【高中生物实验归类例析】高中生物实验总结大全

　　 [摘要] 生物实验的考查,是高考的重头戏。高中生物新课程标准的实施,促使了对生物实验题考查的增加。因此,对学生实验能力的考查尤为重要,本文结合自己的教学实践,就如何指导学生做好实验设计题,从实验设计的基本原则、题型及实验题解析等方面,作了一些初步的归类、分析。
　　[关键词] 生物学 实验原则 解析
　　
　　生物学是一门实验性学科,实验性是生物学的一个突出的特点。由于高中生物新课程标准的实施,高考改革对学生实验能力的考查要求愈加重视,主要包括对实验原理、实验目的、方法、步骤、实验现象与结果等内容进行分析、归纳和总结。高中旧教材共有18个实验、实习及研究型学习。按实验课题的不同大致可分为4种类型:
　　教材中的这些实验,从能力方面看,要求学生理解所学实验、实习的内容,包括实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能;具备验证相关生物学事实的能力,并能对实验现象、结果进行解释分析和处理;能对一些生物学问题进行初步探究性研究;能用文字、图解、图、表格等形式准确地描述或表达生物学实验结果。而高考生物实验题是试题中的热点题型,又是失分最大的题,怎样才能做到不失分呢?本人结合自身教学实践,着重对高中生物实验设计题考查形式和类型进行归类,以帮助学生提高其实验设计能力。因此,以教材中所列的实验内容为基础,将有关的各种可能出现的实验题类型大致概括为五种类型。
　　一、补充完善类型
　　该类题一般给出了具体材料和条件,要求补充实验原理,完成实验操作的部分步骤,并预期结果、分析原因。学生解答此类题时一定要认真阅读,理解本质,对作提示的过程、实验步骤要认真分析,理解领会题的设计思路,在遵循实验原则的前提下,去分析实验原则有关的如对照组实验、重要实验步骤、实验装置等,在此基础上完善补充。
　　例1.帕金森氏症的主要症状表现为运动时不自主地震颤,患者十分痛苦。瑞典科学家卡尔松的研究表明,神经末梢中的“多巴胺”缺乏是帕金森氏症的病因,并找到了“多巴”作为缓解该病的有效药物,卡尔松因此获得2000年诺贝尔生理学或医学奖。现在已知“多巴”可以在人体内转化成“多巴胺”,而一种名为“利血平”的药物可耗尽神经末梢中的“多巴胺”。为了验证“多巴胺”缺乏是引起震颤的原因,请你依据所给的材料和用品来补充和完善实验设计中的方法步骤,并预测实验结果,分析得出结论。
　　(1)主要实验材料和用品:小鼠、生理盐水、用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液、用生理盐水配制的一定浓度的多巴胺溶液等。
　　(2)实验步骤:
　　①把生长发育状况相同的健康小鼠分为数量相等的A、B两组。
　　②___________________________________________________。
　　③___________________________________________________。
　　(3)预测实验结果:________________________________________________。
　　(4)实验的结论:__________________________________________________。
　　解析:由题干信息可知,“利血平”可耗尽神经末梢中的多巴胺,而缺乏多巴胺,就会出现运动震颤,因此可通过向实验组注射利血平,观察实验现象,然后再注射多巴胺溶液,使之产生多巴胺,从而使震颤消失。
　　答案:(2)②A组注射一定浓度的利血平溶液,B组等量的生理盐水。随后在相同的条件下饲养,观察并记录小鼠的运动状况。
　　(3)A组注射一定浓度的利血平溶液后出现运动震颤现象,注射多巴溶液后恢复正常;B组鼠实验过程中始终正常。
　　(4)“多巴胺”缺乏是引起震颤的原因。
　　二、纠错类型
　　该类题型在过去几年的高考中较多出现,难度要求不高。解答此类题时要求学生利用已有的生物实验基础原理对实验方案、步骤、及操作结果及预测等进行修改、重新评价,考查学生对实验设计的严密性、科学性的认识程度,培养学生的科学素质和科学能力。解题过程中,充分利用题中给出的实验条件、实验目的和实验原理,以实验原则为理论指导逐一分析,作出准确判定,改正时说理要清晰,注意语言的规范性,不出现科学性错误。
　　例2.生产谷氨酸等食品添加剂离不开发酵工程。为了测定谷氨酸棒状杆菌生长所需的最适PH,某同学设计了下列实验步骤。
　　配制适宜培养基分装到5个锥形瓶中,用缓冲液分别调PH为4、4.5、5、5.5、6,分别标号I、II、III、IV、V;将每瓶培养基等量分装到3支试管中,加绵塞并包扎,每捆试管外挂上相应标签;在酒精灯上加热煮沸20min灭菌后冷却;无菌条件下接种等量菌种;37��0C恒温箱中培养24h。测定每管中谷氨酸的产量;计算、统计并分析结果。
　　A.上述步骤中有3个明显科学性错误,请在相应文字下划线标记,并按序改正;
　　①___________________________________________________;
　　②___________________________________________________;
　　③___________________________________________________;
　　B.试列出实验结果的数据统计表格。
　　C.若按改正后的步骤实验,请将预期结果用曲线图表示走势。
　　解析:微生物发酵过程中环境条件的改变,不仅影响菌种的生长繁殖,而且会影响菌种的代谢产物的形成;题中该同学设计的实验有三处错误,分别是:(1)不熟悉谷氨酸棒状杆菌生长所需的PH为7～8;(2)灭菌方法不对;(3)测定的对象和方法不对。
　　答案:A、4、4.5、5、5.5、6在酒精灯上加热煮沸测定每管中谷氨酸的产量
　　改正:①6.5、7、7.5、8、8.5
　　②在98KPa下高压蒸气灭菌
　　③测定菌体的细胞数目或重量
　　B.不同PH下谷氨酸棒状杆菌的数量统计表
　　三、探究类型
　　该类题是重点考查学生的实验探究能力及分析、解决问题能力的实验设计题,要求学生采用多向思维、求异思维及创新思维,但解题思路仍遵循探究实验设计的步骤和基本原则。
　　例3.为探究二氧化硫对植物叶片的影响,请根据所给材料和用具设计出实验的方法和步骤,预测可能的实验结果,并分别得出相应的结论。
　　材料和用具:长势相同的两株盆载黄瓜幼苗、小烧杯1个、大小相同的玻璃罩2个、玻璃块2块(比玻璃罩略大)、稀硫酸、凡士林、水。
　　已完成的实验步骤:称取一定量的亚硫酸钠(亚硫酸钠和稀硫酸反应生成二氧化硫),并对幼苗、玻璃罩、玻璃板进行标号。在小烧杯中加入稀硫酸2ml,在1号和2号玻璃板边缘涂上凡士林。
　　待完成的步骤:
　　①___________________________________________________;
　　②___________________________________________________;
　　③___________________________________________________。
　　可能的实验结果和相应的实验结论:
　　①___________________________________________________;
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　　③___________________________________________________。
　　解析:本题既属于补充实验过程的探究实验,又属于结论开放型实验题。补充实验步骤时,注意要与前面已有的步骤相衔接,要理解前面步骤的意图,按照这个设计思路,遵照实验设计的基本原则完成后续步骤。这类题答案不定,答案只要合理即可。
　　四、限制类型
　　该类题要求学生仔细阅读题干内容,将题中所给条件与实验原理、实验目的综合分析,它的存在影响实验的结果或存在新的实验情景,很大程度上决定实验的成败。
　　例4.植物生命活动调节的基本形式是激素调节,植物激素对植物的生长发育具有显著调节作用,植物的生长发育是多种激素相互协调、共同调节的。已知成熟叶片中有较多的脱落酸而不含细胞分裂素,科学家通过进一步分析研究得知:脱落酸有抑制核酸、蛋白质的合成并提高核酸酶的活性,从而促进核酸的降解,抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。
　　①实验原理:叶绿素逐渐丧失是叶片衰老最明显的特点,离体叶片很快就会出现衰老的特征,因此可通过_________________________________来证明。
　　②实验步骤:
　　第一步:选取_______叶片若干片平均分为两组,分别标记为甲、乙。
　　第二步:在甲组叶片的局部位置涂上一定浓度的细胞分裂素,乙组叶片;
　　第三步:___________________________________________________。
　　③实验结果预测及结论:。
　　解析:本题的实验目的是:证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用,并结合目的给出了实验原理的提示:叶绿素逐渐丧失是叶片衰老最明显的特点,离体叶片很快就会出现衰老的特征,因此可通过控制自变量即细胞分裂素的有无和观察因变量即叶片失绿所需时间,来观察细胞分裂素对叶片衰老的作用。在实验设计时,应注意单一变量原则和对照原则。
　　答案:①用细胞分裂素来处理离体的叶片,记录叶片失绿变黄所需时间。
　　五、创新类型
　　该类实验是对教材实验的总结、变革,综合性较强。分析解答时要明确实验目的,弄清实验原理,以及相关的知识点,确立完成实验关键条件,考虑所给材料或用具的作用,为解答时提供信息。
　　例5.新收获的稻米煮的饭香气诱人,但是不法商贩也可以用稻米抛光增白、上油后以假乱真,欺骗消费者。新稻米过氧化氢酶活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢(H2O2)存在下能把某些酚类化合物如愈创木酚氧化成红褐色物质,简单表示为:愈创木酚→红褐色物质,其颜色的深浅与酶活性呈正相关。
　　请你帮助完成食品卫生质量检验人员设计一个检测稻燮是否是新稻米的简易实验。
　　实验目的:___________________________________________________
　　实验原理:___________________________________________________
　　实验材料:新稻米、待测稻米(数量足够)
　　试剂和用具:1%愈创木酚,1%过氧化氢H2O2,具塞试管,培养皿,移液管,观察颜色放大镜等。
　　实验步骤:___________________________________________________
　　①让稻米事先浸有1%愈创木酚:具体做法是,然后分别用移液管往两试管内加入1%的愈创木酚溶液,浸没大米,盖上试管用力摇振20下,静置一段时间后,弃掉多余液体。
　　②将浸有1%的愈创木酚的稻米分别倒入两个具有相同编号的培养皿中,用镊子摊开,然后。
　　③___________________________________________________。
　　预期实验结果及结论:___________________________________________________。
　　解析:本题为综合型实验题。解综合实验题的关键是:(1)要清楚材料中描述的实验目的和要探究的实验课题;(2)按已提供的实验操作步骤,了解实验者意图并结合课题要求完成实验;(3)会根据材料涉及的基础知识作出合理原理分析;(4)能正确完成剩余的实验设计步骤和预测实验可能的结果。
　　参考文献:
　　[1]徐安国,陈延松.安徽教育学院学报.2007,(6).
　　[2]荣泉.中华第一考.山东省地图出版社.
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