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高考生物实验专题复习

2016-10-15 10:20:52 来源网站: 百味书屋

篇一:高中高考生物实验分类专题复习

高考生物实验专题复习

一、实验题的分类:

1. 以实验为背景的题(隐性实验题)

2.考纲要求的课本实验(显性实验题)

3.实验设计(显性实验题)

二、以实验为背景的题(隐性实验题)

例1:(2001年广东高考题)有人连续几年在4月至7月间,对某湖泊生态系统中几种生态因子进行调查,几年的调查结果基本一致,对调查数据整理如下图(曲线仅示变化趋势)。

请通过分析图中所示各生态因子的变化及

(1)在4月至7月间,该生态系统中浮游

成有机物的净生产量(总生产量减去呼吸消耗量)

影响这种变动的非生物因素主要是什么?判断的

无机养分的变化;浮游植物光合作用合成有随无机养分的变化而变化。

(2)在4月至5月上旬,该生态系统中浮

合成有机物的净生产量和现存浮游植物有机物总

其主要原因是什么?在5月中旬开始,两者又明

因是什么? 少,浮游植物被浮游动物消耗。

(3)在5月下旬至6月上旬,该生态系统中浮游植物光合作用合成有机物的净生产量出现迅速增长,但这段时间内,现存浮游植物有机物总量并未增加,原因是什么? 被浮游动物消耗。

三、考纲要求的课本实验

1.观察类实验

(1)在此类实验中常综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。归类如表:

(2)观察类实验应注意的问题

①注意取材;根据观察对象采用合适的材料,如观察有丝分裂应选取根尖分生区细胞;观察质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞等。

②注意材料处理:根据不同材料,不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。

A:光强度;B―水温;C:无机养分 D:浮游植物光合作用合成有机物的净生产量; 游植物光合作用量均明显增加,显下降,主要原相互关系回答: 植物光合作用合发生较大变动,依据是什么? 机物的净生产量水温升高,光照逐渐增强,无机养分供应充足,浮游植物大量增加,浮游动物量少;无机养分逐渐减

③注意制片方法:显微观察实验要用装片,不同材料用不同的制片方法。装片法(把整个实验材料制成装片,如用葫芦藓观察叶绿体),切片法(把材料切成薄片,以便观察,如脂肪鉴定),压片法(把材料压碎成一薄层.以便观察,如观察根尖有丝分裂)。

④注意光学显微镜的使用方法。

2.鉴别类实验

(l)在此类实验中,常利用某种试剂对生物体或细胞中成分进行鉴别,针对不同的鉴别对象,采用不同的试剂。归类如下:

(2)鉴别类实验应

注意的问题

①实验结论常根据

特定的颜色反应来确

定。

②有些可不设立对

照实验,若需设立,

应增设一组,加入已

知的待检测物质,如

验证唾液淀粉酶是蛋

白质,对照组可加入

稀释的鸡蛋清。

③注意选择合适的试剂,并注意试剂使用的特殊要求,如加热煮沸等。

3.实习和研究性课题

此类实验常通过调查法,调查法中常使用统计技术和测量技术。

[右图所示]

4.探究性和验证性实验

此类实验需要对某些生物学现象作出合理化的假设并通过设计实验进行验证。如教材中“比较过氧化氢酶与Fe的催化效率”、 “探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”、“温度对酶活性的影响”、“植物向性运动的实验设计与观察”等。这类实验要求高,开放性强。

复习探究和验证性实验要注意的问题:

(1)分清实验组和对照组。

(2)分析实验设计中的单一变量。

(3)注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性(前因后果),步步有理,环环相扣,各步骤要严密、完整。

(4)注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。

(5)注意实验结果的观察、记录、分析和结论,确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法,最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。

例1、(2005上海)下面是以小麦为材料所进行的实验,请回答有关问题

3+

(1)将发芽种子的研磨液置于试管中,加入斐林试剂,并_______,试管中出现砖红色。说明发芽的小麦种子中含有__________________。

(2)在盛有 10 ml 3%过氧化氢溶液的试管中,加入新鲜的发芽小麦种子研磨液时,试管中有大量气泡生成,将点燃的卫生香插入试管,火焰变得明亮,这个实验证明发芽的小麦种子中含有__________________。

(3)利用小麦叶片进行“叶绿体色素的提取与分离”实验时,将盛有叶绿体色素提取液的试管经静置后置于透射光和反射光下,依次是_________和_________色。

(4)小麦幼根吸水能力最强的部位是___________区。用显微镜观察此区的徒手纵切片,可见到该区已分化出木质部,其中输送水分的是______________。

(5)为了研究小麦染色体的数目、大小和形态特征,应以显微镜观察并计数小麦根尖的分生区处于__________期的细胞染色体。若以适宜浓度的秋水仙素处理培育中的小麦幼苗根部,则此根尖分生组织细胞的染色体与处理前相比较,其数目________

(6)若利用小麦的根毛细胞进行质壁分离实验,由于观察的细胞无色透明,为了取得更好的观察效果,调节显微镜的措施是:__________________

(7)现有在培养皿中萌发至 3 cm的小麦幼苗,罩以侧面开一个小孔的纸盒,胚芽鞘弯向小孔生长。请设计一个实验方法,在细胞水平上证明向光一侧细胞生长慢,背光一侧细胞生长快。

答案:(1)沸水浴加热还原糖

(2)过氧化氢酶

(3)绿色 红(4)根毛导管

(5)有丝分裂中 增加一倍(或是原来的两倍)

(6)缩小光圈或换平面反光镜

(7)取弯曲处纵切片制成玻片标本,用显微镜观察并测量向光侧和背光侧细胞的长度

四、实验设计

设计和完成实验的能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力。

1 实验设计的基本内容

1.1 实验名称 是关于一个什么内容的实验。

1.2 实验目的 要探究或者验证的某一事实。

1.3 实验原理 进行实验依据的科学道理。

1.4 实验对象 进行实验的主要对象。

1.5 实验条件 根据实验原理确定仪器和设备;要细心思考实验的全过程。

1.6 实验方法与步骤 实验采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步骤都必须是科学的;能及时对仪

器、步骤进行有效矫正。

1.7 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。

1.8 实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。

1.9 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。

注:关于“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析

(1)假设

“假设”,也称假说或猜测,是指用来说明某种现象但未经证实的论题,也是对所提出的问题作出的参考答案,即依据发现的事实材料或科学原理,通过创造性思维,提出初步假定。如“孟德尔分离现象解释验证”的测交实验中,提出的假说是:“FI(Dd)产生配子时,因等位基因分离,使得 FI产生含基因D和基因d的两种配子,且其数目相等。”再如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验中,提出的假说应为:当细胞外溶液浓度>细胞液浓度→细胞失水

当细胞外溶液浓度<细胞液浓度→细胞吸水

(2)预期

“预期”是在实验设计方案确定以后,实验正式实施之前,根据假说和原理,对实验可能出现的结果的判断,是依据提出的假说进行推理,得出假定性结果或推论,即“假如假设成立,则应有何种结果”,如“孟德尔分离现象验证实验,假如假说成立则有测交的后代应出现Dd与dd为1:1的结果,即高茎与矮茎数量比应为1:1”,而“观察植物细胞质壁分离与复原实验”中,假若假设成立,则应有处于高浓度(30%)

蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断失水→质壁分离,而处于清水中的已分离细胞因细胞吸水→质壁分离复原

(3)结果:

结果应为实验实际出现的情况,如“孟德尔分离现象解释实验”中出现的结果为“得到的64株后代中,30株高茎,34株矮茎,两种性状分离比为1:1”而“质壁分离复原实验”中处于30%蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁分离,而处于清水中的已分离细胞果真发生了复原现象。

(4)结论:

结论的得出须依据实验结果,即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”,若实验出现的结果与预期结果不符,则得出的结论应为“假说不成立”。

由此可知,“假设”应对应“结论”,“预期”应对应“结果”,在实验讨论时应注意描述的科学性即“如果出现何种结果,则应有何种结论”,例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时,应为若液滴向左移动则推出什么结论,若液滴向右移动则推出什么结论,而不能描述为“若为有氧呼吸,则液滴向哪移动”,再如在验证淀粉,碘液能否通过半透膜时应描述为“若袋内外液体均变蓝(结果或现象),则淀粉、碘液均能通过半透膜。”而不能描述为“若淀粉、碘液均能通过,则袋内外液体均变蓝”。

2 实验设计的三个原则

2.1 对照性原则——科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了,且使实验结论更有说服力。 “实验组”与“对照组”确认

一个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。实验组是施加实验变量处理的被试组;对照组是不施加实验变量处理的对象组,两者对无关变量的影响是相等的,两组之间的差别,被认为是来自实验变量的结果,如 2005年春季高考 3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照,因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组,而自然状态(即来接受实验变量处理)的小麦幼苗应为对照组,通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种:

①空白对照:即不作任何实验处理的对照组。例如,在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂,以作对照。

②相互对照:即不设控制组,只在几个实验组之间相互对比。例如,在植物激素与向性的设计实验中,5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点,就要采取相互对照进行实验。

③条件对照:即给对象施加某种实验处理,虽不是检验假设需要的,但更能充分说明实验变量的对照。例如,动物激素饲喂小动物的实验方案中:饲喂甲状腺激素的为实验组;饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组;不饲喂药剂的是空白对照组。

④自身对照:即实验与对照在同一对象上进行。例如,将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解,即自身对照,处理前的对象状况为对照组,处理后的对象变化为实验组。

再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中,清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。

2.2 等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。

2.3 单因子变量的原则。

实验变量剖析

在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件,具体分析如下 ①实验变量与反应变量:

a.实验变量是研究者主动操纵的条件和因子,是作用于实验对象的刺激变量(也称自变量),自变量须以实验目的和假设为依据,应具有可变性和可操作性。

b.反应变量(又称因变量),是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量,反应变量是研究是否成功的证据,应具可测性和客观性。

c.二者关系:实验变量是原因,反应变量是结果,即具因果关系。

②无关变量(控制变量)是指与研究目标无关,但却影响研究结果的变量,实验者应严格控制无关变

量,否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。

【案例剖析】例如,生物课本内温度对酶活性影响的实验中:实验变量是低温(冰),适温(60℃),高温(沸水);酶的活性变化即反应变量;试管的洁净度,淀粉酶的稀释度,可溶性淀粉的浓度,碘液的量和浓度,温度处理时间,操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量,都应做到每个自变量对应一个因变量,此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中,应严格操纵实验变量,严格控制无关变量,尽可能消除误差,获取较为精确的反应变量。

3 实验设计的4 性

3.1 科学性:这是实验方案设计的首要原则(原理、操作、程序、方法正确)。

3.2 安全性:尽量避免危险性操作(如果必须使用,要注明,防止环境污染和人身伤害)。

3.3 可行性:实验设计应切实可行,所选取药品、仪器、设备在中学现有实验室内能够完成。

3.4 简约性:实验方案尽可能简易方便(用药少/步骤少/时间短)。

总之,a.原理正确,b.效果明显,c.装置简单,d.操作安全。

4 实验设计的基本要求

设计一个实验,需要考虑以下几点:

4.1:确定实验目的:如验证或探究哪一生物学现象。实验目的就是实验的方向。

4.2:实验原理(实验所依据的科学道理):达到目的所采用的理论依据。

4.3:实验对象: 达到目的所采用的生物材料。

4.4:实验条件:达到实验目的所必备的条件。

4.5:制定实验步骤:要达到实验目的,必然是一个逐步进行实验的过程。需要制定一个计划,第一步做什么,第二步做什么,?最后做什么。前一步是后一步的基础,步步相连,最终取得一定的现象和结果。

为了使实验设计清晰明了、富有条理,具体的实验步骤要用“1、2、3??”或其它顺序符号表示。实验过程中如果用到了两个以上相同的器材,也应对其进行编号,以防混淆。

4.6:实验现象的观察和记录:确定能观察到的实验现象,并进行记录。

4.7:实验结果的分析等。

5.实验设计的基本过程:

5. 1、确认原理、提出假设;

5.2、构思过程选择方法(如是否用对比实验法);

5.3、设计步骤;

5.4、分析结果、得出结论;

5.5、认定结论。

6.根据条件设计实验的基本技巧:

6. 1、要充分利用题目所给条件、材料用具及有关提示;

6. 2、过程要完整,且衔接合理;

6.3、要注意各步骤的顺序。有时顺序一乱,就会出现科学性的错误;

6. 4、设计方案要充分联系教材中的有关知识点及相关学科的有关知识点;

6.5、设计过程中涉及到的理、化知识,要按照相应学科的要求完成,如化学反应式的写法等;

6.6、设计完毕,要自己通读并逐步认定,检查有无缺陷。

7 探究性实验与验证性实验的比较

7.l、概念

(1)探究性实验:指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论,从而形成科学概念的一种认知活动。

(2)验证性实验:指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。

7.2、比较表

篇二:高中生物实验专题复习(人教版新课标)

高中生物实验专题复习(人教版新课标)(1)

考纲要求:理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验

涉及的方法和技能进行综合运用。

补初中实验:认识显微镜的结构,学会使用显微镜

实验目的:认识显微镜的结构,初步掌握使用显微镜的方法。 一、光学显微镜的结构、呈像原理、放大倍数计算方法

结构:

光学部分:目镜、镜筒、物镜、遮光器(有大小光圈)和反光镜(有平面镜和凹面镜) 机械部分:镜座、倾斜关节、镜臂、载物台(上有通光孔、压片夹)、镜头转换器、粗、细准焦螺旋。

注:目镜无旋转螺丝,镜头越长,放大倍数越小;物镜有旋转螺丝,镜头越长,放大倍数越

大。

呈像原理:映入眼球内的是倒立放大的虚像。(物镜质量的优劣直接影响成像的清晰程度) 放大倍数:目镜和物镜二者放大倍数的乘积)

注:显微镜放大倍数是指直径倍数,即长度和宽度,而不是面积。 二、显微镜的使用:置镜(装镜头)→对光→置片→调焦→观察

1.安放。显微镜放置在桌前略偏左,距桌缘8—10cm处,装好物镜和目镜(目镜5× 物镜10×)

2.对光。转动转换器,使低倍镜对准通光孔,选取较大光圈对准通光孔。左眼注视目镜,同时把反光镜转向光源,直至视野光亮均匀适度。调节视野亮度只可用遮光器和反光镜,光线过强,改用较小光圈或用平面反光镜;光线过弱,改用较大光圈或用凹面反光镜。选低倍镜→选较大的光圈→选反光镜(左眼观察)

3.观察。将切片或装片放在载物台上,标本正对通光孔中心。转动粗准焦螺旋(顺时针),俯首侧视镜筒慢慢下降,直到物镜接近切片(约0.5cm),左眼观察目镜,(反时针)旋转粗准焦螺旋,使镜筒慢慢上升,看到物像时轻微来回旋转细准焦,直到物像清晰。(找不到物像时,可重复一次或移动装片使标本移至通光孔中心)。.观察时两眼都要睁开,便于左眼观察,右眼看着画图。侧面观察降镜筒→左眼观察找物像→细准焦螺旋调清晰

4.高倍镜的转换。找到物像后,把要观察的物像移到视野中央,把低倍镜移走,换上高倍镜,只准用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰,直到物像清楚为止。 顺序:移装片→转动镜头转换器→调反光镜或光圈→调细准焦螺旋

注:换高倍物镜时只能移动转换器,换镜后,只准调节细准焦和反光镜(或光圈)。 问1:低倍镜换为高倍镜后,若看不到或看不清原来的像,可能原因?(ABC)

A、物像不在视野中 B、焦距不在同一平面 C、载玻片放反,盖玻片在下面 D、未换目镜 问2:放大倍数与视野的关系:

放大倍数越小,视野范围越大,看到的细胞数目越多,视野越亮,工作距离越长; 放大倍数越大,视野范围越小,看到的细胞数目越少,视野越暗,工作距离越短。 故装片不能反放。

5.装片的制作和移动:制作:滴清水→放材料→盖片 移动:物像在何方,就将载玻片向何处移。(原因:物像移动的方向和实际移动玻片的方向相反)

6.污点判断:1)污点随载玻片的移动而移动,则位于载玻片上;

2)污点不随载玻片移动,换目镜后消失,则位于目镜;换物镜后消失,则位于物镜; 3)污点不随载玻片移动,换镜后也不消失,则位于反光镜上。

7.完毕工作。使用完毕后,取下装片,转动镜头转换器,逆时针旋出物镜,旋进镜头盒;取出目镜,插进镜头盒,盖上。把显微镜放正。

实验一:观察DNA、RNA在细胞中的分布(必修一P26)

一.实验目的:初步掌握观察DNA和RNA在细胞中分布的方法 二.实验原理:

1.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。

2.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色休中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合。 三.方法步骤:

实验二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(必修一P18)

一.实验目的: 尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

二.实验原理:某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物,产生特定的颜色反应。 1.可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的Cu 2O沉淀。如:

加热葡萄糖+ Cu ( OH ) 2 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(砖红色)+ H 2O,即Cu ( OH ) 2

被还原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。

2.脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。 3.蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。(蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色反应。) 三.实验材料

1.做可溶性还原性糖鉴定实验,应选含糖高,颜色为白色的植物组织,如苹果、梨。(因为组织的颜色较浅,易于观察。)

2.做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子,以花生种子为最好,实验前一般要浸泡3~4小时(也可用蓖麻种子)。

3.做蛋白质的鉴定实验,可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清。 四、实验试剂 斐林试剂(包括甲液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液:质量浓度为0.05g/ mL CuSO4溶液)、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂(包括A液:质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和B液:质量浓度为0.01g/ mL CuSO4溶液)、体积分数为50%的酒精溶液,碘液、蒸馏水。 五、方法步骤:

三、蛋白质的鉴定

实验三 用显微镜观察多种多样的细胞(必修一P7) 一.实验目的:

1)使用高倍显微镜观察几种细胞,比较不同细胞的异同点 2)运用制作临时装片的方法 二.实验原理:

利用高倍镜可以看到某些在低倍镜下无法看到的细胞结构,例如:可以看到叶绿体、线粒体等细胞器,从而能够区别不同的细胞。 三.方法步骤:

第一步:转动反光镜使视野明亮

第二步:在低倍镜下观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野中央 第三步:用转换器转过高倍物镜

问(1)是低倍镜还是高倍镜的视野大,视野明亮?为什么?

提示:低倍镜的视野大,通过的光多,放大的倍数小;高倍镜视野小,通过的光少,但放大的倍数高。

问(2)为什么要先用低倍镜观察清楚后,把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察?

提示:如果直接用高倍镜观察,往往由于观察的对象不在视野范围内而找不到。因此,需要先用低倍镜观察清楚,并把要放大观察的物像移至视野的中央,再换高倍镜观察。 问(3)用转换器转过高倍镜后,转动粗准焦螺旋行不行?

提示:不行。用高倍镜观察,只需微调即可。转动粗准焦螺旋,容易压坏玻片。 第四步:观察并用细胞准焦螺旋调焦。 四:讨论:

1.使用高倍镜观察的步骤和要点是什么? 答:(1)首先用低倍镜观察,找到要观察的物像,移到视野的中央。

(2)转动转换器,用高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋,直到看清楚材料为止。

2.试归纳所观察到的细胞在结构上的共同点,并描述它们之间的差异,分析产生差异的可能的原因:

答:这些细胞在结构上的共同点是:有细胞膜、细胞质和细胞核,植物细胞还有细胞壁。 各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因是:这些细胞的位置和功能不同,其结构与功能相适应,这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。

3.P8图是一个大肠杆菌的电镜照片和结构模式图,大肠杆菌与你在本实验中观察到的细胞有什么主要区别?

答:从模式图中可以看出,大肠杆菌没有明显的细胞核,没有核膜,细胞外有鞭毛,等等。

篇三:高考生物实验专题复习

高考生物实验专题

【知识联系框架】

【重点知识联系与剖析】

生物学是一门以实验为基础的学科,生物学的基础理论都是建立在实验基础上发展起来的。对实验的重视和复习是高考复习的重要一环。从对近几年上海、广东的高考生物试卷和全国的理科综合试卷分析中发现:有关实验能力的试题,从所占的比例来看有逐渐增加的趋势;从题目设计的认知层次来看有逐渐提高的趋势;从覆盖的知识范围来分析,有涉及高中课本内的知识,也有不涉及高中所学的内容,所要验证的生物学事实是由题目提供的;从知识内容分析,试题涉及生物学基本原理、概念、解剖和生理知识。实验目的、材料的使用、实验操作、方法步骤、对实验现象的分析、实验设计和结果预测等多个方面。 一、按照认知层次设计实验试题

从设计实验试题的认知层次分析,一般分为3个层次:识记、理解和综合运用。

1.识记层次的实验试题

一般都是以高中生物教材上的内容作为命题的基本素材,不要求考生有一个复杂的推理过程,只要求学生能在问题情境中识别它们即可。

如:(1995年上海高考试题)通过纸层析法分离叶绿体色素,结果在滤纸条上出现4条色素带,从上而下依次为(A)

A.胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b B.胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素 C.叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素 D.叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素

这道题只要求学生对已做过的实验结果进行回忆,即能找到正确的答案

2.理解层次的实验试题

一般要求学生根据实验的基本原理,进行科学的推理,才能导出正确的实验步骤或实验结果。 如:(1995年上海高考试题)将制作的装片在显微镜下观察时,发现细胞的透明度较大,为便于观察,应采取下列何种措施(A) A.用平面反光镜,缩小光圈 C.用凹面反光镜,缩小光圈

B.用平面反光镜,放大光圈 D.用凹面反光镜,放大光圈

这道题目要求学生用显微镜的工作原理和显微镜的使用过程来综合分析,细胞的透明度太大,说明光线太强。学生能理解到这一点,就不难找到正确答案。

3.综合运用层次的实验题

这类题目难度一般较大。要求学生根据实验原理和实验目的,设计实验步骤,或根据实验原理设计实验步骤、预测实验结果,或对实验结果提出合理的解释等,这类题目不仅仅考查学生对生物学知识掌握和理解的程度,对学生的文字表达能力也有较高的要求。

如:(1999年广东高考试题)为验证pH值对唾液淀粉酶活性的影响,实验如下:

(1)操作步骤:

①在1~5号试管中分别加入0.5%的淀粉液2mL。

②加完淀粉液后,向各试管中加入相应的缓冲液3.00mL,使各试管中反应液的pH值依次稳定在5.00.6.20.6.80.7.40.8.00。

③分别向1~5号试管中加入0.5%唾液1mL,然后进行37℃恒温水浴。

④反应过程中,每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液,滴在比色板上,加一滴碘液显色,待呈橙黄色时,立即取出5支试管,加碘液显色并比色,记录结果。

(2)结果见表12-1。

请回答:

(1)实验过程为什么要选择37℃恒温? (2)3号试管加碘液后出现橙黄色,说明什么? (3)如果反应速度过快,应当对唾液做怎样的调整? (4)该实验得出的结论是什么?

答案 (1)在该实验中,只有在恒温的条件下,才能排除温度因素对结果的干扰;37℃是唾液淀

粉酶起催化作用的适宜温度 (2)淀粉已完全水解 (3)提高唾液的稀释倍数 (4)唾液淀粉酶的最适pH值是6.8,高于或低于此pH值时,酶的活性逐渐降低

二、按照实验过程来设计的实验试题

按照实验过程来设计的实验试题,从认知层次的角度分析,一般都属于较高的认知层次。要求学生根据已学过的生物学知识,对实验的基本原理、实验目的、实验步骤等有较为深刻的理解;要求学生能够从新的题目情境中收集处理信息,通过推理、想象,最后用恰当的文字、图或表的形式予以正确表达。在生物复习的过程中,教师如何帮助学生收集信息、处理信息、迁移知识是提高学生解实验题能力的关键。

1.根据实验结果提出合理解释

设计这类题目的:理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景,但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的,题目的情境设置很新颖。但只要撩开新情境的面纱,抓住实验的基本原理和实验结果,结合所学的理论知识,就不难得出正确的答案。

如:在淀粉块上的5个圆点位置,分别用不同的方法处理如图12-1所示:将该实验装置放入37℃恒温箱中,保温处理24小时后,用碘液冲浸淀粉一琼脂小块,其结果记录于表12-2。

图12-1

表12-2 实验结果记录

(1)你对圆点A和B的颜色变化的解释是___________。

(2)圆点D的颜色变化与圆点C一致,你的解释是_____________。

(3)你认为圆点E应呈现_______色,其理由是蔗糖酶__________。

(4)上述实验装置要放入37℃恒温箱中进行保温处理,你提出两个理由加以解释:①______________;②_______________。

答案 (1)强酸和强碱使唾液淀粉酶失活 (2)面包霉分泌淀粉酶 (3)蓝色 不能催化淀粉水解 (4)利于面包霉生长 提高酶的活性

2.根据实验结果确定实验控制的条件

设计这类题,一般是以影响某种生理过程的因素或生物体内的各种生物化学反应的原料或产物作为知识背景,重点考查学生对已学过的知识理解和掌握的程度。

如:在研究光合作用的光反应和暗反应的过程中,当控制了某种条件后,发现叶肉细胞中的五碳化合物的含量突然上升,试问:控制的条件是(C) A.突然停止光照

B.突然降低温度

D.突然升高或降低pH值

C.突然停止CO2的供应

3.根据实验原理和实验过程,预测实验结果

这类题目,一般都是以已学过的知识背景作为设计题目的根据,重点考查学生综合运用和知识迁移的能力。如:在表12-3所列内容的实验中,试管内容物变成蓝色的是(D)

表12-3

A.1、2

实验内容

4.根据实验原理和所要验证的生物学事实,设计实验步骤和预测实验结果

1)运用科学原理指导实验

解生物实验设计题时,一定要认真审题。在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的科学原理。

例如2000年理综实验高考题中“血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用,缺乏则血液不能凝固。”这就是本实验的根本原理。

遵循这一原理,设法除去血液中的钙离子和添加进去的钙离子,设计实验的方向就不会错。此题中“草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应,形成草酸钙沉淀,起抗凝作用”。这只是一条除去血液中钙离子的原理,是解决实验中某一问题所需运用的原理,是本实验的辅助原理。

2)遵循实验原则设计实验

要使实验设计得科学,力求无懈可击,在设计实验时必须遵循以下几个原则:(1)设置对照原则(2)单因子变量原则(3)平行重复原则

例如:为了证明土壤中的微生物能分解农药,必须将土壤分为两等份,装入两个大小相同的容器,一个高温灭菌,一个不做处理,造成一个容器中的土壤中无生活的微生物,一个容器中的土壤中有生活的微生物。然后进行实验,才能说明问题。这就是设置对照原则。

在进行此实验时,让两个容器中的土壤在一切其他条件都相同的情况下进行实验,惟独不同的只是一个容器中的土壤中有微生物,一个容器中的土壤中无微生物,有无微生物就成了这一实验的单因子变量。这就是单因子变量原则。

在进行此实验时,有的情况的出现是有偶然性的,多做几个对照实验,出现相同的结果,更有说服力,更具科学性。让这几组实验装置在相同条件下同时进行,这就是平行重复原则。

3)准确地运用实验材料支持实验

选用实验材料应讲究,否则将不能支持你的实验结论。

例如想证明微生物的营养要素必须有氮源。我们需做一个对照实验:一个培养基中加入氮素,一个不含氮素。于是为你提供两种实验材料,一是NH4NO3、一是人尿。这时你不能认为人尿来的容易,又含有尿素等含氮的有机物,就用人尿作氮源。因为人尿中还含有无机盐等多种成分。说明不了本实验的结论。

4)选定最优程序进行实验

在明确了实验目的,明确了实验原理,选准实验材料,遵循实验原则后,就应该编制一个实验程序进行实验。

对编制的实验程序,还要仔细推敲,形成一个最优化的程序,使实验科学、简捷地进行。 在选定最优程序中有的步骤可同时进行,那就可遵循统筹法,让要等待的步骤先做,接着穿插下一步实验,以节约时间,同时也尽量减少因时间过长带来的不良影响。

5)答题时讲究用词科学、准确

有了如上所述的基本素质,最终还要通过完美的回答来展示自己的能力。答题时关键是用词上讲究科学、准确。

例如“假设牛毛的黑色对棕色是显性,现有一匹黑色公牛,想在一个繁殖季节中测定出是纯种还是杂合子,请设计检测办法”,如果同学是这样回答“在这一繁殖季节,让这匹黑色公牛与一匹棕色母牛交配,若生出棕牛,则为杂合子;若只生出黑牛,则为纯种。”

这样回答大方向是正确的,但关键字眼上用词不当,反映学生思维的不全面或缺乏一些必要的常识。应该改为“让这匹黑色公牛与多匹棕色母牛交配”。用“多匹”两字,答题的科学性就跃然纸上。因为黑色公牛与多匹棕色母牛交配,才有较多的机会出现棕牛,牛一般一胎一头,没有一定数量的

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