1．觀察類實(shí)驗(yàn)

在此類實(shí)驗(yàn)中常綜合運(yùn)用顯微觀察技術(shù)、染色技術(shù)、玻片標(biāo)本制作技術(shù)等。歸類如下：

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2．鑒別類實(shí)驗(yàn)

在此類實(shí)驗(yàn)中，常利用某種試劑對(duì)生物體或細(xì)胞中成分進(jìn)行鑒別．針對(duì)不同的鑒別對(duì)象，采用不同的試劑。歸類如下：

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3．實(shí)習(xí)和研究性課題

此類實(shí)驗(yàn)常通過調(diào)查法，調(diào)查法中常使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)。

實(shí)習(xí)、研究性課題	調(diào)查對(duì)象	統(tǒng)計(jì)方法	計(jì)算公式
種群密度的取樣調(diào)查	動(dòng)物	標(biāo)志重捕法
植物	樣方法
調(diào)查人群中遺傳病	人類某種遺傳病	匯總法
調(diào)查環(huán)境污染對(duì)生物的影響	環(huán)境污染程度	匯總法

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4.探究性實(shí)驗(yàn)

此類實(shí)驗(yàn)需要對(duì)某些生物學(xué)現(xiàn)象作出合理化的假設(shè)并通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。如教材中“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”、“探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”、“溫度對(duì)酶活性的影響”、“植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察”等。

探究性生物學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)要求、目的的前提下，遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)“操作方便．程序合理，藥品節(jié)約．依據(jù)現(xiàn)象推測(cè)結(jié)論”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)．一般可分以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

(1)理論假設(shè)的提出

根據(jù)題目要求，確定實(shí)驗(yàn)的條件即實(shí)驗(yàn)變量X。即惟一一個(gè)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能產(chǎn)生影響的變量。在此基礎(chǔ)上提出理論假設(shè)．它常?？梢悦枋鰹椋骸爱?dāng)條件X存在時(shí)，事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)可能發(fā)生；當(dāng)條件X改變時(shí)，若事件P發(fā)生，能得出何結(jié)論；當(dāng)事件P不發(fā)生．能得出何結(jié)論。”

(2)設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)

分五個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行：

①實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，包括必要的實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)藥品的準(zhǔn)備；

②滿足條件X，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察事件P能否發(fā)生；

③條件X改變，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察事件P能否發(fā)生，發(fā)生的程度如何；

④設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

⑤梳理，實(shí)驗(yàn)是否遵循“單一變量”、“平行重復(fù)”原則。

(3)觀察，記錄和結(jié)論

仔細(xì)觀察并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出相應(yīng)的結(jié)論，一般規(guī)律是：

①若條件X存在，事件P能發(fā)生；條件X改變，事件P不能發(fā)生(或發(fā)生程度改變)。結(jié)論是……。

②若條件X存在，事件P能發(fā)生；條件X改變，事件P能發(fā)生。結(jié)論是……。

③若條件X存在，事件P不能發(fā)牛，條件X改變，事件P能發(fā)生。結(jié)論是……。

二、探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的區(qū)別

1．概念

（1）探究性實(shí)驗(yàn)：指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的—種認(rèn)知活動(dòng)。

（2）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。

2．比較

三、教材中的部分經(jīng)典實(shí)驗(yàn)

四、以教材知識(shí)為背景的試驗(yàn)設(shè)計(jì)題材歸納總結(jié)

五、生物試驗(yàn)中的變量與設(shè)計(jì)原則分析

1．變量

在實(shí)驗(yàn)中，變量是指可被操縱的特定因素或條件，據(jù)其在實(shí)驗(yàn)中的作用，可分為兩類：實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量。

（1）實(shí)驗(yàn)變量：也稱為自變量。指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件。

反應(yīng)變量：亦稱因變量。指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。

（2）教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)中的變量

2．幾個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則

（1）科學(xué)性原則。符合生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。

（2）平行重復(fù)原則。必須有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度。

（3）單一變量原則。不論—個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對(duì)應(yīng)觀測(cè)一個(gè)反應(yīng)變量。如酶高效性實(shí)驗(yàn)中，只有催化劑不同，而其他部分完全相同，反應(yīng)結(jié)果的差異只是由催化劑不同引起。

（4）對(duì)照原則。實(shí)驗(yàn)組接受自變量處理，對(duì)照組（控制組）不接受自變量處理。

對(duì)照類型：

①空白對(duì)照：對(duì)照組為不作任何處理的對(duì)象組。

②自身對(duì)照：實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，不另設(shè)對(duì)照組，如“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)處理前后的對(duì)象狀況分別為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組。

③條件對(duì)照：給實(shí)驗(yàn)組某種處理。給對(duì)照組另一條件的處理，如在“動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)”中，存在以下實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。

照織。

1號(hào)：飼喂甲狀腺激素（實(shí)驗(yàn)組）

2號(hào)：飼喂甲狀腺激素抑制劑（條件對(duì)照組）

3號(hào)：對(duì)蝌蚪不作任何處理（空白對(duì)照）

④相互對(duì)照：指不另設(shè)對(duì)照組，而是利用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照，如在“植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察”中，如下圖所示，2與1對(duì)照可證明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可與1對(duì)照，4也可與1對(duì)照，也可與2對(duì)照。

六、實(shí)驗(yàn)過程中常用試劑的作用、檢測(cè)指標(biāo)的設(shè)置及實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控

1．化學(xué)物質(zhì)的常用檢測(cè)試劑或方法

（1）淀粉——一碘液

（2）還原糖一—一斐林試劑或班氏試劑（沸水浴，磚紅色沉淀）

（3）CO2一一—Ca（OH）2溶液或酸堿指示劑

（4）乳酸一一—pH試紙

（5）O2—一—帶火星木條復(fù)燃

（6）無O2—一—火焰熄火

（7）蛋白質(zhì)—一—雙縮脲試劑（不加熱，紫色反應(yīng)）

（8）染色體—一—龍膽紫溶液、醋酸洋紅液

（9）DNA—一—二苯胺試劑（沸水浴，藍(lán)色反應(yīng)）

（10）脂肪一一一蘇丹Ⅲ染液（橘黃色）或蘇丹Ⅳ染液（紅色）

2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法

（1）光合速率一—一O2釋放量或C O2吸收量或淀粉產(chǎn)生量

（2）呼吸速率一—一O2吸收量或C O2釋放量或淀粉減少量

（3）物質(zhì)代謝途徑———放射性同位素示蹤法

（4）細(xì)胞液濃度大小———質(zhì)壁分離

（5）細(xì)胞是否死亡———質(zhì)壁分離、細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)

（6）甲狀腺激素的作用———?jiǎng)游锖难趿浚l(fā)育速度等

（7）生長(zhǎng)激素的作用———生長(zhǎng)速度（體重變化．身高變化）

（8）胰島素的作用一一—?jiǎng)游锘顒?dòng)狀態(tài)

（9）菌量———菌落數(shù)或亞甲基藍(lán)溶液褪色程度

（10）大腸桿菌———伊紅一一美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基（鑒別培養(yǎng)基）

3．實(shí)驗(yàn)條件的控制方法

（1）增加水中氧氣———泵人空氣或吹氣或放人綠色植物

（2）減少水中氧氣———容器密封或油膜覆蓋或用涼開水

（3）除去容器中的C O2———NaOH溶液

（4）除去葉片中原有淀粉———置于黑暗環(huán)境中（饑餓處理）

（5）除去葉片中葉綠素———酒精加熱

（6）除去光合作用對(duì)細(xì)胞呼吸的于擾———給植株遮光

（7）得到單色光———棱鏡色散或彩色薄膜濾光

（8）血液抗凝———加入檸檬酸鈉

（9）線粒體提取———細(xì)胞勻漿離心

（10）細(xì)胞膜提取———清水處理哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞

（11）骨的脫鈣———鹽酸溶液浸泡

（12）滅菌方法———培養(yǎng)基用高壓蒸氣滅菌：接種環(huán)用火焰灼燒滅菌；雙手用肥皂洗凈，擦干后用75％酒精消毒；實(shí)驗(yàn)室或接種箱用甲醛蒸汽或紫外燈滅菌；整個(gè)接種過程都在實(shí)驗(yàn)室無菌區(qū)或酒精燈火焰旁進(jìn)行。

4．實(shí)驗(yàn)中控制溫度的方法

（1）還原糖、DNA鑒定：沸水浴加熱

（2）酶促反應(yīng)：水浴保溫

（3）用酒精溶解葉中的葉綠素：酒精要隔水加熱

（4）細(xì)胞和組織培養(yǎng)以及微生物培養(yǎng)：恒溫培養(yǎng)

七、中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)中包含的基本技術(shù)

1．玻片標(biāo)本的制作：一般制作的是臨時(shí)裝片

（1）壓片法(如洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂)。壓片的一般過程是：取材→固定→解離（對(duì)不易分散的材料用10%HCl處理)→染色→壓片→觀察。

（2）裝片法（如高倍鏡下觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)）。其過程是：將材料在載玻片水滴中展平→放蓋玻片時(shí)應(yīng)從一側(cè)慢慢蓋在水滴上，防止氣泡產(chǎn)生→對(duì)材料染色或改變?nèi)芤簼舛取^察。

2．顯微鏡使用的基本技術(shù)：包括低倍鏡和高倍鏡的使用技術(shù)

（1）使用低倍鏡時(shí)應(yīng)注意正確對(duì)光和焦距的調(diào)節(jié)（粗、細(xì)準(zhǔn)焦螺旋的調(diào)節(jié)）。

（2）高倍鏡的使用方法包括：①低倍鏡下找到物像并移至視野中央；②轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，使高倍物鏡正對(duì)通光孔；③調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋至物像清晰。

3．紙層析技術(shù)（如葉綠體中色素的提取和分離）：①制樣液；②制備濾紙條；③點(diǎn)樣液；④層析，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4．比色法（如生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)的鑒定）：是利用生物組織中的有機(jī)物與某些化學(xué)試劑相互作用，產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。根據(jù)顏色反應(yīng)鑒定生物組織中某些有機(jī)物的存在。

5．恒溫技術(shù)（如探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用）

（1）條件：水浴、恒溫。

（2）用途：此項(xiàng)技術(shù)主要用于酶的催化反應(yīng)或細(xì)菌的培養(yǎng)等。

6．研磨、過濾技術(shù)（如葉綠體中色素的提取與分離）：研磨過程小加入SiO2是為了研磨充分，色素提取時(shí)加CaCO3是為了避免色素被破壞。其原因是葉綠體基質(zhì)呈弱堿性，細(xì)胞液呈弱酸性，加人CaCO3是為了讓弱堿性的CaCO3中和細(xì)胞液的酸性物質(zhì)．使色素分子在葉綠體破裂后仍處于弱堿性環(huán)境中．使色素的結(jié)溝和性質(zhì)維持穩(wěn)定。