2009高考生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題復(fù)習(xí)

【高考大綱解讀】
　　（1）能獨(dú)立完成所列生物實(shí)驗(yàn)， 包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。（2）具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。
　?。?）具備對(duì)一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。
　?。?）能對(duì)一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂。1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般程序：
　　1.1明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.2分析實(shí)驗(yàn)原理；1.3選擇材料用具；1.4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟；1.5預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
　　1.6觀察收集數(shù)據(jù)；1.7分析推理得出結(jié)論。
　　2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則：
　?、艈我蛔兞吭瓌t ?①自變量與因變量
　　自變量是實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者操縱的因素或條件，而因變量是指由實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化結(jié)果，二者之間是前因后果的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的就在于獲得和解釋前因與后果。
　　例：關(guān)于“唾液淀粉酶水? 解淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，“低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫 (沸水)就是實(shí)驗(yàn)變量，而這些變量引起的實(shí)驗(yàn)變化結(jié)果就是反應(yīng)變量。該實(shí)驗(yàn)旨在獲得和解釋溫度變化(自變量)與酶的活性(因變量)的因果關(guān)系。
　?、跓o關(guān)變量與額外變量無關(guān)變量是指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量外的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件。由無關(guān)變量引起的變化結(jié)果就叫額外變量。它們之間也是前因后果的關(guān)系。但它們的存在對(duì)實(shí)驗(yàn)與反應(yīng)變量的獲得起干擾作用。例如：“唾液淀粉酶實(shí)驗(yàn)”中，除實(shí)驗(yàn)變量(溫度)外， 試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、溫度處理的時(shí)間長短等等就屬于無關(guān)變量。如無關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)對(duì)三組實(shí)驗(yàn)不等同、不均衡，就會(huì)產(chǎn)生額外變量，影響實(shí)驗(yàn)的真實(shí)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)變量，或稱自變量，指實(shí)驗(yàn)假設(shè)中涉及的給定的研究因素。反應(yīng)變量，或稱因變量，指實(shí)驗(yàn)變量所引起產(chǎn)生的結(jié)果或結(jié)論。而其 他對(duì)反應(yīng)變量有影響的因素稱之為無關(guān)變量，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
　　強(qiáng)調(diào)：不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)確定一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)觀測一個(gè)反應(yīng)變量，這就是單一變量原則，它是處理實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。
　?、茖?duì)照性原則? 對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除所控因素外其它條件與被對(duì)照實(shí)驗(yàn)完全相等的實(shí)驗(yàn)。
　?、倏瞻讓?duì)照空白對(duì)照是指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組。如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組滴加了唾液淀粉酶液，而對(duì)照組只加了等量的蒸餾水，起空白對(duì)照。
　?、跅l件對(duì)照
　　條件對(duì)照是指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理,但這種處理作為對(duì)照意義的,或者說這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的，或不是所要研究的處理因素。即雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所研究的實(shí)驗(yàn)處理因素；這種對(duì)照方法是指不論實(shí)驗(yàn)組還是對(duì)照組的對(duì)象都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對(duì)立的結(jié)論，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。例,“動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物”實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是：甲組：飼喂甲狀腺激素(實(shí)驗(yàn)組)； 乙組：飼喂甲狀腺抑制劑(條件對(duì)照組)； 丙組：不飼喂藥劑(空白對(duì)照組)。顯然,乙組為條件對(duì)照。該實(shí)驗(yàn)既設(shè)置了條件對(duì)照,又設(shè)置了空白對(duì)照, 通過比較、對(duì)照,更能充分說明實(shí)驗(yàn)變量---甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪的生長發(fā)育。
　　③自身對(duì)照
　　自身對(duì)照是指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行,即不另設(shè)對(duì)照。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn),則是典型的自身對(duì)照。自身對(duì)照,方法簡便,關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異,實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。
　?、芟嗷?duì)照
　　相互對(duì)照是指不另設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照。如“植物激素與向光性向重力性實(shí)驗(yàn)”和“溫度對(duì)唾液淀粉酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)”中,所采用的都是相互對(duì)照,較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說服力。
　　⑶等量原則
　　對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其它條件的完全相等”。具體來說有如下四個(gè)方面：
　?、偎蒙锊牧弦嗤?即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。
　　②所用實(shí)驗(yàn)器具要相同 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號(hào)要完全一樣。
　?、鬯脤?shí)驗(yàn)試劑要相同 即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。
　?、芩锰幚矸椒ㄒ嗤?如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時(shí)盡管某種處理對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。
　?、瓤茖W(xué)性原則