生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)范文

時間:2023-03-22 04:17:37

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生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

篇1

一、仔細(xì)審題

在“仔細(xì)審題”這項(xiàng)內(nèi)容上,主要考查學(xué)生的細(xì)心程度、分析總結(jié)能力及判斷能力。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,在審題時應(yīng)該要求學(xué)生認(rèn)真瀏覽試題,明確要求,挖掘條件(特別是隱含條件)。例如,實(shí)驗(yàn)題:“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證赤霉素能提高生長素含量,完成實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)測結(jié)果?!痹谶@個實(shí)驗(yàn)中,用到的實(shí)驗(yàn)材料是:生長狀況相同的燕麥胚芽鞘(3個)、赤霉素、蒸餾水、瓊脂塊、刀片等。在做這道實(shí)驗(yàn)題時,應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)地讀題,通過仔細(xì)審題,學(xué)生挖掘出“該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),不是探究性實(shí)驗(yàn),不需要假設(shè),實(shí)驗(yàn)的結(jié)果只有一個,不用分情況來討論”這個條件,使問題迎刃而解。

二、原理分析

在進(jìn)行原理分析時,要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識并充分利用題中給出的實(shí)驗(yàn)條件來確定實(shí)驗(yàn)原理,考查學(xué)生對原有知識的再現(xiàn)能力與分析能力。例如上面實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生應(yīng)能想到赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞的生長,生長素能促進(jìn)細(xì)胞的生長。這些內(nèi)容都是書本上學(xué)過的內(nèi)容,再想想它們之間有什么關(guān)系,是協(xié)同作用還是拮抗作用,學(xué)生能判斷出是協(xié)同作用。這樣實(shí)驗(yàn)原理清楚了,問題也就能解決了。

三、實(shí)驗(yàn)材料分析

試題一般會給出實(shí)驗(yàn)材料,完全開放性的試題要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,自主選擇實(shí)驗(yàn)材料和用具(原則不要少用也不要多用)。此部分內(nèi)容主要考查學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理合理選擇實(shí)驗(yàn)材料的能力,要求是實(shí)驗(yàn)材料要容易獲得,實(shí)驗(yàn)裝置簡單,實(shí)驗(yàn)藥品較便宜,實(shí)驗(yàn)步驟少,實(shí)驗(yàn)時間短,而且實(shí)驗(yàn)材料不會對師生健康帶來危害。上例中實(shí)驗(yàn)材料已經(jīng)給出,不用選擇,但需要仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)材料。因此應(yīng)該讓學(xué)生仔細(xì)閱讀材料,并分析思考燕麥胚芽鞘用了幾個,有沒有對照的信息,如果有,應(yīng)該是誰和誰對照,瓊脂塊有怎樣的作用。因此,教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)材料,實(shí)驗(yàn)材料分析好了,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)也就容易了。

四、變量分析

所謂變量分析,就是要求學(xué)生通過分析獲取實(shí)驗(yàn)變量(唯一不同的量)。上述實(shí)驗(yàn)中的變量是赤霉素和蒸餾水,胚芽鞘用了三個,應(yīng)該讓學(xué)生分析出赤霉素處理一株胚芽鞘,蒸餾水處理一株胚芽鞘,現(xiàn)在只剩下了一個胚芽鞘和瓊脂塊。實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是:用赤霉素來處理一個胚芽鞘的尖端,用等量蒸餾水處理另一個胚芽鞘的尖,把各自的尖切下來,分別放在兩塊瓊脂塊上,然后從兩塊瓊脂塊各切割相等的兩小塊,分別放在剩下的去尖的胚芽鞘的兩端,那么培養(yǎng)一段后,找到可操作的雙測指標(biāo)(特定的顏色變化、沉淀反應(yīng)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征變化)。本實(shí)驗(yàn)的觀測指標(biāo)是去尖的那個胚芽鞘向哪一側(cè)彎曲生長。

五、結(jié)果分析

學(xué)生是否根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確描述,進(jìn)而得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要考查的內(nèi)容。教師應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)考查的內(nèi)容讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。如引導(dǎo)學(xué)生分析:涂了赤霉素的胚芽鞘的尖端產(chǎn)生的生長素的含量多于用等量的蒸餾水處理過的胚芽鞘的尖端,然后把含有兩個接觸過兩種尖端的胚芽鞘尖端的胚芽鞘的瓊脂塊放在去尖的胚芽鞘的兩側(cè),胚芽鞘應(yīng)彎向接觸過蒸餾水處理過尖端的那個瓊脂塊的一側(cè),實(shí)驗(yàn)的結(jié)論就是赤霉素能提高生長素的含量。

六、表達(dá)與檢查

篇2

例如,按照2013年《考試說明》要求,《遺傳》模塊知識內(nèi)容與2012年相比的變化不大,具體為:1.增加條目:遺傳的染色體學(xué)說,考試要求為Ⅱ類,這塊內(nèi)容在浙科版教材和《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》中都有要求的。2.改動條目:人類遺傳病的類型人類遺傳病的主要類型,考試要求仍為Ⅰ類。這些變化使得《考試說明》與浙科版教材和《學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》的要求更加保持一致,體現(xiàn)了《考試說明》簡潔明了、貼近教材、貼近浙江省高中生物教學(xué)實(shí)際的特點(diǎn),有利于高三生物學(xué)科的教學(xué)和復(fù)習(xí)。近幾年高考對遺傳知識的考查題型多以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析題的形式出現(xiàn),這也符合《考試說明》中對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析并能做出評價和修訂等方面的能力要求。題目分?jǐn)?shù)控制在18分左右,有時也會穿插其他模塊的內(nèi)容,或在其他題目中考到該模塊的知識點(diǎn),題目趨向于綜合性:1.近四年必考的知識點(diǎn)有:孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法;基因的分離定律和自由組合定律。每年必考遺傳圖解,分值在4分左右。2.近四年未考的知識點(diǎn)有:動物配子的形成過程;動物的受精過程;DNA的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn);基因重組;染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異;遺傳咨詢與優(yōu)生。3.近四年每年高考試題中,考到的知識點(diǎn)呈增長的趨勢:從2009年的3個考點(diǎn),到2010年的4個考點(diǎn),到2011年和2012年的6個考點(diǎn),2013年基本保持穩(wěn)定。

二、借鑒高考真題,做到觸類旁通

自主命題以來,浙江高考頻繁出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題正好可以很好地考查學(xué)生這方面的能力,生物教師平時不但要重視對浙江省高考遺傳題的歸納,同時也要認(rèn)真分析近幾年全國各地的高考理綜生物遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題,并預(yù)測當(dāng)年的高考趨勢。例如,2012年山東高考理綜生物第27題第(4)題:用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交,在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記作“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能:第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化,但基因型未變;第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變;第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離,請?jiān)O(shè)計(jì)簡便的雜交實(shí)驗(yàn),確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。此題依托新的情景,要求學(xué)生能依據(jù)“幾種性染色體異常果蠅的性別、育性圖示”,靈活運(yùn)用自由組合定律和伴性遺傳原理并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來解答問題。綜合考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力,還考查了“確定假設(shè)”的逆向思維能力,根據(jù)結(jié)論反推而獲得答案。又如,2012年上海高考第30題,此題屬于是9:3:3:1的變形,在許多情況下,獨(dú)立遺傳的基因通過相互作用共同控制性狀,我們可將其稱為基因互作,但仍然遵循自由組合定律,所以解題時所依據(jù)的仍然是孟德爾定律的實(shí)質(zhì)。解答此類題目要認(rèn)真審題,獲取題中相應(yīng)信息,根據(jù)信息判斷產(chǎn)生原因,確定屬于哪種變形,再運(yùn)用孟德爾定律結(jié)合題中信息去解決問題。通過對此題的分析,教師可以由此引出許多變式類型,可以是互補(bǔ)類、互斥類、抑制類、重合類、重復(fù)類、疊加類、致死類等等,分析時配以相應(yīng)的例題,相信學(xué)生一定能快速掌握此類題型的解答。由此,我們有必要充分挖掘必修Ⅱ中遺傳和變異所有顯現(xiàn)的或隱藏的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,對遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題要充分歸類,包括顯隱性性狀判斷、基因載體(常染色體、X染色體)判斷(包括顯隱性基因已知和未知的)、純合子和雜合子的判斷、控制兩對或多對相對性狀的基因是否在同一對同源染色體上的判斷、控制性狀的基因是否在X、Y染色體上的同源區(qū)段或非同源區(qū)段的判斷、可遺傳變異和不可遺傳變異的判斷、顯性突變和隱性突變的判斷、根據(jù)性狀判斷生物性別的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等等,要能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則和孟德爾遺傳定律解答此類問題,并整理出一套較完整的解題思路和技巧。

三、比較新老教材,進(jìn)行擇優(yōu)拓展

生物學(xué)是實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)十分重要。人教版高中生物新教材必修模塊的實(shí)驗(yàn)類型有驗(yàn)證性、探究性、定量分析型、觀摩實(shí)驗(yàn)和模擬探究實(shí)驗(yàn)五種類型,極大地豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法。通過各種類型的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)如何科學(xué)地選擇實(shí)驗(yàn)材料,怎樣科學(xué)地設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn),如何用表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如何對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析等。浙科版高中新課程生物必修教材從2008年下半年開始使用,新教材更加關(guān)注對學(xué)生探究能力的培養(yǎng),設(shè)計(jì)了更多的探究實(shí)驗(yàn),特別在遺傳實(shí)驗(yàn)題中也增加了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型,更調(diào)動了學(xué)生的探究興趣,激發(fā)了學(xué)生的探究欲望,但由于此類題目在高考中綜合性地進(jìn)行考查,也給學(xué)生帶來了一定的壓力。遺傳實(shí)驗(yàn)這塊內(nèi)容在兩本教材中有了很大的變化,比如在基因分離定律一節(jié)中,兩本教材所列舉的相對性狀也發(fā)生了變化,人教版以高莖矮莖為例,而浙教版以紫花白花為例,當(dāng)然這也留給了我們盡情挖掘的空間,尤其在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這一塊,我們可以把人教版的內(nèi)容補(bǔ)充到浙教版來,以豐富我們的教學(xué)題材,為我們設(shè)置原創(chuàng)題提供了材料和空間。所以,教師可以利用人教版新課程教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ),進(jìn)行擇優(yōu)拓展。

篇3

1.高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循實(shí)驗(yàn)的原則。首先,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要具有科學(xué)性,科學(xué)性原則要求教師在進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)的時候,要明確實(shí)驗(yàn)的目的性,在選擇實(shí)驗(yàn)材料的時候,一定要選擇具有科學(xué)性的材料、運(yùn)用科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)方法、使用合理恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)原理。除此之外還要滿足高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原則和原理。其次,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn),在生物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時要保證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案沒有漏洞。最后,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要簡易,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時候,要保證實(shí)驗(yàn)所需的材料能夠容易獲得,實(shí)驗(yàn)的操作步驟簡單易懂,避免實(shí)驗(yàn)所需時間過長。除以上幾點(diǎn)原則之外,還要遵循可行性原則、隨機(jī)性原則、可重復(fù)性原則以及實(shí)驗(yàn)條件一致性原則等。

2.高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法

高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)屬于探索性的教學(xué)活動,任何的探索都是從問題開始出發(fā)的,因此,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時候一定要重視引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。在實(shí)驗(yàn)開始之前,教師首先要確定就是要通過實(shí)驗(yàn)來提出問題的假設(shè),用實(shí)驗(yàn)來解決問題,用實(shí)驗(yàn)來得到正確的結(jié)論。由此可見,高中生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是高中生物學(xué)科的難點(diǎn)。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時候一定要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題,讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)感興趣,并且不斷的提出問題,在引導(dǎo)的過程中,激發(fā)學(xué)生的探索精神和學(xué)習(xí)興趣,集中學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的求職欲望,以及鼓勵學(xué)生自我提問、學(xué)生與學(xué)生之間相互提問、學(xué)生與老師相互提問。除此之外,教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時候,還要不斷地優(yōu)化創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)的時候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調(diào)整實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和創(chuàng)新思維。只有做到了以上幾點(diǎn),才能有效地保證高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和有效性。

二、高中生物實(shí)驗(yàn)的分析

高中生物實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析占有很重要的位置。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析之前,一定要給學(xué)生充分的思考時間,讓學(xué)生進(jìn)行討論交流,使學(xué)生嘗試著去分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。將學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論,讓學(xué)生自己去探索實(shí)驗(yàn)的原理、步驟以及對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。如此一來,不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能夠使得一些有困惑的學(xué)生能夠得到其他同學(xué)的解答后恍然大悟。對于學(xué)生一些較好的想法和提議,教師要給予及時的鼓勵和支持。實(shí)驗(yàn)結(jié)果一般都可以觀察和測量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在生物實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的真實(shí)狀況,是獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重要依據(jù)。假如教師所做的生物實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),那么結(jié)果是唯一的,同樣結(jié)論也是唯一的。假如教師所做的生物實(shí)驗(yàn)屬于探究性實(shí)驗(yàn),那么結(jié)果就不再唯一,且每一個結(jié)果都將得到一個結(jié)論。一般高中生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,問題出現(xiàn)最多的實(shí)驗(yàn)就屬探索性實(shí)驗(yàn),通常表現(xiàn)的情況有以下幾種:首先,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不一致;其次,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析的時候不全名,沒有正確且準(zhǔn)切的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)的各種可能性;最后,教師在實(shí)驗(yàn)分析時語言表達(dá)不準(zhǔn)確,甚至出現(xiàn)結(jié)果與結(jié)論顛倒的現(xiàn)象。通常生物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析使用的語句都是“如果……那么說明……”首先闡述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,然后再闡述得出的結(jié)論。

三、結(jié)束語

綜上所述,高中生物實(shí)驗(yàn)重視的不僅是實(shí)驗(yàn)的技能,更注重實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析,尤其是在近幾年的高考中,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析出現(xiàn)的相對頻繁,并且所占的比例和分?jǐn)?shù)也逐漸呈上漲的趨勢。因此,教師在平時的教學(xué)過程中,一定要重視實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析,對于實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生提出的一些好想法和意見,教師要給予及時的鼓勵和支持。

篇4

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析試題是一種綜合能力的體現(xiàn),生物高考非常重視對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?如對實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)程序,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容的分析、歸納和總結(jié),用以考查考生的理解能力、分析能力、綜合能力、收集處理信息的能力、邏輯思維能力、語言文字的表達(dá)能力、開拓創(chuàng)新能力。所以這類題型,在復(fù)習(xí)過程應(yīng)予以高度重視。

1 實(shí)驗(yàn)試題類型的分析

該類試題按實(shí)驗(yàn)?zāi)康目蓜澐譃轵?yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)。這兩類試題的設(shè)計(jì)有較大的區(qū)別,所以解答方法也就有很大的不同。

1.1 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)知道了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理,并對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象已經(jīng)形成一定認(rèn)識或提出了某種比較確定的假說,再通過具體實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證相應(yīng)的生物學(xué)現(xiàn)象或事實(shí)的實(shí)驗(yàn)方法。由于實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)前大都已掌握了實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論,因此,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期往往是惟一的。

1.2 探究性實(shí)驗(yàn):探究性實(shí)驗(yàn)是探究者根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,通過控制實(shí)驗(yàn)變量來研究探究研究對象的未知屬性、特性以及與其他因素的關(guān)系,依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法。由于探究者在實(shí)驗(yàn)前提出的假說往往是比較模糊的,因此對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期也是不確定的,僅僅把可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象考慮在內(nèi),再由各種現(xiàn)象來推測出最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而事實(shí)上最后真正的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論都只有一種。探究性實(shí)驗(yàn)是歷年高考的重點(diǎn),以下重點(diǎn)講述探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法。

2 探究性生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法分析

由于探究性實(shí)驗(yàn)更能全面考查學(xué)生的知識儲備與科學(xué)素養(yǎng),因而倍受高考命題者的青睞。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)象推測結(jié)論”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),一般可分為以下幾個環(huán)節(jié):

2.1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,實(shí)驗(yàn)中要注意控制“變量”。一般只確定一個變量,即惟―一個對實(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?“當(dāng)條件X存在時,事件P(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)可能發(fā)生;當(dāng)條件X改變時,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。”

2.2 設(shè)計(jì)探究性假設(shè):分五個實(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)對照實(shí)驗(yàn),對照實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時必須遵循的原則。⑤進(jìn)行梳理,分析實(shí)驗(yàn)是否遵循“單因子變量”“平行重復(fù)”原則。

2.3 觀察、記錄和作結(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)象作出相應(yīng)的結(jié)論,一般書寫規(guī)律是:

2.3.1 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 。

2.3.2 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(或發(fā)生程度改變),結(jié)論是 。

2.3.3 若條件X存在事件P不能發(fā)生,條件X改變事件P能發(fā)生(或發(fā)生程度改變),結(jié)論是 。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則分析

3.1 科學(xué)性原則:實(shí)驗(yàn)是在人為控制條件下研究對象的一種科學(xué)方法,是依據(jù)假設(shè)在人為控制條件下,對實(shí)驗(yàn)變量的變化和結(jié)果進(jìn)行捕獲、解釋的科學(xué)方法??茖W(xué)研究的過程本身就是科學(xué)。因此科學(xué)性原則具體體現(xiàn)在:實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)材料的選取、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理均要有充分的科學(xué)依據(jù),而不是憑空想像。

3.2 簡便、可操作性原則:簡便是指設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時,要盡量做到實(shí)驗(yàn)材料容易獲得,實(shí)驗(yàn)裝置比較簡單,實(shí)驗(yàn)藥品比較便宜,實(shí)驗(yàn)步驟比較少,實(shí)驗(yàn)時間比較短??尚行允侵冈谠O(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時,要考慮現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,保證現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件能滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

3.3 單一變量原則:實(shí)驗(yàn)變量(或稱自變量)是指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的、給定的因素或條件。反應(yīng)變量(或稱因變量)是指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。其他的對反應(yīng)變量有影響的因素稱為無關(guān)變量。由無關(guān)變量引起的變化和結(jié)果稱為干擾變量。例如在驗(yàn)證溫度對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中,人為給定的溫度稱為實(shí)驗(yàn)變量,酶活性的改變稱為反應(yīng)變量,其他的如pH、底物量、試管的干凈程度、唾液新鮮程度和稀釋濃度等稱為無關(guān)變量,由它們引起的酶活性的改變稱為干擾變量。在實(shí)驗(yàn)中,無論有幾個變量,都應(yīng)該做到一個實(shí)驗(yàn)變量對應(yīng)一個反應(yīng)變量,確保單一變量的操作規(guī)范,盡可能控制無關(guān)變量,減少干擾變量。這樣即便于對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析,又增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。

3.4 平衡等量原則:在實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量的因素條件是很難避免的,這就要求實(shí)驗(yàn)中,除實(shí)驗(yàn)變量以外,對實(shí)驗(yàn)組和對照組施加的影響是相同的,以消除無關(guān)變量對結(jié)果的影響。值得注意的是這些無關(guān)變量在進(jìn)行嚴(yán)格控制時,不但要等量,而且是在適宜條件下的等量,常態(tài)條件下的等量。如探索pH值對酶活性的影響時,單一變量是pH,即除pH之外的其他一切對酶活性有影響的無關(guān)變量不但要嚴(yán)格控制等量,而且是要適宜的量。如對溫度的控制不但要相同,而且要適宜,即要給予酶活性所需的適宜的溫度,而不能控制在低溫或高溫條件下的等量。

3.5 對照原則:對照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一,目的仍是消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。通常把接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組叫實(shí)驗(yàn)組,把不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組叫對照組。

3.5.1 空白對照:即不給對照組做任何處理。如驗(yàn)證甲狀腺激素的作用,則對對照組不做實(shí)驗(yàn)處理,讓其自然生長,而對實(shí)驗(yàn)組喂甲狀腺激素,以觀察甲狀腺激素的作用。

3.5.2 條件對照:例如溫度對淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中的0℃和100℃下的對照。

3.5.3 自身對照:指對照組和實(shí)驗(yàn)組都在同一研究對象上進(jìn)行。如質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)中,對照組即正常的洋蔥表皮細(xì)胞和實(shí)驗(yàn)組即質(zhì)壁分離和復(fù)原的細(xì)胞為同一組細(xì)胞。

3.5.4 相互對照:不單獨(dú)設(shè)對照組,而是幾個實(shí)驗(yàn)相互對照。如植物的激素與向性實(shí)驗(yàn)的等組實(shí)驗(yàn)中,五個實(shí)驗(yàn)組所采用的都是相互對照,較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有說服力。

4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路分析

4.1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?驗(yàn)證的生物學(xué)事實(shí)是什么?所依據(jù)的生物學(xué)原理是什么?)。

4.2找出實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量和無關(guān)變量。

4.3 選擇實(shí)驗(yàn)器材。一般題干所給出的實(shí)驗(yàn)材料及用品對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有著提示和引導(dǎo)作用。

4.4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。分析每一環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性和延續(xù)性,安排實(shí)驗(yàn)的最佳順序。

4.5 明確實(shí)驗(yàn)對象和實(shí)驗(yàn)條件(實(shí)驗(yàn)對象:實(shí)驗(yàn)所用的生物學(xué)材料;實(shí)驗(yàn)條件:完成這一實(shí)驗(yàn)必需的理化條件及生物學(xué)處理方法)。

4.6 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟。

4.6.1 實(shí)驗(yàn)材料的制取或處理。有些實(shí)驗(yàn)中,題干所給予的材料與設(shè)計(jì)的要求有一定的差距,如果我們直接利用題干中所給予的材料而不加以處理的話,則不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?這就要求我們對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

4.6.2 對實(shí)驗(yàn)處理進(jìn)行分組編號。這一步目的明確,就是要使自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人信服,就需要排除一些無關(guān)變量造成的影響。因此分組對照是一個在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時,用來抵消非實(shí)驗(yàn)因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的常用方法。

4.6.3 對不同(或同一)對象施加不同的處理。這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一步,基本上所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題都要求學(xué)生完成這一步工作,只要我們在分析過程中做好了前面的工作,這一步也就是順理成章的事了。

4.6.4 結(jié)果觀察(預(yù)測)、紀(jì)錄并根據(jù)結(jié)果(現(xiàn)象)進(jìn)行分析。

不管實(shí)驗(yàn)題目如何變化,如何新穎,但我們只要通過對典型案例的剖析,掌握科學(xué)研究的基本程序和方法,結(jié)合一定量的規(guī)范訓(xùn)練,提高綜合運(yùn)用能力,許多實(shí)驗(yàn)問題就會迎刃而解。

4.7 實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)客觀,步驟的設(shè)計(jì)應(yīng)力求做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、客觀真實(shí)。

篇5

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn);設(shè)計(jì)

【中圖分類號】G633.9

1引言

以往的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),是在已知結(jié)論的基礎(chǔ)上,學(xué)生按部就班地完成實(shí)驗(yàn)步驟。而探究性實(shí)驗(yàn)則是學(xué)生不知道結(jié)論,沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),需要在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,學(xué)生積極主動地運(yùn)用已學(xué)過的知識和技能,以發(fā)現(xiàn)者和探索者的姿態(tài)發(fā)現(xiàn)問題、探索問題和解決問題。探究性實(shí)驗(yàn)融知識傳授、技能訓(xùn)練和科研能力培養(yǎng)于一體。

一個比較完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,一般包括以下內(nèi)容:

(1)實(shí)驗(yàn)課題:即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(2)實(shí)驗(yàn)原理:即理論依據(jù)。

(3)假設(shè):即對可見現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋但未經(jīng)證實(shí)的結(jié)論。

(4)預(yù)期:即在檢測-個假設(shè)之前,先提出實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果。

(5)實(shí)驗(yàn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和提出的假設(shè),來具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法步驟。在實(shí)驗(yàn)的方法步驟設(shè)計(jì)中,必須遵循對照性、等量性、單一變量等原則。

(6)觀察和收集數(shù)據(jù):即定時、定期觀察實(shí)驗(yàn)過程發(fā)生發(fā)現(xiàn)象或采集數(shù)據(jù)并如實(shí)記錄。

(7)分析與推論:對記錄來的現(xiàn)象、結(jié)果、數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析,有的可以處理成圖表等形式。最后通過分析得出結(jié)論,如果預(yù)期沒有實(shí)現(xiàn),則說明假設(shè)不成立,作出否定的結(jié)論,如果預(yù)期得到實(shí)現(xiàn),則假設(shè)成立,則作出肯定的結(jié)論。

2高中生物探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的六個原則

2.1.1科學(xué)性原則

所謂科學(xué)性,是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_,實(shí)驗(yàn)原理要正確,實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng),整個設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。如:淀粉酶水解淀粉的順序問題。

2.1.2對照性原則

科學(xué)、合理的設(shè)置對照可以使實(shí)驗(yàn)方案簡潔、明了,且使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力,包括4類:

①空白對照:空白對照是指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對象組。

例如,在"生物組織中可容性還原性糖的鑒定"的實(shí)驗(yàn)中,向甲試管加入試劑而已試管溶液不加試劑,一起進(jìn)行沸水浴,比較它們的變化。這樣,甲為實(shí)驗(yàn)組,乙為對照組,且乙為典型的空白對照??瞻讓φ漳苊靼椎膶Ρ群鸵r托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果,增強(qiáng)了說服力。

②條件對照:條件對照指雖給對象施以某種實(shí)驗(yàn)處理,但這種處理是作為對照意義的。

例如:設(shè)計(jì)甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪的生長發(fā)育的實(shí)驗(yàn):

將15條同時孵化的同種蝌蚪(體長均為15mm),隨機(jī)分為3組(每組5條),在相同水質(zhì)、飼料、溫度條件下飼養(yǎng)。A組加入甲狀腺激素,B組加入甲狀腺抑制劑,C組不加任何藥物。在實(shí)驗(yàn)的10d~12d中,按時用標(biāo)尺測量并觀察蝌蚪的生長變化情況。

在這個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,A組為實(shí)驗(yàn)組,B、C組為對照組,B組為條件對照,C組為空白對照。通過條件對照、空白對照的設(shè)置,更能充分說明實(shí)驗(yàn)因子--甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪的生長發(fā)育。

③相互對照:相互對照是指不另設(shè)對照組,而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對照。如酶的專一性和高效性驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn),兩組實(shí)驗(yàn)之間就是相互對照,較好的平衡和抵消了無關(guān)變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說服力。

④自身對照:自身對照是指不另設(shè)對照組,實(shí)驗(yàn)組與對照組在同一對象上進(jìn)行。如"植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原"實(shí)驗(yàn),就是典型的自身對照。自身對照,方便簡便,關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異,實(shí)驗(yàn)處理前的對象狀況為對照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對象變化則為實(shí)驗(yàn)組。

2.1.3等量性原則

對照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一。為排除實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量對因變量的干擾,常常需要相對于實(shí)驗(yàn)組設(shè)置對照組,以說明因變量的變化結(jié)果不是因?yàn)闊o關(guān)變量的影響。遵循單因子變量原則,對照組與實(shí)驗(yàn)組比較只能有一個自變量,因此兩個組的無關(guān)變量就必須"等量"了,故稱等量對照原則。每次實(shí)驗(yàn)所加試劑的量要相等。

2.1.4單因子變量的原則

即在實(shí)驗(yàn)的諸多因素中,要控制其它因素不變,而只改變其中一個因素,觀察該因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。這樣,就可以判斷出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因是有唯一的變量不同而引起的。

如,在探究不同的PH對唾液淀粉酶活性的影響是,PH值是實(shí)驗(yàn)變量,它可以改變,但其他因素如溫度則在各組中必須保持恒定,以免干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.1.5可重復(fù)性原則

指的是控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的程度。目的在于盡可能消除非處理因素所造成的實(shí)驗(yàn)誤差,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

2.1.6簡約性和可行性原則

是指實(shí)驗(yàn)材料容易獲得,實(shí)驗(yàn)裝置簡化,實(shí)驗(yàn)藥品便宜,實(shí)驗(yàn)操作簡便,實(shí)驗(yàn)效果明顯并能在較短時間內(nèi)完成。從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理到材料用品的選擇、實(shí)驗(yàn)操作等,都要符合實(shí)驗(yàn)者的一般認(rèn)知水平,滿足現(xiàn)有的條件,具有實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)的可能性。

以上這些原則都是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要注意和把握的,因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要滲透這些思想;今后還要繼續(xù)認(rèn)真鉆研教材中探究性課題,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

2.2完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的基本思路

①明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)類型;

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂骄炕蛘唑?yàn)證的某一事實(shí)。

實(shí)驗(yàn)原理:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理。

實(shí)驗(yàn)類型:探究、驗(yàn)證、分析改錯。

②分析變量,設(shè)置對照。

③精心策劃實(shí)驗(yàn)方法、嚴(yán)格設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,并引入科學(xué)的測量方法(實(shí)驗(yàn)材料和試劑可以起到提示的作用)。通常:第一步:建立對照實(shí)驗(yàn);第二步:進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn);第三步:正確方法觀察、測量、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。直接用肉眼觀察類的、需借助顯微鏡類的(此類要注意觀察前先制作臨時專片)、需進(jìn)一步用試劑檢驗(yàn)類的等。在第一、二步中一定要體現(xiàn)單一變量原則和等量性原則。有的實(shí)驗(yàn)需要做準(zhǔn)備工作的應(yīng)在第一步前,當(dāng)然也有在中間的,這要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)而定。

④有效預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、科學(xué)描述分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

總之:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型應(yīng)對策略:1、準(zhǔn)確地把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、精心地策劃實(shí)驗(yàn)方法。(化學(xué)物質(zhì)的檢測方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法、實(shí)驗(yàn)條件的控制方法)3、合理地設(shè)計(jì)操作過程。4、嚴(yán)格地設(shè)置對照實(shí)驗(yàn)。5、準(zhǔn)確地預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。6、簡明地組織語言文字。

步驟設(shè)計(jì)一般不宜連續(xù)描述,往往需要分段敘說;試管(或燒杯,水槽等)要給予編號,如A、B或甲、乙;敘說中盡量要用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)術(shù)語,不能用含糊的口語。

2.3對實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修改

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、改錯題型應(yīng)對策略:第一步:分析取材是否正確。第二步:分析實(shí)驗(yàn)原理及方法是否正確。第三步:分析藥品與試劑的使用是否合理。第四步:步驟及操作分析,主要有以下情況:①漏做或順序顛倒某個實(shí)驗(yàn)步驟。②操作方法錯誤。③有沒有設(shè)置對照,如果有則看對照設(shè)計(jì)是否合理。④實(shí)驗(yàn)是否遵循了單一變量原則。⑤實(shí)驗(yàn)是否具有偶然性。⑥有無更為簡單的實(shí)驗(yàn)方案。⑦實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌瓿伞"鄬?shí)驗(yàn)的安全性如何。第五步:分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確。

以上這些設(shè)計(jì)要點(diǎn)都是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要注意和把握的,因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要滲透這些思想;今后還要繼續(xù)認(rèn)真鉆研教材中探究性課題,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

參考文獻(xiàn)

篇6

一個比較完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,一般包括以下內(nèi)容:

(1)實(shí)驗(yàn)課題:即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(2)實(shí)驗(yàn)原理:即理論依據(jù)。

(3)假設(shè):即對可見現(xiàn)象提出的一種可檢測的解釋但未經(jīng)證實(shí)的結(jié)論。

(4)預(yù)期:即在檢測―個假設(shè)之前,先提出實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果。

(5)實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和提出的假設(shè),來具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法步驟。在實(shí)驗(yàn)的方法步驟設(shè)計(jì)中,必須遵循對照性、等量性、單一變量等的原則。

(6)觀察和收集數(shù)據(jù):即定時、定期觀察實(shí)驗(yàn)過程發(fā)生發(fā)現(xiàn)象或采集數(shù)據(jù)并如實(shí)記錄。

(7)分析與推論:對記錄來的現(xiàn)象、結(jié)果、數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析,有的可以處理成圖表等形式。最后通過分析得出結(jié)論,如果預(yù)期沒有實(shí)現(xiàn),則說明假設(shè)不成立,作出否定的結(jié)論,如果預(yù)期得到實(shí)現(xiàn),則假設(shè)成立,則作出肯定的結(jié)論。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的六個原則

1.科學(xué)性原則

所謂科學(xué)性,是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_,實(shí)驗(yàn)原理要正確,實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng),整個設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。如:淀粉酶水解淀粉的順序問題。

2.對照性原則

科學(xué)、合理的設(shè)置對照可以使實(shí)驗(yàn)方案簡潔、明了,且使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力,包括4類:

①空白對照:空白對照是指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對象組。

例如,在“生物組織中可容性還原性糖的鑒定”的實(shí)驗(yàn)中,向甲試管加入試劑而已試管溶液不加試劑,一起進(jìn)行沸水浴,比較它們的變化。這樣,甲為實(shí)驗(yàn)組,乙為對照組,且乙為典型的空白對照??瞻讓φ漳苊靼椎膶Ρ群鸵r托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果,增強(qiáng)了說服力。

②條件對照:條件對照指雖給對象施以某種實(shí)驗(yàn)處理,但這種處理是作為對照意義的。

例如:設(shè)計(jì)甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪的生長發(fā)育的實(shí)驗(yàn):

將15條同時孵化的同種蝌蚪(體長均為15mm),隨機(jī)分為3組(每組5條),在相同水質(zhì)、飼料、溫度條件下飼養(yǎng)。A組加入甲狀腺激素,B組加入甲狀腺抑制劑,C組不加任何藥物。在實(shí)驗(yàn)的10d~12d中,按時用標(biāo)尺測量并觀察蝌蚪的生長變化情況。

在這個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,A組為實(shí)驗(yàn)組,B、C組為對照組,B組為條件對照,C組為空白對照。通過條件對照、空白對照的設(shè)置,更能充分說明實(shí)驗(yàn)因子――甲狀腺激素能促進(jìn)蝌蚪的生長發(fā)育。

③相互對照:相互對照是指不另設(shè)對照組,而是幾個實(shí)驗(yàn)組相互對照。如酶的專一性和高效性驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn),兩組實(shí)驗(yàn)之間就是相互對照,較好的平衡和抵消了無關(guān)變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說服力。

④自身對照:自身對照是指不另設(shè)對照組,實(shí)驗(yàn)組與對照組在同一對象上進(jìn)行。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn),就是典型的自身對照。自身對照,方便簡便,關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異,實(shí)驗(yàn)處理前的對象狀況為對照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對象變化則為實(shí)驗(yàn)組。

3.等量性原則

對照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一。為排除實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量對因變量的干擾,常常需要相對于實(shí)驗(yàn)組設(shè)置對照組,以說明因變量的變化結(jié)果不是因?yàn)闊o關(guān)變量的影響。遵循單因子變量原則,對照組與實(shí)驗(yàn)組比較只能有一個自變量,因此兩個組的無關(guān)變量就必須“等量”了,故稱等量對照原則。每次實(shí)驗(yàn)所加試劑的量要相等。

4.單因子變量的原則

即在實(shí)驗(yàn)的諸多因素中,要控制其它因素不變,而只改變其中一個因素,觀察該因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。這樣,就可以判斷出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因是有唯一的變量不同而引起的。

如,在探究不同的PH對唾液淀粉酶活性的影響是,PH值是實(shí)驗(yàn)變量,它可以改變,但其他因素如溫度則在各組中必須保持恒定,以免干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5.可重復(fù)性原則

指的是控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的程度。目的在于盡可能消除非處理因素所造成的實(shí)驗(yàn)誤差,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

6.簡約性和可行性原則

是指實(shí)驗(yàn)材料容易獲得,實(shí)驗(yàn)裝置簡化,實(shí)驗(yàn)藥品便宜,實(shí)驗(yàn)操作簡便,實(shí)驗(yàn)效果明顯并能在較短時間內(nèi)完成。從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理到材料用品的選擇、實(shí)驗(yàn)操作等,都要符合實(shí)驗(yàn)者的一般認(rèn)知水平,滿足現(xiàn)有的條件,具有實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)的可能性。

以上這些原則都是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要注意和把握的,因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要滲透這些思想;今后還要繼續(xù)認(rèn)真鉆研教材中探究性課題,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

二、完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的基本思路

1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)類型;

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:要探究或者驗(yàn)證的某一事實(shí)。

實(shí)驗(yàn)原理 :進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理。

實(shí)驗(yàn)類型:探究、驗(yàn)證、分析改錯。

2.分析變量,設(shè)置對照。

3.精心策劃實(shí)驗(yàn)方法、嚴(yán)格設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,并引入科學(xué)的測量方法(實(shí)驗(yàn)材料和試劑可以起到提示的作用)。通常:第一步:建立對照實(shí)驗(yàn);第二步:進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn);第三步:正確方法觀察、測量、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。直接用肉眼觀察類的、需借助顯微鏡類的(此類要注意觀察前先制作臨時專片)、需進(jìn)一步用試劑檢驗(yàn)類的等。在第一、二步中一定要體現(xiàn)單一變量原則和等量性原則。有的實(shí)驗(yàn)需要做準(zhǔn)備工作的應(yīng)在第一步前,當(dāng)然也有在中間的,這要根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)而定。

4.有效預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、科學(xué)描述分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

篇7

關(guān)鍵詞:核基因;質(zhì)基因;同源區(qū)段;非同源區(qū)段

生物的性狀是由基因控制的,對于真核生物來說,基因主要位于細(xì)胞核染色體上,但也有少量基因位于細(xì)胞質(zhì)(線粒體、葉綠體)中。細(xì)胞核染色體分為性染色體和常染色體,性染色體又分為Y染色體和X染色體。僅由Y染色體基因控制的性狀呈現(xiàn)出明顯的雄性傳雄性的特征,但控制性狀的細(xì)胞核基因是位于X染色體上還是在常染色體上?是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體同源區(qū)?這些問題,本文將通過例題結(jié)合分析予以解決。

一、控制性狀的基因是在細(xì)胞質(zhì)還是在細(xì)胞核內(nèi)

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】研究方法:正交和反交實(shí)驗(yàn)(注:正交、反交實(shí)驗(yàn)中的父本與母本互換),觀察子代的性狀(表現(xiàn)型)。結(jié)果分析:如果正反交兩次實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出子代所有個體的性狀(表現(xiàn)型)相同,則控制性狀的基因在細(xì)胞核內(nèi);如果正反交兩次實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出子代表現(xiàn)型不相同,而且有明顯的特征:子代呈現(xiàn)出母系遺傳,即表現(xiàn)型與母本性狀相同,則可以確定性狀是由細(xì)胞質(zhì)基因所控制。

二、控制性狀的基因是僅位于X染色體上還是在常染色體上

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】1.如果未知研究性狀的顯隱性研究方法:采用正交和反交實(shí)驗(yàn),觀察子代的性狀(表現(xiàn)型)。結(jié)果分析:如果下一代雌性與雄性表現(xiàn)出的性狀不相同,則控制性狀的基因位于X染色體上;如果下一代雄雌表現(xiàn)型一致,則性狀是由常染色體基因所控制。2.如果已知研究性狀的顯隱性研究方法:采用顯雄與隱雌雜交實(shí)驗(yàn)(雄性顯性個體與雌性個體),觀察子代的性狀(表現(xiàn)型)。結(jié)果分析:如果下一代雌性全部表現(xiàn)為顯性性狀,而雄性全部表現(xiàn)為隱性性狀,則控制性狀的相關(guān)基因位于X染色體上;如果下一代雌雄果蠅表現(xiàn)型相同(全部為顯性性狀或均有顯性和隱性性狀)性狀,則控制性狀的相關(guān)基因位于常染色體上。例1:果蠅的長翅基因(V)對殘翅基因(v)為顯性。現(xiàn)有足夠多的長翅與殘翅果蠅,該如何確定性狀是由常染色體還是X染色體上基因控制,應(yīng)選擇什么類型的親本果蠅(只允許一次雜交實(shí)驗(yàn))?請根據(jù)子代表現(xiàn)出的性狀作出相應(yīng)的判斷。(解題步驟略)

三、控制性狀的基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】適用條件:已知性狀的顯隱性及控制性狀的基因位于性染色體上研究方法:顯雄(純種)與隱雌雜交(注:顯性雄性個體采用的是純種,題干中一般有各種純種供選擇),觀察子代的性狀(表現(xiàn)型)。結(jié)果分析:若子代雄性均表現(xiàn)為隱性性狀,則控制性狀的基因僅位于X染色體上;若子代雄性均表現(xiàn)為顯性性狀,則控制性狀的基因位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。例2:研究發(fā)現(xiàn)果蠅的紅眼基因(R)對白眼基因(r)為顯性。控制這對相對性狀的基因可能僅位于X染色體上,也可能存在于X、Y染色體上的同源區(qū)段上?,F(xiàn)有足夠多的純種紅、白眼果蠅,如何采用合理的方法判斷控制這對性狀的基因是僅位于X染色體上還是位于X、Y染色體上的同源區(qū)段上?(注:只允許一次實(shí)驗(yàn),解題步驟略)

四、控制性狀的基因是位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上

【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】研究方法:顯雄(純種)與隱雌雜交,觀察子代的性狀(表現(xiàn)型)。結(jié)果分析:如果子一代全部表現(xiàn)為顯性性狀,那么將子一代中的雌雄果蠅以獲得子二代,觀察子二代的性狀。如果子二代中所有個體都表現(xiàn)出顯性、隱性性狀,則性狀是由常染色體上的基因所控制;如果子二代中雌性個體表現(xiàn)出顯性和隱性性狀,而雄性個體只表現(xiàn)出顯性,那么控制性狀的基因則位于X、Y染色體的同源區(qū)段上。例3:果蠅是科學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常用到的材料,其細(xì)胞核染色體有常染色體和性染色體之分,且性染色體X和Y有同源區(qū)和非同源區(qū)之分。直毛(D)對分叉毛(d)為顯性,現(xiàn)有足夠多的純種雄、雌分叉毛果蠅和純種雄、雌直毛果蠅,該如何判斷控制這對性狀的基因是位于常染色體上還是位于X、Y染色體的同源區(qū)段上,請寫出遺傳圖解并做簡要說明?

篇8

藻膽體由“桿”復(fù)合物和“核”復(fù)合物組成。前者直徑12nm,長度18nm,由若干個藻膽蛋白(包括藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白)六聚體通過連接肽聚合而成,組成六聚體的每個單體包括藻藍(lán)蛋白α和β兩個亞基;核復(fù)合物直徑12nm,長度12nm,由3個藻膽蛋白(別藻藍(lán)蛋白)三聚體和相應(yīng)的連接肽組成,三聚體中每個單體由別藻藍(lán)蛋白α和β兩個亞基組成。核結(jié)構(gòu)并排排列并附著于類囊體表面,桿結(jié)構(gòu)分布于其核結(jié)構(gòu)側(cè)面,呈放射狀排列,構(gòu)成完整的藻膽體。在完整的藻膽體中,藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白復(fù)合物將吸收的光能傳遞給別藻藍(lán)蛋白復(fù)合物,能量最終被匯集并傳遞給光系統(tǒng)中的葉綠素a。不同物種藻膽體的組成和結(jié)構(gòu)差異較大,而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中宜選擇組成和結(jié)構(gòu)比較簡單的藻膽體(如Synechococcus6301)。尤其是只含有藻藍(lán)蛋白和別藻藍(lán)蛋白,不包含藻紅蛋白的藻膽體,更適宜于該綜合實(shí)驗(yàn)。

2實(shí)驗(yàn)流程

藻膽體分離、純化以及性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟在相關(guān)文獻(xiàn)中均有詳細(xì)介紹,在此只給出實(shí)驗(yàn)流程及所用到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其中,藻膽體分離和純化過程中,常溫操作及高濃度(0.6~0.9mol/L)磷酸緩沖液是保持藻膽體結(jié)構(gòu)完整的關(guān)鍵,這兩個條件也是分離藻膽體實(shí)驗(yàn)操作的特殊之處,完整的藻膽體經(jīng)蔗糖密度梯度離心后形成明藍(lán)色區(qū)帶,吸收光譜最大吸收峰位于610~615nm;而藻膽蛋白的分離純化需在4℃下進(jìn)行。另外,通過透析除去磷酸鹽(通常降至5mmol/L以下)后,藻膽體自動解體。

3藻膽體作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)勢

3.1實(shí)驗(yàn)材料容易獲得

藍(lán)藻培養(yǎng)方法現(xiàn)已非常成熟,且藍(lán)藻在旺盛生長時,藻膽體占可溶性蛋白含量的80%左右,因此完成以上實(shí)驗(yàn)流程每組只需要30~50g藍(lán)藻細(xì)胞。

3.2綜合性強(qiáng)

該實(shí)驗(yàn)涉及表面活性劑的使用、密度梯度離心、透析、吸收光譜分析、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳以及色譜等多項(xiàng)常用生化技術(shù)。

3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯、成功率高

實(shí)驗(yàn)中得到的藻膽體及其解聚得到的藻膽蛋白均為有色的色素蛋白,密度梯度離心和層析結(jié)果均可直接觀察,增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的興趣度,且各組往往是得到藻膽體和藻膽蛋白量上的差異,基本不會出現(xiàn)無實(shí)驗(yàn)結(jié)果的問題。

3.4難度適當(dāng)

在進(jìn)行充分準(zhǔn)備后,高年級本科生均可完成整個實(shí)驗(yàn)流程,該實(shí)驗(yàn)流程約需要24~36學(xué)時。該實(shí)驗(yàn)靈活性強(qiáng),既可作為綜合性實(shí)驗(yàn),也可作為分步實(shí)驗(yàn),隨講隨做,將每個實(shí)驗(yàn)結(jié)果凍存?zhèn)溆?,因此各院??筛鶕?jù)課時情況、學(xué)生基礎(chǔ)以及具體實(shí)驗(yàn)條件對該實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行適當(dāng)修改。此外,有條件的學(xué)校還可以在此基礎(chǔ)上,完成完整藻膽體的電鏡觀察、藻膽體及藻膽蛋白室溫或低溫?zé)晒饧ぐl(fā)/發(fā)射光譜分析以及連接肽的分離純化等實(shí)驗(yàn),以增加實(shí)驗(yàn)難度。

3.5實(shí)驗(yàn)費(fèi)用較低

完成實(shí)驗(yàn)操作,若藻膽蛋白的純化使用羥基磷灰石柱層析,每組所需試劑耗材300元左右。

4實(shí)驗(yàn)存在的問題

(1)密度梯度離心是純化藻膽體的必需途徑,也是制約該綜合性實(shí)驗(yàn)大規(guī)模開展的重要因素,完成該實(shí)驗(yàn)流程需至少收集2管的藻膽體(每管容量50mL,上樣5~10mL),而每臺超速離心機(jī)只能同時放置6支離心管。由于我院擁有1臺超速離心機(jī),因此該實(shí)驗(yàn)每次開設(shè)均不超過6個小組。

(2)藻膽體結(jié)構(gòu)與功能的研究始于上世紀(jì)70年代,現(xiàn)在已成為研究得最為透徹的生物大分子之一,目前已不是研究熱點(diǎn),因此該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本屬于驗(yàn)證型,相比而言創(chuàng)新性稍顯不足,但無疑是訓(xùn)練學(xué)生蛋白分離純化相關(guān)技術(shù)不可多得的實(shí)驗(yàn)材料。

5結(jié)語

篇9

1.分析實(shí)驗(yàn)原理,確定實(shí)驗(yàn)思路。一個結(jié)論可通過許多不同的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證,但究竟應(yīng)該選用何種設(shè)計(jì)方案,則要根據(jù)題目的具體要求來確定。所以在把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?,要弄清題目的設(shè)計(jì)要求,之后在此基礎(chǔ)上確定實(shí)驗(yàn)思路。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)步驟是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心,在解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題目中,對于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橹饕峭ㄟ^實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟來體現(xiàn)的。最好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路也要通過具體的實(shí)驗(yàn)步驟來體現(xiàn)。要合理設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟,一方面需要學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)理論知識,明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則;另一方面要有一定的實(shí)驗(yàn)技能。5.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)是手段,結(jié)果才是目的。因此,一定要對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論、分析。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中要注意的幾個問題

1.在分段敘述的過程中,要掌握一定的技巧,一般情況我們分三步進(jìn)行:第一步,一般是對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組;第二步,一般是對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行處理;第三步,觀察、記錄數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等。如果在題目中沒有給出實(shí)驗(yàn)步驟,我們可以按照以上的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如果題目中已經(jīng)規(guī)定步驟,那我們可以靈活處理。具體做法是壓縮步驟或分解步驟,如把二、三步壓縮為一步,或分為兩步,要視題目的具體情況而定。

2.要注意分組以后的表述,前后一致,否則會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中表述上的混亂。

3.實(shí)驗(yàn)材料和用具要充分利用。除題目特殊要求外,不要隨便添加實(shí)驗(yàn)材料和用具。題目如果沒有明確提出要選用的話,題目中給出的試驗(yàn)材料和用具要盡量用完。

4.語言表述要科學(xué)、準(zhǔn)確和規(guī)范,盡量用學(xué)科術(shù)語。

篇10

1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的教學(xué),培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

科學(xué)家完成一個成功的實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)歷曲折的探索、設(shè)計(jì)過程,因此引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會前人的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想,體驗(yàn)科學(xué)家所經(jīng)歷的探索過程,是一條培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩?。每一個實(shí)驗(yàn)都有各自的設(shè)計(jì)思想,每一個成功的實(shí)驗(yàn)其設(shè)計(jì)思想總是包含著對已有知識的靈活應(yīng)用與創(chuàng)造性的科學(xué)構(gòu)想。如萬有引力常量測定的實(shí)驗(yàn)、觀察桌面微小形變實(shí)驗(yàn)中所體現(xiàn)出放大的設(shè)計(jì)思想等;研究加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系,研究勻速圓周運(yùn)動中向心力與質(zhì)量、角速度、半徑的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)中所體現(xiàn)出控制的設(shè)計(jì)思想;平拋運(yùn)動規(guī)律的探究等實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出的對比的設(shè)計(jì)思想等。所以在教學(xué)只有加強(qiáng)設(shè)計(jì)思想的教學(xué),才能更好地培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,這是每一位物理教師在平時教學(xué)中都必須要注意的。

2 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性,形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

現(xiàn)行山東科學(xué)技術(shù)出版社發(fā)行的高一物理新教材中的實(shí)驗(yàn),探索性實(shí)驗(yàn)的比例有所增加,這種安排有利于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑR虼私處煈?yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,本著循序漸進(jìn)的原則,精心安排并引導(dǎo)學(xué)生做好課本上的每個探索性實(shí)驗(yàn),就研究什么問題?設(shè)計(jì)什么方案?使用什么儀器?觀察什么現(xiàn)象?記錄什么數(shù)據(jù)?如何處理數(shù)據(jù)?如何進(jìn)行誤差分析等一系列問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),讓學(xué)生在教師引導(dǎo)下,通過設(shè)計(jì)實(shí)踐來提高自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。下面以“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)為例,列表如下:

最終形成了該實(shí)驗(yàn)的構(gòu)想,從而完成整個實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)和操作。

3 編擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

目前,中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)性試題,一般是根據(jù)課本中已出現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)的基本原理,所使用的基本器材以及實(shí)驗(yàn)中學(xué)過的有關(guān)方法,設(shè)計(jì)一些新的實(shí)驗(yàn),按照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案及要求,完成實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容;或者是提供有關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)的目的要求,根據(jù)有關(guān)知識以及在實(shí)驗(yàn)中學(xué)過的方法,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并完成實(shí)驗(yàn)要求。在中學(xué)生初步具備了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)上,教師可以有針對性地編擬一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題來強(qiáng)化學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。限于中學(xué)生的知識和能力,編擬題目要求不宜過高,過程不宜太復(fù)雜,一般可從三個角度考慮編題。

3.1 從測量物理量來編題

如在講完自由落體運(yùn)動規(guī)律后,可提出用什么方法測重力加速度?(滴水法、落桿法、頻閃照相法等);講完滑動摩擦后,提出如何測一張紙與桌面間的動摩擦因數(shù)等。這類題較容易,便于結(jié)合學(xué)生所學(xué)的物理知識,促進(jìn)學(xué)生利用基礎(chǔ)知識來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.2 改變現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件來編題

如超重和失重規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)中,除了用彈簧秤做演示實(shí)驗(yàn)外還可以用什么來做實(shí)驗(yàn)。這類題有一定難度,有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,學(xué)生所設(shè)計(jì)的方案只要有道理的,教師均應(yīng)鼓勵。

3.3 從實(shí)驗(yàn)應(yīng)用來編題

如設(shè)計(jì)一個測自行車所受阻力的方案、如何利用自由落體運(yùn)動的規(guī)律來測量樓房的高度等,這類問題要求較高,只有學(xué)生具備了較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力后才可出現(xiàn)。

4 通過實(shí)際操作,提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)在理論上可行,但實(shí)際操作卻無法做到的情況。比如,在勻變速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究中,有的同學(xué)不用帶滑輪的長木板,直接在實(shí)驗(yàn)桌上做實(shí)驗(yàn),理論上是可行,但實(shí)驗(yàn)誤差較大。在實(shí)際操作中會發(fā)現(xiàn):有的同學(xué)對打點(diǎn)計(jì)時器的用法不知如何使用、有的同學(xué)電源使用錯誤、有的同學(xué)對紙帶不知如何使用、有的同學(xué)對帶滑輪的長木板使用錯誤、有的同學(xué)不知如何處理紙帶等等,導(dǎo)致無法做成這個實(shí)驗(yàn)。

只有通過實(shí)踐檢驗(yàn)是正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),才是一個成功的實(shí)驗(yàn)。因此在教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件讓學(xué)生在設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后進(jìn)行實(shí)際操作,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,這樣才能使他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加合理、更切合實(shí)際,從而提高他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

5 通過課外小實(shí)驗(yàn)來加強(qiáng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

課外小實(shí)驗(yàn)常需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、尋找器材和裝配儀器等,它有利于培養(yǎng)學(xué)生克服困難,利用簡單設(shè)備做好實(shí)驗(yàn)的精神,也是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ豢珊鲆暤囊画h(huán)。“用最平常的儀器作出最好的成果才算真本事”(卡文迪許實(shí)驗(yàn)室看法),這是一個實(shí)驗(yàn)者應(yīng)有的信念。

如講完高中物理必修一中滑動摩擦力一節(jié)后,可安排學(xué)生這樣的一道實(shí)驗(yàn),請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個測量紙與桌面之間動摩擦因素的實(shí)驗(yàn)。有一些設(shè)計(jì)性課外小實(shí)驗(yàn)是以“討論與交流”的形式在教材中單獨(dú)列出,如高中物理必修一中第49頁中“他們采用了什么方法測量井深”,這些設(shè)計(jì)性課外小實(shí)驗(yàn),方法靈活,取材容易,并因所給的測量工具不同,而要求尋找不同的實(shí)驗(yàn)原理和方法,由學(xué)生獨(dú)立尋找和操作,易于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,養(yǎng)成愛獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的好習(xí)慣。