1、实验设计专题实验设计专题第1课时实验与探究实验与探究一、高考命题动态一、高考命题动态 教材实验在高考中简单的再现型考查占的教材实验在高考中简单的再现型考查占的比重不大，重点考查实验分析、实验评价比重不大，重点考查实验分析、实验评价和实验设计。如考查对实验现象的解释、和实验设计。如考查对实验现象的解释、预测实验结果、推导实验结论、图表数据预测实验结果、推导实验结论、图表数据的处理、已有方案的评价与修正等，以实的处理、已有方案的评价与修正等，以实验设计考查为核心内容。验设计考查为核心内容。二、实验题解题的基本步骤为：二、实验题解题的基本步骤为：1 1找到实验目的找到实验目的2 2弄清楚是验证性实验
2、还是探究性实验弄清楚是验证性实验还是探究性实验3 3确定用什么实验原理确定用什么实验原理4 4实验中的变量分析及控制实验中的变量分析及控制5 5设计实验步骤设计实验步骤6 6预测实验结果和对结果进行分析预测实验结果和对结果进行分析（一）找到实验目的（一）找到实验目的（1 1）.实验目的的定义：实验目的的定义：（）（）.实验目的的确定方法：实验目的的确定方法：简单来说就是要探究问题或要验证的某一事实。简单来说就是要探究问题或要验证的某一事实。实质：建立自变量与因变量的直接联系实质：建立自变量与因变量的直接联系根据题目信息，直接写出实验目的根据题目信息，直接写出实验目的。此类题目中往往含有此类题目
3、中往往含有“验证验证(探究、证明或研究探究、证明或研究等等)”的字眼，此即为该实验的目的。的字眼，此即为该实验的目的。例例1 1 为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答下列问题：下列问题：实验材料：具实验材料：具2 2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液，喷壶等。完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液，喷壶等。该实验的目的是：该实验的目的是：。验证某大豆品种的矮化特性与赤霉
4、素的含量有关验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关 例：某同学正在按下表的顺序进行实验操作例：某同学正在按下表的顺序进行实验操作步骤步骤 加加 入入 物物 质质 试试 管管 1 1注入新鲜唾液注入新鲜唾液1mL1mL1mL1mL1mL1mL2 2注入盐酸注入盐酸1mL1mL /清水清水3 3注入注入NaOHNaOH溶液溶液 /1mL1mL清水清水4 4注入可溶性淀粉液注入可溶性淀粉液2mL2mL2mL2mL2mL2mL5 53737水浴水浴5min5min6 6滴加斐林试剂滴加斐林试剂2 2滴滴2 2滴滴2 2滴滴7 7观察现象观察现象 A A B BC C该实验的目的是：该实验的目的是：
5、。探究探究pHpH值（酸碱度）对酶活性的影响值（酸碱度）对酶活性的影响 根据实验步骤、装置或实验现象，推断实验目的。根据实验步骤、装置或实验现象，推断实验目的。例例3：下图表示：下图表示3株脱淀粉株脱淀粉(经充分经充分“饥饿饥饿”处理处理)的的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内，以下长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内，以下关于本实验目的的叙述中最准确的是关于本实验目的的叙述中最准确的是_。方法规律：首先确定实验的自变量和因变量，再寻方法规律：首先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。解题模板解题模板：“探究
6、（探究（验证验证）(自变量自变量)对对某对象的某对象的(因变量因变量)的影响的影响”或或“探究（探究（验证验证）(自变量自变量)与与某对象的某对象的(因变量因变量)的关系的关系”。减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。增加水中二氧化碳实验组：甲组小鼠及时从静脉注入.（四）实验中的变量分析及控制（二）弄清楚是验证性实验还是探究性实验2号蝗虫置于封闭透明的玻璃容器中，容器外放置4号蝗虫，记作B组。施用大量化肥和少量有机肥的对照田一般情况下，大样本不应小于30，小样本不应小于10，即每一个小组大样本至少需
7、要30个样本，小样本至少需要10个样本如：清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水等等无关变量：控制方法：简明、准确组织语言文字、图形（凌驾于结果之上，通过实验原理而分析得出的一种理论）第三步：培养（注意用词：一定时间、条件相同且适宜；A组结群，B组不结群1g/mLNaOH）加入组织样液中，再加入B液(0.科学工作者对草原中的某种蝗虫的结群行为，从视觉、嗅觉等方面进行了深入探究。练习练习1 1：（：（1010江苏卷）江苏卷）某生物兴趣小组开展某生物兴趣小组开展DNADNA粗提取的相关探究粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：活动。具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各材料处理：称取新鲜
8、的花菜、辣椒和蒜黄各2 2份每份份每份l0 gl0 g。剪碎后分成两组，一组置于剪碎后分成两组，一组置于2020、另一组置于、另一组置于-20-20条件下保存条件下保存24 h24 h。DNADNA粗提取：粗提取：第一步：将上述材料分别放人研钵中，各加入第一步：将上述材料分别放人研钵中，各加入l5 mLl5 mL研磨液，充研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤。取滤液备用。分研磨。用两层纱布过滤。取滤液备用。第二步：略第二步：略第三步：略第三步：略DNADNA检测结果如下：检测结果如下：实验目的：实验目的：。探究不同材料和不同保存温度对探究不同材料和不同保存温度对DNADNA提取量的影响提取量的影响
9、 （2013浙江）浙江）31.某同学为研究甲状腺的功能，某同学为研究甲状腺的功能，提出以下实验思路：提出以下实验思路：将若干只未成年小鼠分为将若干只未成年小鼠分为2组：组：甲组：不切除甲状腺（假手术）甲组：不切除甲状腺（假手术）乙组：切除甲状腺乙组：切除甲状腺 实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的耗氧量和体长，并记录。每只小鼠的耗氧量和体长，并记录。对测得的数据进行统计分析。对测得的数据进行统计分析。（要求与说明：假手术指手术但不切除甲状腺；（要求与说明：假手术指手术但不切除甲状腺；耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示；实验持续耗氧量用单位时间
10、的氧气消耗量表示；实验持续时间合适；实验条件均适宜）时间合适；实验条件均适宜）请回答：（请回答：（1）实验目的是）实验目的是 _ 。探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育（或耗氧量和体长）的影响（或耗氧量和体长）的影响 高考真题高考真题练习练习2 2：植物较长时间在黑暗中生长会出现：植物较长时间在黑暗中生长会出现“黄化现象黄化现象”。有人。有人将菜豆幼苗在暗处放置了将菜豆幼苗在暗处放置了7 78 8天，使之黄化后，每天给予如下光天，使之黄化后，每天给予如下光照，比较其恢复正常形态的情况，结果如下：照，比较其恢复正常形态的情况，结果如下：光照强度光照强度光照
11、时间光照时间结结 果果2880lx2880lx（弱光）（弱光）0.5 h0.5 h无论光照时间的长短，都能逐渐恢复正常形态，无论光照时间的长短，都能逐渐恢复正常形态，光照光照4 4小时和小时和1212小时后，形成很多叶绿素。小时后，形成很多叶绿素。2 h2 h4 h4 h12 h12 h4000lx4000lx（强光）（强光）1 min1 min无论光照时间的长短，都能逐渐恢复正常形态，无论光照时间的长短，都能逐渐恢复正常形态，但是不能形成叶绿素。恢复正常形态后继续延但是不能形成叶绿素。恢复正常形态后继续延长光照时间，叶绿素逐渐形成。长光照时间，叶绿素逐渐形成。4 min4 min10 min
12、10 min30 min30 min根据上述实验，回答下列问题：根据上述实验，回答下列问题：该实验的目的是研究该实验的目的是研究 。光（光照强度和光照时间）对光（光照强度和光照时间）对菜豆幼苗菜豆幼苗叶绿素合成及黄化植物恢复过程的影响叶绿素合成及黄化植物恢复过程的影响(2012广东广东)29.（节选）兴趣小组分别对酶（节选）兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。进行了探究实验。结果显示，酶保护剂浓度在结果显示，酶保护剂浓度在0.020.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液范围内，酶活力较高；提取液pH在在6.08.0范围内，酶活力较高。他们范围内，酶活力较
13、高。他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液度和提取液pH进行优化，并确定以此为探进行优化，并确定以此为探究课题。请拟定该课题名称，设计实验结究课题。请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。果记录表。课题名称：课题名称：。（探究）酶保护剂浓度和提取液（探究）酶保护剂浓度和提取液pH对木瓜蛋白酶提取效果的影响对木瓜蛋白酶提取效果的影响 高考真题高考真题（二）弄清楚是验证性实验还是探究性实验（二）弄清楚是验证性实验还是探究性实验1 1）验证性实验）验证性实验2 2）探究性实验）探究性
14、实验标志词：验证、证明、证实标志词：验证、证明、证实标志词：探究、研究、了解标志词：探究、研究、了解标志词：标志词：标志词：标志词：（三）确定用什么实验原理（三）确定用什么实验原理 实验原理就是实验设计必须遵循的基本原理，包括实验原理就是实验设计必须遵循的基本原理，包括实验中相关实验试剂的选择依据，主要步骤的设计实验中相关实验试剂的选择依据，主要步骤的设计依据依据等，高考题中的实验原理一般都来自教材。因等，高考题中的实验原理一般都来自教材。因此，要熟知教材中涉及的各种试剂的选择依据及相此，要熟知教材中涉及的各种试剂的选择依据及相应的生理过程，进而确认实验原理。应的生理过程，进而确认实验原理。实
15、验实验原理原理 已学已学知识知识 题干信息题干信息 实验步骤实验步骤 实实验验过过程程 实验结果实验结果 实验结论实验结论 实验原理的确定：实验原理的确定：1 1、实验原理一般包括以下内容、实验原理一般包括以下内容 A A、实验方法的原理、实验方法的原理 B B、实验选材的原理、实验选材的原理 C C、实验步骤的原理、实验步骤的原理 D D、观测指标的原理、观测指标的原理 E E、有的实验还包括物理、化学方面的原理、有的实验还包括物理、化学方面的原理2 2、注意具体实验灵活处理，不要机械照搬，、注意具体实验灵活处理，不要机械照搬，其关键在于审题！其关键在于审题！你对考纲中规定的你对考纲中规定的
16、1717个基础实验及选修的实验的个基础实验及选修的实验的原理熟悉吗？原理熟悉吗？2013广东广东29（16分）分）某新能源研究兴趣小组尝某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图装置、采用的发酵条件如图12。（1）向发酵瓶中加入）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验，发酵酵母菌开始试验，发酵初期，通气阀初期，通气阀需要偶尔短时间打开，并在需要偶尔短时间打开，并在A通气通气口处打气，以利于口处打气，以利于_；实验过程中，通
17、气；实验过程中，通气阀阀需要偶尔短时间打开，但目的是需要偶尔短时间打开，但目的是_。（2）第）第3天，取出少量发酵液，天，取出少量发酵液，滴加含有滴加含有_的浓硫酸溶的浓硫酸溶 液来检测酒精。液来检测酒精。【答案】（【答案】（1）酵母菌生长和增殖（）酵母菌生长和增殖（2分）分）释放二氧化碳（释放二氧化碳（2分）分）（2）重铬酸钾（）重铬酸钾（1分分）(1)从学过的知识中分析原理从学过的知识中分析原理检测原理检测原理步骤原理步骤原理 例例4：某课题小组同学为了确定细胞有氧呼吸第二阶：某课题小组同学为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究：段发生的场所，进行了如下探究：作出假设：有氧
18、呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不作出假设：有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。能在细胞质基质中完成。实验过程：实验过程：实验结果：实验结果：1号和号和2号试管中均检测到号试管中均检测到CO2(与预期结果不与预期结果不相符相符)。请分析回答：请分析回答：实验步骤实验步骤依据的原理是依据的原理是_。有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水彻底分解生成有氧呼吸的第二阶段，丙酮酸和水彻底分解生成CO2和和H，因此可通过检测是否有因此可通过检测是否有CO2的产生，来判断丙酮酸是否分解。的产生，来判断丙酮酸是否分解。检测原理检测原理练习练习3 3：某公司开发出一种保健饮料，并声：某公司开发出一
19、种保健饮料，并声称能够适用于糖尿病患者。该产品是否称能够适用于糖尿病患者。该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为实验研究课题，通过检验同学以此作为实验研究课题，通过检验该产品的成分证明。请你分析实验原理，该产品的成分证明。请你分析实验原理，设计实验设计实验,得出结论。得出结论。该实验原理是：该实验原理是：还原糖还原糖+斐林试剂斐林试剂砖红色沉淀砖红色沉淀淀粉淀粉+碘液碘液蓝色蓝色二糖二糖+酶酶单糖单糖某厂需一种在度高温下使用的淀粉酶。1g/mL的NaOH）和乙液(0.2013广东29（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论。例4：某课题小组同
20、学为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究：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。“等量的”不宜说成“一样多的”；用酒精溶解叶中叶绿素时，酒精直接加热，还是隔水加热？生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生命活动的产生和变化的因素常常也很多。不足之处一：没有进行饥饿处理。取少许蛋清注入小烧杯中，加入30ml的清水，用玻璃棒调匀。他们已将香烟和蒸馏水按照11的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。当时，备用。O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量现有如下材料，请设计实验说明当动物出现低血糖晚期症状时，静脉注射葡萄糖可缓解症状
21、。要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。练习1、有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。因变量：；2013广东29（4）请对预测的结果进行分析，并得出结论。(2)从从题干信息题干信息中确认实验原理中确认实验原理例例5 5：植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞保卫细胞)吸水后，会膨吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气
22、孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验原理是什么？实验原理是什么？基本原理：渗透作用原理基本原理：渗透作用原理外界溶液浓度细胞液浓度，细胞吸水外界溶液浓度细胞液浓度，细胞吸水 外界溶液浓度细胞液浓度，细胞失水外界溶液浓度细胞液浓度，细胞失水例例5 5：植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞图所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞保卫细胞)吸水后，会膨吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收
23、缩，气孔关闭。胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验原理是什么？实验原理是什么？课本原理：渗透作用原理课本原理：渗透作用原理检测原理：可以通过显微镜来检测原理：可以通过显微镜来 观察气孔的开闭观察气孔的开闭例例6：为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为：为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察
24、指标设计实验。观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：某同学的实验方案如下：将正常小鼠随机分成将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。两组，观察并记录其活动状况。A组小鼠注射适量胰岛素溶液，组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时组注射等量生理盐水。一段时间后，间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，状，B组活动状况无变化。组活动状况无变化。A组小鼠出现低血糖症状后，分别给组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低
25、血糖症状缓解，组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无组活动状况无变化。变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：请回答：（1）该实验原理是：）该实验原理是：_ 胰岛素具有降低血糖的作用。胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。萄糖溶液得到缓解。如何观察血糖是否降低如何观察血糖是否降低?基本原理基本原理检测原理检测原理练习练习4 4：某生物兴趣小
26、组调查发现，在黄瓜幼苗期某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液（喷洒一次乙烯利溶液（100200mg100200mg L-1 L-1），可促），可促进多开雌花，提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于进多开雌花，提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。请设或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。请设计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影计实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。响。材料用具：材料用具：2323片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶液（烯利溶液（300mg300mgL-1L-1）、蒸馏水、喷壶）、蒸馏水、喷壶 实验原
27、理：实验原理：。一定浓度的乙烯利溶液可促进黄瓜多开雌花一定浓度的乙烯利溶液可促进黄瓜多开雌花第第2课时课时 实验过程中可以变化的因素称为实验过程中可以变化的因素称为。其中人。其中人为改变的变量称做为改变的变量称做；随着随着称做因变量；称做因变量；除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变的除自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变的因素，会对因素，会对造成影响，这些变量称为造成影响，这些变量称为 。变量变量自变量自变量自变量的变化而变化的变量自变量的变化而变化的变量无关变量无关变量实验结果实验结果1.1.变量的概念变量的概念（四）实验中的变量分析及控制（四）实验中的变量分析及控制例例7 7：某
28、研究性学习小组选择了如下的研究课题：某研究性学习小组选择了如下的研究课题：探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。自变量：自变量：；因变量：因变量：；无关变量：无关变量：。黄瓜长势、光照强度、温度、水等黄瓜长势、光照强度、温度、水等（1 1）根据）根据实验课题实验课题确定变量：确定变量：乙烯利浓度乙烯利浓度黄瓜雌花数量黄瓜雌花数量2.2.变量的确定方法变量的确定方法 例例8 8：某研究性学习小组采用盆栽实验，探：某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。自变量：自变量：；因变量：因变量：；无
29、关变量：无关变量：。土壤湿度土壤湿度光合速率光合速率温度、光照强度、叶片大小等温度、光照强度、叶片大小等（2 2）根据）根据实验目的实验目的确定变量：确定变量：2.2.变量的确定方法变量的确定方法 练习练习5 5：小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生：小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。结果。实验材料和用具：大豆种子（实验材料和用具：大豆种子（200200粒）、光照培养箱粒）、光照培养箱（光照强度范围（光照强度
30、范围0 010000Lux10000Lux，温度、湿度等均可自，温度、湿度等均可自行设定）、培养皿、直尺等。行设定）、培养皿、直尺等。实验方案：（略）（）实验结果预测：（略）实验方案：（略）（）实验结果预测：（略）自变量：自变量：；因变量：因变量：；无关变量：无关变量：。光照强度光照强度大豆植株高度大豆植株高度温度、温度、COCO2 2浓度、大豆种子饱满度等浓度、大豆种子饱满度等序号序号项目项目试管试管1 12 23 31 12ml2ml淀粉淀粉2ml2ml淀粉淀粉2ml2ml淀粉淀粉2 23737沸水沸水冰块冰块3 31ml1ml唾液淀粉酶唾液淀粉酶1ml1ml唾液淀粉酶唾液淀粉酶1ml1m
31、l唾液淀粉酶唾液淀粉酶4 41 1滴碘液滴碘液1 1滴碘液滴碘液1 1滴碘液滴碘液现象现象例例9 9：某同学按下表的顺序进行实验操作：某同学按下表的顺序进行实验操作.自变量：自变量：；因变量：因变量：；无关变量：无关变量：。温度温度酶的活性酶的活性pHpH、酶的量、淀粉量、酶的量、淀粉量（3 3）根据）根据实验步骤实验步骤确定变量：确定变量：练习练习6.6.某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验，以下为实验报告。实验，以下为实验报告。实验步骤：实验步骤：（1 1）家兔）家兔1212只，只，2.5 kg/2.5 kg/只，随机分为只，随机分为3 3组（甲
32、、乙组（甲、乙及丙组），每组及丙组），每组4 4只。只。（2 2）对甲组兔静脉滴注）对甲组兔静脉滴注1.5%NaCl1.5%NaCl溶液，乙组滴注溶液，乙组滴注0.9%NaCl0.9%NaCl溶液，丙组滴注蒸馏水，滴注量均为溶液，丙组滴注蒸馏水，滴注量均为200 200 ml,0.5 hml,0.5 h滴完。滴完。（3 3）从滴注开始收集测定）从滴注开始收集测定2h2h内兔的尿液量内兔的尿液量.结果与分析：（略）结果与分析：（略）自变量：自变量：；因变量：因变量：；无关变量：无关变量：。NaCl溶液浓度溶液浓度兔的尿液量兔的尿液量NaClNaCl溶液的量、家兔大小及溶液的量、家兔大小及生理状况
33、、收集测定时间等生理状况、收集测定时间等例例1010：.某厂需一种在度高温下使用的淀粉酶。某厂需一种在度高温下使用的淀粉酶。现有甲乙两种淀粉酶可供选择，某同学欲通过实验帮现有甲乙两种淀粉酶可供选择，某同学欲通过实验帮助该厂对两种酶进行筛选，其实验结果如下表所示。助该厂对两种酶进行筛选，其实验结果如下表所示。温度（温度（O OC C）10 20 30 40 50 60 7080 90100酶的相酶的相对活性对活性（%）淀粉酶甲淀粉酶甲625 43 67 83 65 22200淀粉酶乙淀粉酶乙615 25 48 76 92 100 98 8265自变量：自变量：；因变量：因变量：；无关变量：无关变
34、量：。温度温度酶的活性酶的活性pHpH、酶的浓度、底物浓度等、酶的浓度、底物浓度等（4 4）根据）根据实验结果实验结果确定变量：确定变量：温度、不同种的淀粉酶温度、不同种的淀粉酶 2013广东广东29（16分）分）某新能源研究兴趣小组某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后，安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图精发酵装置、采用的发酵条件如图12。（3）向发酵瓶中加入）向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验，第酵母菌开始试验，第3天，检测后发现，尽管酵母菌菌种合适
35、、淀粉酶天，检测后发现，尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和解物充足、操作正确、发酵温度和pH值适宜，但值适宜，但酒精含量（酒精含量（+）比预期低，我们展开了讨论，认）比预期低，我们展开了讨论，认为还有其它影响因素，如为还有其它影响因素，如_发酵时间（酵母菌的量、通气时间、通发酵时间（酵母菌的量、通气时间、通气的量、含氧量、氧气浓度、实验时间等）气的量、含氧量、氧气浓度、实验时间等）（2分）分）高考真题高考真题 除去容器中的二氧化碳除去容器中的二氧化碳 增加水中二氧化碳增加水中二氧化碳 增加水中的氧气增加水中的氧气 减少水中的氧气减少水中的氧气 除去叶片中原有淀粉除去叶片中
36、原有淀粉 除去叶片中叶绿素除去叶片中叶绿素 除去光合作用对细胞呼吸的干扰除去光合作用对细胞呼吸的干扰 添加生长素添加生长素 添加蛋白质、多肽类激素添加蛋白质、多肽类激素 添加固醇类激素添加固醇类激素除去容器中的二氧化碳除去容器中的二氧化碳-增加水中二氧化碳增加水中二氧化碳-增加水中的氧气增加水中的氧气-减少水中的氧气减少水中的氧气-除去叶片中原有淀粉除去叶片中原有淀粉-除去叶片中叶绿素除去叶片中叶绿素-除去光合作用对细胞呼吸的干扰除去光合作用对细胞呼吸的干扰-添加生长素添加生长素-添加蛋白质、多肽类激素添加蛋白质、多肽类激素-添加固醇类激素添加固醇类激素-3.3.自变量的控制方法自变量的控制方
37、法氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液NaHCO3泵入空气或吹气或放入绿色植物泵入空气或吹气或放入绿色植物容器密封或油膜覆盖或用凉开水容器密封或油膜覆盖或用凉开水置于黑暗环境中暗处理置于黑暗环境中暗处理酒精脱色酒精脱色遮光遮光喷洒、涂抹、浸泡、含生长素的琼脂块喷洒、涂抹、浸泡、含生长素的琼脂块注射注射饲喂饲喂光合速率光合速率 呼吸速率呼吸速率新陈代谢速度新陈代谢速度 生长发育生长发育 胰岛素作用胰岛素作用蛋白质蛋白质 光合速率光合速率 呼吸速率呼吸速率 新陈代谢速度新陈代谢速度-生长发育生长发育-胰岛素作用胰岛素作用-蛋白质蛋白质-4.4.常见因变量的检测方法常见因变量的检测方法O2释放量或释放量或CO2
38、吸收量或淀粉产生量吸收量或淀粉产生量O2吸收量或吸收量或CO2释放量或淀粉减少量释放量或淀粉减少量动物耗氧量动物耗氧量动物身高、体重变化动物身高、体重变化动物活动状态动物活动状态双缩脲试剂双缩脲试剂自变量：自变量：操纵方法：操纵方法：无关变量：无关变量：控制方法：控制方法：反应变量：反应变量：检测方法：检测方法：使稀硫酸和亚硫酸使稀硫酸和亚硫酸钠反应生成钠反应生成SO2 SO2光照、温度光照、温度等环境因素等环境因素设置空白对照：不添加设置空白对照：不添加SO2其它其它因素与实验组相同因素与实验组相同 适宜的环境适宜的环境黄瓜叶片生长状况黄瓜叶片生长状况观察黄瓜叶片生长状况的变化观察黄瓜叶片生
39、长状况的变化例例1111：为探究：为探究 SO2对植物叶片的影响，请根据所给的对植物叶片的影响，请根据所给的材料和用具，考虑相关的问题。材料和用具，考虑相关的问题。材料用具：长势相同的盆栽黄瓜幼苗材料用具：长势相同的盆栽黄瓜幼苗2 2株，株，2 2只相同的只相同的小烧杯，大小相同的玻璃罩小烧杯，大小相同的玻璃罩2 2个，玻璃板个，玻璃板2 2块（比玻璃块（比玻璃罩口径略大）、稀硫酸、亚硫酸钠，凡士林、水罩口径略大）、稀硫酸、亚硫酸钠，凡士林、水（五）设计实验步骤（五）设计实验步骤1.1.单一变量原则单一变量原则2.2.等量原则等量原则3.3.平行重复原则平行重复原则4.4.对照原则对照原则5.
40、5.科学性原则科学性原则消除消除无关变量无关变量对实验结果的影响对实验结果的影响保证实验结果是自变量造成保证实验结果是自变量造成消除消除无关变量无关变量对实验结果的影响对实验结果的影响避免结果的偶然性避免结果的偶然性保证实验结果可信保证实验结果可信实验设计应遵循的基本原则实验设计应遵循的基本原则原则原则目的目的空白对照空白对照：不给对照组任何处理因素不给对照组任何处理因素实验组实验组对照组对照组甲状腺制甲状腺制 剂饲喂剂饲喂(一一)对照性原则对照性原则（相互对照）（相互对照）不单设对照组，而是几个实验组相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照不同盐浓度对哺乳动物红细胞的影响研究不同盐浓度对
41、哺乳动物红细胞的影响研究(一一)对照性原则对照性原则（条件对照条件对照）指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，或不是或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的，或不是所要研究的处理因素。课本实验所要研究的处理因素。课本实验“甲状腺激素能促进幼小动物的甲状腺激素能促进幼小动物的发育发育”，其实验设计方案是：，其实验设计方案是：甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；丙组
42、：不饲喂药剂（空白对照组）。丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。本实验的实验变量是甲状腺激素，甲状腺抑制剂虽然是实验所实本实验的实验变量是甲状腺激素，甲状腺抑制剂虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素（甲状腺激素）无关，故甲组和乙施的处理因素，但与实验因素（甲状腺激素）无关，故甲组和乙组之间形成条件对照。组之间形成条件对照。(一一)对照性原则对照性原则空腹空腹家兔家兔称重称重编号编号首首次次注注射射号生理号生理盐水盐水号胰号胰岛素岛素无症无症状状低血糖低血糖症症二二次次注注射射号葡萄糖号葡萄糖溶液溶液号肾上腺号肾上腺素素号胰高血号胰高血糖素糖素号生理盐号生理盐水水观察并记录现象观察并记录现象例例
43、12:为验证为验证胰岛素具有降低血糖含量的作用胰岛素具有降低血糖含量的作用设计如下实验流设计如下实验流程。实验中程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。（1）实验中起对照作用的是）实验中起对照作用的是_号家兔号家兔.该实验中该实验中号和号和号兔起空白对照作用，号兔起空白对照作用，号兔之间形成条件对照，号兔之间形成条件对照，更能说明胰岛素具有降低血糖含量的作用。更能说明胰岛素具有降低血糖含量的作用。小结小结(一一)对照性原则对照性原则实验实验“甲状腺激素能促进幼小动物的发甲状腺激素能促进幼小动物的发育育”，其实验设计方案是：，其实验设计
44、方案是：甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；组）；丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。(条件对照条件对照)除自变量外，其他条件均应相同，除自变量外，其他条件均应相同，且要确保实验的正常进行。且要确保实验的正常进行。例例1313、为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：、为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：选择生长状况一致的小麦幼苗选择生长状况一致的小麦幼苗200200株，随机均分为实验组和对照株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关
45、于实验组或对照组的处理组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（）实验组实验组对照组对照组黑暗中培养黑暗中培养在光下培养在光下培养生长生长育好育好生长不良生长不良A AB BC CD DB B实验组和对照组的判定：实验组和对照组的判定：例例1414、为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得、为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用出实验结论，有人用“敌草隆敌草隆”（一种除草剂）进行（一种除草剂）进行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，a a组
46、高压组高压灭菌，灭菌，b b组不灭菌，下列有关事项的叙述不正确的是组不灭菌，下列有关事项的叙述不正确的是（）A A、a a组为对照组，组为对照组，b b组为实验组组为实验组B B、向向a a、b b中喷入等量敌草隆，再置于同一恒温箱中中喷入等量敌草隆，再置于同一恒温箱中 培养相同时间培养相同时间C C、检测敌草隆消失的情况，预计检测敌草隆消失的情况，预计a a组敌草隆含量不组敌草隆含量不 变变,b,b 组的全部消失组的全部消失D D、只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后 的好的好A A练习练习1、有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实
47、、有人设计实验探究有机肥是否能提高土壤肥力并优于化肥。实验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少验分为两组，一组农田施有机肥，一组农田施化肥。该实验设计缺少 A.施用有机肥和适量化肥的对照田施用有机肥和适量化肥的对照田 B.既不施用有机肥也不施用化肥的对照田既不施用有机肥也不施用化肥的对照田 C.施用大量化肥和少量有机肥的对照田施用大量化肥和少量有机肥的对照田 D.施用少量化肥和大量有机肥的对照田施用少量化肥和大量有机肥的对照田练习练习2 2、某同学用青菜的幼苗进行了四项实验，如下图所示。下列说法不正、某同学用青菜的幼苗进行了四项实验，如下图所示。下列说法不正确的是确的是
48、A.A.实验实验的目的是起对照作用的目的是起对照作用 B.B.实验实验进行一段时间后，青菜叶片发黄的原因是无光条件下叶进行一段时间后，青菜叶片发黄的原因是无光条件下叶绿素不能合成绿素不能合成C.C.实验实验的生长结果只能证明根具有向地性的生长结果只能证明根具有向地性 D.D.实验实验对照可以证明植物生长具有向光性对照可以证明植物生长具有向光性BC控制变量法在生物实验设计中的应用控制变量法在生物实验设计中的应用生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生物的生命活动往往是错综复杂的，影响某一个生命活动的产生和变化的因素常常也很多。为了弄生命活动的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清变化的原因和规
49、律，清变化的原因和规律，当研究多个因素之间的关系当研究多个因素之间的关系时，往往先时，往往先，集中研究其，集中研究其中中所产生的影响，这种方法叫控制变所产生的影响，这种方法叫控制变量法。量法。这是一种研究问题的常用的科学实验方法。这是一种研究问题的常用的科学实验方法。(二二)单一变量性原则单一变量性原则 即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源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。和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等要完全一样。型号、洁
50、净度等要完全一样。即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题体积上等量的问题 保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。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，但还是要作同样的处理。意义的，但还是要作同样的处理。(三三)等量性原则等量性原则第第3课时课时实验设计的一般要求实验设计的一般要求设计一个在室外空旷处进行的、设计一个在室外空旷处进行的、在不用任何药在不用任何药剂、装置和触及幼苗的情况下剂、装置和触及幼苗的情况下,使幼嫩植
