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生物学是一门实验性学科

第一篇：生物学是一门实验性学科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。通过实验学生可以利用多种感官直接感知事物本身，增强直接经验，获得生动表象，以之作为形成概念、理解原理和掌握规律的依据。在当前以重视能力和素质考查为立意的高考改革中，对学生实验能力的考查要求愈加重视，从近几年的高考实验题题型变化来看，设计型实验题所占的比重越来越大。设计并完成实验是考查学生实验能力和创新能力的有效手段，是高考生物试题中的热点题型，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察形式和类型进行归类，对这类试题的解法提出一些建议。1.应切实理解生物实验设计的四个基本原则1.1对照性原则：在实验设计中，通常设置对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多，除了有条件对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。1.2随机性原则：实验设计中的随机性原则，是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差;二是平衡各种条件，避免实验结果中由于不确定因素造成的偏差。1.3平行重复原则：平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。1.4单因子变量原则：单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。实验设计题类型及解析一般来说，常见的生物实验设计题可概括为以下两大类型：续写步骤型和独立设计型。其解题思路为：准确地把握实验目的——确定实验变量——设置实验变量——理顺设计思路——表达实验步骤——找准观察对象——预测和分析结果——得出实验结论。2.1续写步骤型题目给出实验目的和器材，让考生根椐实验原理设计或补全实验步骤，一般要预测和分析实验的结果。例如：2000年全国高考理综。此类实验设计题一般题目已给出一定的解题思路，有的甚至已给出开始一个或多个实验步骤，只是要求考生设计或补全后续步骤并预测和分析相关结果，其答案也具有“半开放性”的特点。例1血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝作用，请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。一、实验材料和用具：(1)家兔(2)生理盐水(3)酒精棉(4)适宜浓度的草酸钾溶液(5)适宜浓度的氯化钙溶液(6)试管、注射器(针管、针头)二、实验步骤和实验结果：第一步：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水。第二步：__________________。第三步：__________________，结果：__________________________________。第四步__________________，结果：____________________________________。三、问题：设置B管的目的是：____________________________________。四、小结：对照实验设计的原则：____________________________________。[本题解析]实验目的：验证钙离子在血液凝固中的作用。实验原理：①血液中的钙具有凝血作用;②草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应生成草酸钙。实验假设：假设钙离子在血液凝固中起作用。实验预期：钙离子促进血液凝固。实验变量：钙离子。反应变量：血液是否凝固。无关变量：家兔的情况等。对照实验：A与B组相互对照。实验用具：酒精棉，试管、注射器(针管、针头)。实验材料：生理盐水，适宜浓度的草酸钾溶液，适宜浓度的氯化钙溶液。实验对象：家兔。主要操作步骤：第二步：用70%酒精棉消毒，用注射器取家兔血。第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入到A、B两支试管中。根据题目所给的信息，由于A试管中有草酸钾，与血液中的钙离子结合生成了草酸钙，血液中没有了钙离子，预期血液将不会凝固;B管中加入的是生理盐水，不影响血液中的钙离子，因此预期血液将发生凝固，所以实验结果是：A管不凝固，B管凝固。实验设计到此似乎已经完成，但仔细审题会发现，题目中给