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生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題方法學(xué)科論文
一、生物實(shí)驗(yàn)題在高考中的地位
近幾年隨著高考對(duì)學(xué)生能力考查要求的提高，以及生物學(xué)科是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。因此，近年高考生物試題實(shí)驗(yàn)分所占比例很重：2005年（26分）占36%，2006年（30分）占41.6%，2007年（21分）占29.2%。所以生物實(shí)驗(yàn)題做的好差將嚴(yán)重影響生物高考的成績(jī)。
二、生物實(shí)驗(yàn)題的類(lèi)型
1.實(shí)驗(yàn)完善題：主要包括：實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)假設(shè)、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容完善。
2.實(shí)驗(yàn)改錯(cuò)題：一般是實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)材料等的錯(cuò)誤改正。
3.實(shí)驗(yàn)分析題：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題：
�。�1）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；
（2）完整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
實(shí)驗(yàn)分類(lèi)：（1）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)即已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果唯一，實(shí)驗(yàn)按正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方向設(shè)計(jì)；（2）探究性實(shí)驗(yàn)即實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知，預(yù)測(cè)結(jié)果多種，一般采用對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法
1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵�，即要探究或�?yàn)證的生物學(xué)事實(shí)。一般是實(shí)驗(yàn)題目或?qū)嶒?yàn)題中要求解決的問(wèn)題，如驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)蝌蚪的生長(zhǎng)發(fā)育，其就是實(shí)驗(yàn)的目的。還要注意確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康娘@示和檢測(cè)方法。
2.明確實(shí)驗(yàn)的原理。實(shí)驗(yàn)的原理即完成該實(shí)驗(yàn)步驟（操作）所需理解掌握的基本知識(shí)和科學(xué)道理。如“用斐林試劑檢驗(yàn)淀粉的水解產(chǎn)物”，原理是：還原性糖用斐林試劑加熱煮沸出現(xiàn)磚紅沉淀。
3.明確實(shí)驗(yàn)條件。完成實(shí)驗(yàn)必需的實(shí)驗(yàn)材料，用具、儀器、設(shè)備、藥品等。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)材料，啟發(fā)得出實(shí)驗(yàn)分組數(shù)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康娘@示檢測(cè)方法。
4.確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
�。�1）操縱好實(shí)驗(yàn)變量（自變量）：實(shí)驗(yàn)變量即引起實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊_(dá)到結(jié)果的變量�？刂坪脤�(shí)驗(yàn)變量，使實(shí)驗(yàn)變量單一，研究的實(shí)驗(yàn)變量在實(shí)驗(yàn)中只能唯一。
（2）檢測(cè)反應(yīng)變量。反應(yīng)變量（因變量），即實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，根據(jù)原理或?qū)嶒?yàn)材料去檢測(cè)。
�。�3）控制好相關(guān)變量。相關(guān)變量即也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的非實(shí)驗(yàn)變量，該變量也要控制好，否則也將影響反應(yīng)變量。
5.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：（一般為三步）
（1）控制相關(guān)變量（實(shí)驗(yàn)變量），并編號(hào)。
�。�2）操縱實(shí)驗(yàn)變量（相關(guān)變量）。
�。�3）培養(yǎng)、檢測(cè)、觀察、記錄（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）。
6.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)、分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論
�。�1）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)正確結(jié)果，根據(jù)結(jié)果分析得出結(jié)論。
�。�2）探究實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)結(jié)果多種，根據(jù)不同結(jié)果分析得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則
1.科學(xué)性原則。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須有充分的科學(xué)依據(jù)，即實(shí)驗(yàn)方法步驟要依據(jù)已有的科學(xué)知識(shí)或原理。
2.單因子變量的原則。相關(guān)變量都相同，而實(shí)驗(yàn)變量只有一個(gè)因素。
3.對(duì)照性原則。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，通常要設(shè)置對(duì)照組，鑒別實(shí)驗(yàn)中控制的實(shí)驗(yàn)變量之間的差異，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有更強(qiáng)的說(shuō)服力。
五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的例題
題目：蛋白質(zhì)的空間構(gòu)型遭到破壞，其生物活性就會(huì)喪失，這稱(chēng)為蛋白質(zhì)的變性。高溫、強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、重金屬等會(huì)使蛋白質(zhì)變性�，F(xiàn)提供：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的可溶性淀粉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的新鮮淀粉酶溶液，蒸餾水，碘液，無(wú)水乙醇，燒杯，試管，量筒，滴管，溫度計(jì)，酒精燈等材料用具。請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究乙醇能否使蛋白質(zhì)變性。
實(shí)驗(yàn)原理：（略）
實(shí)驗(yàn)步驟：
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：
最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
解題思路：
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄恳掖紝?duì)蛋白質(zhì)活性的影響。通過(guò)淀粉酶對(duì)淀粉催化作用的結(jié)果顯示，再通過(guò)碘液來(lái)檢測(cè)。
2.實(shí)驗(yàn)原理：略。
3.分析實(shí)驗(yàn)材料，得出應(yīng)做兩組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測(cè)方法相關(guān)變量的控制方法。
4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：（1）實(shí)驗(yàn)變量：有無(wú)乙醇。
�。�2）反應(yīng)變量：淀粉被不同處理后的淀粉酶催化結(jié)果，用碘液檢驗(yàn)的現(xiàn)象。
�。�3）相關(guān)變量：pH值、溫度，各種物質(zhì)的量等這些都應(yīng)相同。
�。�4）實(shí)驗(yàn)步驟要科學(xué)規(guī)范。
答案：實(shí)驗(yàn)步驟：
�。�1）取2支試管，編上A、B號(hào)，然后向A、B試管各加入1mL新鮮淀粉酶溶液，再向A試管加5滴蒸餾水，向B試管加5滴無(wú)水乙醇，最后再各加2mL可溶性淀粉溶液。
（2）將2支試管搖勻后，再同時(shí)放入適宜溫度的溫水中維持2min。
�。�3）取出A、B試管，各加1～2滴碘液，搖勻并觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)及結(jié)論：
�。�1）A試管溶液不變藍(lán)，B試管溶液變藍(lán)，說(shuō)明乙醇能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性。
�。�2）A試管溶液不變藍(lán)，B試管溶液不變籃，說(shuō)明乙醇不能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性。最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：A度管溶液不變藍(lán)，B試管溶液變藍(lán)，說(shuō)明乙醇能使淀粉酶（蛋白質(zhì)）變性。
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