四、實驗設(shè)計教案

1、四、實驗設(shè)計四、實驗設(shè)計設(shè)計和完成實驗的能力也是高考“考試說明”要求學(xué)生掌握的一項基本能力。1實驗設(shè)計的基本內(nèi)容實驗設(shè)計的基本內(nèi)容1.1實驗名稱是關(guān)于一個什么內(nèi)容的實驗。1.2實驗?zāi)康囊骄炕蛘唑炞C的某一事實。1.3實驗原理進(jìn)行實驗依據(jù)的科學(xué)道理。1.4實驗對象進(jìn)行實驗的主要對象。1.5實驗條件根據(jù)實驗原理確定儀器和設(shè)備；要細(xì)心思考實驗的全過程。1.6實驗方法與步驟實驗采用的方法及必需（最佳）操作程序。每一步驟都必須是科學(xué)的；能及時對儀

2、器、步驟進(jìn)行有效矯正。1.7實驗測量與記錄對實驗過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測量手段與準(zhǔn)確客觀的記錄。1.8實驗結(jié)果預(yù)測及分析能夠預(yù)測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。1.9實驗結(jié)論對實驗結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個科學(xué)的結(jié)論。注：關(guān)于“假設(shè)”“預(yù)期”“結(jié)果”與“結(jié)論”的辨析(1）假設(shè)“假設(shè)”，也稱假說或猜測，是指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，也是對所提出的問題作出的參考答案，即依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實材料或科學(xué)原理，通過創(chuàng)造性思維，提出初步假定。

3、如“孟德爾分離現(xiàn)象解釋驗證”的測交實驗中，提出的假說是：“FI（Dd）產(chǎn)生配子時，因等位基因分離，使得FI產(chǎn)生含基因D和基因d的兩種配子，且其數(shù)目相等?！痹偃纭坝^察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，提出的假說應(yīng)為：當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度＞細(xì)胞液濃度→細(xì)胞失水當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度＜細(xì)胞液濃度→細(xì)胞吸水（2）預(yù)期“預(yù)期”是在實驗設(shè)計方案確定以后，實驗正式實施之前，根據(jù)假說和原理，對實驗可能出現(xiàn)的結(jié)果的判斷，是依據(jù)提出的假說進(jìn)行推理，得出假定性結(jié)果或推論

4、，即“假如假設(shè)成立，則應(yīng)有何種結(jié)果”，如“孟德爾分離現(xiàn)象驗證實驗，假如假說成立則有測交的后代應(yīng)出現(xiàn)Dd與dd為1：1的結(jié)果，即高莖與矮莖數(shù)量比應(yīng)為1：1”，而“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗”中，假若假設(shè)成立，則應(yīng)有處于高濃度（30％）蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞因不斷失水→質(zhì)壁分離，而處于清水中的已分離細(xì)胞因細(xì)胞吸水→質(zhì)壁分離復(fù)原（3）結(jié)果：結(jié)果應(yīng)為實驗實際出現(xiàn)的情況，如“孟德爾分離現(xiàn)象解釋實驗”中出現(xiàn)的結(jié)果為“得到的64株后代中，30株

5、高莖，34株矮莖，兩種性狀分離比為1：1”而“質(zhì)壁分離復(fù)原實驗”中處于30％蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞果真發(fā)生了質(zhì)壁分離，而處于清水中的已分離細(xì)胞果真發(fā)生了復(fù)原現(xiàn)象。（4）結(jié)論：結(jié)論的得出須依據(jù)實驗結(jié)果，即若出現(xiàn)的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致則得出與先前的假說一致的結(jié)論或“假說成立”，若實驗出現(xiàn)的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不符，則得出的結(jié)論應(yīng)為“假說不成立”。由此可知，“假設(shè)”應(yīng)對應(yīng)“結(jié)論”，“預(yù)期”應(yīng)對應(yīng)“結(jié)果”，在實驗討論時應(yīng)注意描述的科學(xué)性即“如果出現(xiàn)何

6、種結(jié)果，則應(yīng)有何種結(jié)論”，例如用檢測呼吸裝置的紅色液滴檢測酵母菌呼吸類型時，應(yīng)為若液滴向左移動則推出什么結(jié)論，若液滴向右移動則推出什么結(jié)論，而不能描述為“若為有氧呼吸，則液滴向哪移動”，再如在驗證淀粉，碘液能否通過半透膜時應(yīng)描述為“若袋內(nèi)外液體均變藍(lán)（結(jié)果或現(xiàn)象），則淀粉、碘液均能通過半透膜?！倍荒苊枋鰹椤叭舻矸?、碘液均能通過，則袋內(nèi)外液體均變藍(lán)”。2實驗設(shè)計的三個原則實驗設(shè)計的三個原則2.1對照性原則——科學(xué)、合理的設(shè)置對照可以使實

7、驗方案簡潔、明了，且使實驗結(jié)論更3.2安全性：盡量避免危險性操作（如果必須使用，要注明，防止環(huán)境污染和人身傷害）。3.3可行性：實驗設(shè)計應(yīng)切實可行，所選取藥品、儀器、設(shè)備在中學(xué)現(xiàn)有實驗室內(nèi)能夠完成。3.4簡約性：實驗方案盡可能簡易方便（用藥少步驟少時間短）?？傊?，a.原理正確，b.效果明顯，c.裝置簡單，d.操作安全。4實驗設(shè)計的基本要求實驗設(shè)計的基本要求設(shè)計一個實驗，需要考慮以下幾點：4.1：確定實驗?zāi)康模喝珧炞C或探究哪一生物學(xué)現(xiàn)象。

8、實驗?zāi)康木褪菍嶒灥姆较颉?.2:實驗原理（實驗所依據(jù)的科學(xué)道理）：達(dá)到目的所采用的理論依據(jù)。4.3:實驗對象：達(dá)到目的所采用的生物材料。4.4:實驗條件：達(dá)到實驗?zāi)康乃貍涞臈l件。4.5:制定實驗步驟：要達(dá)到實驗?zāi)康?，必然是一個逐步進(jìn)行實驗的過程。需要制定一個計劃，第一步做什么，第二步做什么，…最后做什么。前一步是后一步的基礎(chǔ)，步步相連，最終取得一定的現(xiàn)象和結(jié)果。為了使實驗設(shè)計清晰明了、富有條理，具體的實驗步驟要用“1、2、3……”或其

9、它順序符號表示。實驗過程中如果用到了兩個以上相同的器材，也應(yīng)對其進(jìn)行編號，以防混淆。4.6:實驗現(xiàn)象的觀察和記錄：確定能觀察到的實驗現(xiàn)象，并進(jìn)行記錄。4.7:實驗結(jié)果的分析等。5實驗設(shè)計的基本過程：實驗設(shè)計的基本過程：5.1、確認(rèn)原理、提出假設(shè)；5.2、構(gòu)思過程選擇方法（如是否用對比實驗法）；5.3、設(shè)計步驟；5.4、分析結(jié)果、得出結(jié)論；5.5、認(rèn)定結(jié)論。6根據(jù)條件設(shè)計實驗的基本技巧：根據(jù)條件設(shè)計實驗的基本技巧：6.1、要充分利用題目所

10、給條件、材料用具及有關(guān)提示；6.2、過程要完整，且銜接合理；6.3、要注意各步驟的順序。有時順序一亂，就會出現(xiàn)科學(xué)性的錯誤；6.4、設(shè)計方案要充分聯(lián)系教材中的有關(guān)知識點及相關(guān)學(xué)科的有關(guān)知識點；6.5、設(shè)計過程中涉及到的理、化知識，要按照相應(yīng)學(xué)科的要求完成，如化學(xué)反應(yīng)式的寫法等；6.6、設(shè)計完畢，要自己通讀并逐步認(rèn)定，檢查有無缺陷。7探究性實驗與驗證性實驗的比較探究性實驗與驗證性實驗的比較7.l、概念(1）探究性實驗：指實驗者在不知曉實驗