方法公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

1、 生物试验设计标准和方法高二生物公开课第1页试验名称 是关于一个什么内容试验。试验目标 要探究或者验证某一事实。试验原理 进行试验依据科学道理。试验条件 完成该试验必需仪器、设备、 药品条件。试验方法与步骤 试验采取方法及必需 操作程序。试验数据与统计 对试验过程及结果应有科学 测量伎俩与准确统计。试验结果预测及分析 能够预测可能出现试验 结果并分析造成原因。试验结论 对试验结果进行准确描述并 给出一个科学结论。 第2页设计试验时，要考虑到试验材料轻易取得，试验装置比较简单，试验药品比较廉价，试验操作比较简便，试验步骤比较少，试验时间比较短。一、试验设计标准1. 科学性标准 所谓科学性，是指试

2、验目标要明确，试验原理要正确，试验材料和试验伎俩选择要恰当，整个设计思绪和试验方法确实定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其它学科领域基本标准。2. 简便性标准第3页单一变量标准是试验步骤设计中非常主要标准。它有两层意思：一是确保”单一变量”试验观察，即不论一个试验有几个试验变量，都应做到一个试验变量对应一个反应变量；即控制其它原因不变，只改变其中某一变量，观察其对试验结果影响。除了整个试验过程中欲处理试验原因外，其它试验条件要求做到前后一致。3. 单一变量标准第4页该试验一是要取得和解释温度改变（试验变量）与酶活性（反应变量）因果关系。二是确保变量唯一。即试验操作中要尽可能防止无关变量及

3、额外变量干扰。比如，上述试验中除试验变量（低温、适温、高温）以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液剂量、浓度和纯度，试验操作程序，温度处理时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温三组试验是等同、均衡、稳定；假如无关变量中任何一个或几个原因或条件，对三个试验组给定不等同、不均衡、不稳定，则会在试验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。例：在”温度对淀粉酶活性影响”试验中，所给定低温（冰快）、适温（37）、高温（沸水浴）就是试验变量。因为低温、适温、高温条件改变，唾液淀粉酶水解淀粉反应结果也随之改变，这就是反应变量。第5页试验对照标准是设计和实施试验准则之一

4、。经过设置试验对照对比，即可排除无关变量影响，又可增加试验结果可信度和说服力。通常，一个试验总分为试验组和对照组。试验组，是接收试验变量处理对象组；对照组，对试验假设而言，是不接收试验变量处理对象组，至于哪个作为试验组，哪个作为对照组，普通是随机决定，这么，从理论上说，因为试验组与对照组无关变量影响是相等，被平衡了，故试验组与对照组二者之差异，则可认定为是来自试验变量效果，这么试验结果是可信。按对照内容和形式上不一样，通常有以下对照类型：4. 对照标准第6页（1）空白对照指不做任何处理对象组。（2）条件对照指虽给对象施以某种试验处理，但这种处理是作为对照意义。比如“实习一，动物激素饲喂小动物试

5、验”，采取等组试验法，其试验设计方案是： 比如：“实习一，动物激素饲喂小动物试验”， 甲组：饲喂甲状腺激素（试验组） 乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组） 丙组：不饲喂药剂（空白对照组）（3）本身对照 指试验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。如：”植物细胞质壁分离和复原”试验，就是经典本身对照。本身对照，方法简便，关键是要看清楚试验处理前后现象改变差异，试验处理前情况为对照组，试验处理后改变则为试验组。（4）相互对照指不另设对照组，而是几个试验组相互对比对照，在等组试验法中，大都是利用对照，如：“植物向性”等组试验，4个试验组所采取都是相互对照，很好平衡和抵消了无关变量影响，使试验结果更

6、含有说服力。 第7页 平行重复标准，即控制某种原因改变幅度，在一样条件下重复试验，观察其对试验结果影响程度。任何试验都必须能够重复，这是含有科学性标志。上述随机性标准即使要求随机抽取样本，这能够在相当大程度上抵消非处理原因所造成偏差，但不能消除它全部影响。平行重复标准就是为处理这个问题而提出。5. 平行重复标准：第8页二、试验设计基本方法 1、明确题目要求： 解题首先要明确题意，只有明确题意才能方向明确，少走弯路。看清题意是要求设计试验方案、步骤还是分析试验结果。2、明确试验目标和试验原理： 明确试验到底要处理什么问题，要用到生物学上什么原理。它是试验科学性确保。3.确定试验思绪： 就是依据原

7、理对试验作出假设，并对可能产生现象作出预期，并充分利用试验材料设计试验思绪。试验大致可分为观察试验、验证试验、定性（量）分析试验、模拟试验、探究性试验等。依据题目要求我们能够把试验归类，依据不一样试验能够选取不一样方法，要不要控制变量，要不要设置对照等。4、设计试验步骤： 依据上述试验目标、原理和思绪，设计出合理试验装置和试验操作步骤。要思索题目中所给出试验材料和试剂分别起什么作用，怎样利用，要注意：一是题目中给出试验试剂和材料普通应充分利用；二是除非题目条件允许，不然不能自己随意增加试验试剂和材料。因为试验设计是一个开放性试题，可能存在各种试验步骤，但普通应遵照以下几个要求：简便性、可行性、

8、安全性和准确性。5、统计试验现象和数据： 在试验中将观察到现象如实、准确地统计下来。除了用文字进行统计外，还能够用数据或符号进行统计。6、分析得出结论： 依据试验观察现象和统计数据，经过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出普通概括性判断，并用文字、图表、绘图等 第9页三、试验设计题型类析 1.设计试验方案： 题目给出试验目标及一些附加条件，让学生设计试验方案，写出试验原理，解答这类题首先要依据题目标要求和给出条件，确定和书本相关知识点及试验原理，构思相关生物情境，然后再设计便于操作试验方案 第10页 例1设计一个于室外空阔处进行，在不用任何药剂、装置合乎触及幼苗情况下，使幼嫩植株长成如图示形态

9、试验方案，并说明试验原理。 (1)试验方案 (2)试验设计原理 解析：这是起源于生活中习题，可采取方法很多，如利用向光性生长等，但题目作了许多限制，所以依据生活常识可设计为将正常生长植株花盆侧放在地上，待其弯向上方生长后，再摆正花盆。其原理为利用茎背地性生长特征。 第11页 2.设计试验步骤： 依据题目要求给定器材以及试验提出目标，设计或补全试验步骤。这类题目表达了高考试题理论联络实际标准和学以致用趋向。要讨教学中要强化试验，培养学生“依据试验试题要求和相关原理设计出简单试验方法”能力，以及“经过分析和综合、比较和论证，选择处理问题最正确方案评价能力”。 第12页 例2：（全国）某试验小鼠适宜

10、生活在25左右环境中，为探究低于适宜温度环境（10）对小鼠能量代谢影响（能量代谢强弱用单位时间耗氧量表示），请依据所给试验装置（如图）、试验材料用具，在给出试验方法步骤基础上，继续完成探究试验，预测可能试验结果和结论，并回答下列问题。材料用具：小鼠、冰袋、秒表等。方法和步骤：步骤1、将小鼠放入广口瓶笼子里，加塞密闭，打开夹子A、B、C，片刻后关闭夹子B，用注射器抽取10ml氧气备用。关闭夹子C，打开夹子B，使水压液面左右平齐。步骤2、步骤3结果预测和结论：1、 2 、 3、该试验最可能结果和结论是： 原因是：、 第13页 3.设计试验改进方法： 这类试题主要考查学生对试验设计严密性和科学性，并

11、以此为媒介，引导处理问题最正确方法，深入培养学生科学素质和科学能力。 例3（01高考）有些人设计了以下试验，试图证实“生长素（IAA）在植物体内运输，主要从植物体形态学上端向形态学下端运输，而不能倒转运输”一、材料、用具 胚芽鞘、琼脂、刀片等二、方法、步骤和结果1、制备琼脂块2、取一琼脂块中间部分，上面放含IAA琼块，下面放空白琼脂块。3、取步骤2下面琼脂块a一部分放在去尖端胚芽鞘一侧。第14页 4.综合试验设计型： 这类试题完全为开放性试题，其条件、方法和方案均含有不确定性。要求依据题型要求自行设计。 例4已知唾液中含有淀粉酶，淀粉酶能够催化淀粉水解；又知鸡蛋被加热到65后会“变熟”，但不知

12、唾液淀粉酶被加热到65后是影响否其生物活性。为探究此问题，请你依据所给材料和用具设计出对应试验方案，并预测可能试验结果及可取得对应结论。材料用具：经过稀释唾液、经过稀释并煮熟淀粉糊两份(一份保持在37环境中，另一份保持在65环境中)、碘酒、酒精灯或其它加热设备、试管若干、量筒、滴管、大烧杯、温度计等。试验方案：(1)_(2)将一支试管放入37左右温水中，将另一支试管放入65温水中。两试管均保持温度5min后取出。(3)_可能试验结果及对应结论：第15页要答好这类试验设计题，应注意以下几个方面：1、明确试验目标认真审题，找到关键词，搞清试验要探究什么问题本题主要是以温度对酶(蛋白质)活性影响为知

13、识背景，考查同学探究性试验设计能力。所以读完题后，应明确本试验目标是探究65温度是否影响唾液淀粉酶生物活性。2、了解试验原理试验原理是指设计试验依据，本试验原理包含1：在37环境下，唾液淀粉酶能够催化淀粉水解，2：碘遇淀粉变蓝。3、把握试验标准单原因可变标准：本试验两组处理除温度原因，其它方面均相同。依据题意要求，4、全方面预期试验结果对试验作出全方面预期，本试验可能结果有三种：(1)65不影响唾液淀粉酶活性，(2)65降低唾液淀粉酶活性，(3)65使唾液淀粉酶丧失活性。5、结论科学，表述准确结论科学指试验现象与结论之间有因果关系，符合逻辑。第16页试验设计方案包含：(1)取甲、乙两支洁净试管分别作标识，一支注入37淀粉糊3mL，另一支注入65淀粉糊3mL，再向两试管各注入等量2mL唾液，取丙试管注入37淀粉糊3mL，蒸馏水2mL并振荡。分别保温。(3)冷却后，分别向两试管内滴入等量碘酒，观察并比较两试管中液体颜色。对照性标准：本试验丙试管为空白对照，甲试管37常态为标准对照。如本试验可能试验结果及对应结论是：(1)