2009高考生物實驗設計專題復習

【高考大綱解讀】
　　（1）能獨立完成所列生物實驗， 包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。（2）具備驗證簡單生物學事實的能力，并對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析和處理。
　?。?）具備對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法。
　　（4）能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂。1 實驗設計的一般程序：
　　1.1明確實驗目的；1.2分析實驗原理；1.3選擇材料用具；1.4設計實驗步驟；1.5預測實驗結果；
　　1.6觀察收集數(shù)據(jù)；1.7分析推理得出結論。
　　2 實驗設計遵循的原則：
　?、艈我蛔兞吭瓌t ?①自變量與因變量
　　自變量是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，而因變量是指由實驗變量而引起的變化結果，二者之間是前因后果的關系。實驗的目的就在于獲得和解釋前因與后果。
　　例：關于“唾液淀粉酶水? 解淀粉”的實驗中，“低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫 (沸水)就是實驗變量，而這些變量引起的實驗變化結果就是反應變量。該實驗旨在獲得和解釋溫度變化(自變量)與酶的活性(因變量)的因果關系。
　　②無關變量與額外變量無關變量是指實驗中除實驗變量外的影響實驗結果與現(xiàn)象的因素或條件。由無關變量引起的變化結果就叫額外變量。它們之間也是前因后果的關系。但它們的存在對實驗與反應變量的獲得起干擾作用。例如：“唾液淀粉酶實驗”中，除實驗變量(溫度)外， 試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、溫度處理的時間長短等等就屬于無關變量。如無關變量中的任何一個或幾個對三組實驗不等同、不均衡，就會產生額外變量，影響實驗的真實結果。實驗變量，或稱自變量，指實驗假設中涉及的給定的研究因素。反應變量，或稱因變量，指實驗變量所引起產生的結果或結論。而其 他對反應變量有影響的因素稱之為無關變量，觀察其對實驗結果的影響。
　　強調：不論一個實驗有幾個實驗變量，都應確定一個實驗變量對應觀測一個反應變量，這就是單一變量原則，它是處理實驗中的復雜關系的準則之一。
　　⑵對照性原則? 對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗。
　?、倏瞻讓φ湛瞻讓φ帐侵覆蛔鋈魏螌嶒炋幚淼膶ο蠼M。如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。
　?、跅l件對照
　　條件對照是指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的，或不是所要研究的處理因素。即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理因素；這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結論，以驗證實驗結論的正確性。例,“動物激素飼喂小動物”實驗,其實驗設計方案是：甲組：飼喂甲狀腺激素(實驗組)； 乙組：飼喂甲狀腺抑制劑(條件對照組)； 丙組：不飼喂藥劑(空白對照組)。顯然,乙組為條件對照。該實驗既設置了條件對照,又設置了空白對照, 通過比較、對照,更能充分說明實驗變量---甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發(fā)育。
　?、圩陨韺φ?br>　　自身對照是指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設對照。如“植物細胞質壁分離和復原”實驗,則是典型的自身對照。自身對照,方法簡便,關鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異,實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理后的對象變化則為實驗組。
　?、芟嗷φ?br>　　相互對照是指不另設對照組,而是幾個實驗組相互對比對照。如“植物激素與向光性向重力性實驗”和“溫度對唾液淀粉酶活性的影響的實驗”中,所采用的都是相互對照,較好地平衡和抵消了無關變量的影響,使實驗結果具有說服力。
　　⑶等量原則
　　對照實驗設置的正確與否，關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方面：
　?、偎蒙锊牧弦嗤?即所用生物材料的數(shù)量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。
　?、谒脤嶒炂骶咭嗤?即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。
　?、鬯脤嶒炘噭┮嗤?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。
　　④所用處理方法要相同 如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。
　　⑷科學性原則