生物实验探究题解题策略幻灯片.ppt

生物实验探究题解题策略第1页，共24页，编辑于2022年，星期一科学探究的基本步骤科学探究的基本步骤请你结合自己的情况，说说在解答实验探究题时常会请你结合自己的情况，说说在解答实验探究题时常会遇到哪些困难？遇到哪些困难？提出问题提出问题建立假设（猜想）建立假设（猜想）获取事实与证据获取事实与证据设计实验设计实验检验与评价检验与评价合作与交流合作与交流第2页，共24页，编辑于2022年，星期一自变量自变量：因变量因变量：无关变量无关变量：解决困难的关键：解决困难的关键：确定三类变量确定三类变量实验目的实验目的自变量自变量（实验变量）（实验变量）因变量因变量（反应变量）（反应变量）无关变量无关变量（控制变量）（控制变量）研究研究微生物生长微生物生长与与温度温度的关系的关系 温度温度微生物生长微生物生长水分、空气等水分、空气等作用于实验对象的刺激因素（实验变量）作用于实验对象的刺激因素（实验变量）由自变量变化引起的变化或结果（反应变量）由自变量变化引起的变化或结果（反应变量）与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的变量（控制变量）变量（控制变量）第3页，共24页，编辑于2022年，星期一例例1.水蚤的身体呈半透明，制作装片后在低倍水蚤的身体呈半透明，制作装片后在低倍显微微镜下可以下可以观察到其心察到其心脏的的搏搏动情况。某班甲、乙、丙、丁四情况。某班甲、乙、丙、丁四组学生，分学生，分别用滴管从用滴管从10、20、30的三种含有水蚤的培养液中吸取培养液，滴在的三种含有水蚤的培养液中吸取培养液，滴在载玻片上，制成不同装玻片上，制成不同装片片进行行观察，得到数据如下表。察，得到数据如下表。试回答：回答：本本实验探究的探究的问题是：是：水温水温是否会影响是否会影响水蚤心脏的搏动快慢？水蚤心脏的搏动快慢？一、学会用变量提出科学问题一、学会用变量提出科学问题自变量自变量因变量因变量“提出问题提出问题”的一般表达模式的一般表达模式 因变量与自变量是否有关？因变量与自变量是否有关？自变量对因变量有什么影响？自变量对因变量有什么影响？甲甲组组乙乙组组丙丙组组丁丁组组平均平均心率心率 （次（次/分）分）10102812811911911921921871872020（室温）（室温）2882882862862892892912913030401401408408398398296296第4页，共24页，编辑于2022年，星期一根据现象，提出问题：根据现象，提出问题：科学的问题：科学的问题：叶绿素叶绿素的产生与是否的产生与是否光照光照有关吗？有关吗？光下放一天光下放一天上述现象中自变量和因变量分别是什么？上述现象中自变量和因变量分别是什么？因变量因变量因变量的外在表现因变量的外在表现自变量自变量颜色（绿色）颜色（绿色）光光？有无叶绿素有无叶绿素（本质）（本质）（因变量观测指标）（因变量观测指标）提出科学的问题需要：提出科学的问题需要：透过现象看本质透过现象看本质第5页，共24页，编辑于2022年，星期一例例2.查阅资料得知查阅资料得知“叶片中叶绿素的合成需要镁元素叶片中叶绿素的合成需要镁元素”的结论，于的结论，于是设计了一个实验，想证实该结论。是设计了一个实验，想证实该结论。实验材料：小麦种子若干、完全培养基和缺镁培养基（完全培养基含实验材料：小麦种子若干、完全培养基和缺镁培养基（完全培养基含小麦胚生长发育所需的各种营养物质，缺镁培养基比完全培养基缺少小麦胚生长发育所需的各种营养物质，缺镁培养基比完全培养基缺少了镁元素）。了镁元素）。实验步骤：实验步骤：去掉小麦种子的胚乳。去掉小麦种子的胚乳。将种子的胚分成甲、乙两组，每组将种子的胚分成甲、乙两组，每组20 粒，分别接种在完全培养基和粒，分别接种在完全培养基和缺镁培养基上。缺镁培养基上。将它们放在适宜的环境中培养两周，然后观察统计。将它们放在适宜的环境中培养两周，然后观察统计。（l）去掉小麦种子胚乳的目的是排除胚乳中）去掉小麦种子胚乳的目的是排除胚乳中 对实验的干对实验的干扰。扰。（2）培养两周后，观察的对象是）培养两周后，观察的对象是 。镁元素镁元素 幼苗叶片的颜色幼苗叶片的颜色 自变量自变量因变量因变量第6页，共24页，编辑于2022年，星期一探究实验中探究实验中因变量观测指标因变量观测指标的特点：的特点：容易观察或测量容易观察或测量可能是因变量的外在表现可能是因变量的外在表现可能是因变量本身可能是因变量本身第7页，共24页，编辑于2022年，星期一例例3.如图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同如图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同温度下，所产幼仔的性别百分比。根据图温度下，所产幼仔的性别百分比。根据图示信息示信息，请你提出一种猜想：，请你提出一种猜想：。二、学会用变量建立假设（猜想）二、学会用变量建立假设（猜想）因变量因变量自变量自变量“建立猜想建立猜想”的一般模式：的一般模式：因变量因变量可能与可能与自变量有关（或无关）自变量有关（或无关）蜥蜴所产幼仔的性别百分比蜥蜴所产幼仔的性别百分比可能与可能与温度温度有关有关“建立假设建立假设”的一般模式：的一般模式：因变量因变量与与自变量有关（或无关）自变量有关（或无关）第8页，共24页，编辑于2022年，星期一三、学会用变量分析数据和得出结论三、学会用变量分析数据和得出结论“实验结论实验结论”的表达模式：的表达模式：在无关变量一定时，因变量与自变量的关系在无关变量一定时，因变量与自变量的关系注意注意1：能具体则具体，描述时不要因果倒置：能具体则具体，描述时不要因果倒置注意注意2：不能用实验现象（结果）来代替实验结论：不能用实验现象（结果）来代替实验结论例例4.有人把等量的紫有人把等量的紫罗兰叶分叶分别放在封放在封闭的、大小相同的的、大小相同的1号号和和2号容器中，并将它号容器中，并将它们置于相同置于相同强度不同度不同颜色的光照下，色的光照下，8h（小（小时）后分）后分别对容器中的氧气容器中的氧气进行行检测，得到如下，得到如下实验数据：数据：容器容器植物植物光的光的颜色色 温度（温度（）氧气增加量氧气增加量（mL）1紫紫罗兰红22802紫紫罗兰黄黄22-10他们得出的结论是：他们得出的结论是：在光照强度和温度一定时，紫罗兰叶进行在光照强度和温度一定时，紫罗兰叶进行光合作用光合作用的效率的效率与与光的颜色光的颜色有关。有关。自变量自变量因变量观测指标因变量观测指标光合作用的效率光合作用的效率第9页，共24页，编辑于2022年，星期一据相关资料介绍：甲壳素喷施于草莓的据相关资料介绍：甲壳素喷施于草莓的叶面可促进草莓根系细胞的分生，使根叶面可促进草莓根系细胞的分生，使根系变得发达，增强草莓抗旱倒伏的能力。系变得发达，增强草莓抗旱倒伏的能力。自然界中，甲壳素广泛在于低等植物菌自然界中，甲壳素广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁等。真菌的细胞壁等。可供选择的材料：可供选择的材料：两个型号相同且盛有同种泥土的花盆、生长正常、长势相两个型号相同且盛有同种泥土的花盆、生长正常、长势相近的两棵草莓幼苗、近的两棵草莓幼苗、0.02%甲壳素溶液、甲壳素溶液、清水、直尺等。清水、直尺等。探究：探究：甲壳素对草莓根系生长的促进作用甲壳素对草莓根系生长的促进作用。请你设计实验方案。请你设计实验方案。四、学会用变量设计实验四、学会用变量设计实验第10页，共24页，编辑于2022年，星期一探究：探究：甲壳素对草莓根系生长的促进作用甲壳素对草莓根系生长的促进作用。自变量自变量因变量因变量因变量观测因变量观测指标指标根系长度和根系长度和根的数量根的数量对照实验对照实验对照实验对照实验对照组（无刺激因素的作用）对照组（无刺激因素的作用）实验组（有刺激因素的作用）实验组（有刺激因素的作用）等量原则（生物材料等量原则（生物材料、实验器具、实验器具和试剂）和试剂）有甲壳素有甲壳素无甲壳素无甲壳素增加实验对象数量增加实验对象数量避免偶然性的方法：避免偶然性的方法：增加实验次数增加实验次数第11页，共24页，编辑于2022年，星期一设计实验方案：设计实验方案：1.实验前测。实验前测。1.分别数出根的数目并测量每条根的分别数出根的数目并测量每条根的长度，计算出总长度。长度，计算出总长度。4.无关变量及控制无关变量及控制 温温度和光照等，防止无关变量度和光照等，防止无关变量的影响。的影响。目的：目的：步骤：步骤：2.便于实验的观察、统计、便于实验的观察、统计、比较和对实验现象的描述。比较和对实验现象的描述。2.将两棵草莓幼苗分别栽入两个花盆中将两棵草莓幼苗分别栽入两个花盆中并编号为并编号为A、B。3.设置对照实验设置对照实验遵循单一遵循单一变量原则，实验组和对照组变量原则，实验组和对照组的不同是甲壳素的有无，突的不同是甲壳素的有无，突出甲壳素的作用。出甲壳素的作用。4.将上述装置放在温度和光照等外界环境将上述装置放在温度和光照等外界环境条件适宜且相同的地方培养。条件适宜且相同的地方培养。3.每天对每天对A花盆中草莓喷洒用清水配制花盆中草莓喷洒用清水配制的的0.02%甲壳素溶液，同时对甲壳素溶液，同时对B花盆中花盆中草莓喷洒等量的清水。草莓喷洒等量的清水。5.20天后，再次数出根的数目并测量每条根天后，再次数出根的数目并测量每条根的长度，计算出总长度。的长度，计算出总长度。5.实验后测。实验后测。可供选择的材料可供选择的材料：两个型号相同且盛有同种泥土的花盆、生长正常、长势相近：两个型号相同且盛有同种泥土的花盆、生长正常、长势相近的两棵草莓幼苗、的两棵草莓幼苗、0.02%甲壳素溶液、甲壳素溶液、清水、直尺等。清水、直尺等。第12页，共24页，编辑于2022年，星期一如果实验前的假设是：甲壳素对草莓根系生长具有促进作用如果实验前的假设是：甲壳素对草莓根系生长具有促进作用。预期的实验结果是怎样的？预期的实验结果是怎样的？预期的实验结论是怎样的？预期的实验结论是怎样的？实验结果的预测：实验结果的预测：为了得到可靠的结论，实验结束后需要为了得到可靠的结论，实验结束后需要比较的数据比较的数据应该是什么？应该是什么？第13页，共24页，编辑于2022年，星期一 设计实验时必须要表达清楚设计实验时必须要表达清楚3个要点：个要点：（如果（如果因变量因变量不容易观察或不能直接测量不容易观察或不能直接测量 如何如何转换转换为为容易观察或能测量的容易观察或能测量的科学量）科学量）2、如何保持、如何保持无关变量无关变量不变？不变？1、如何改变、如何改变自变量自变量？3、如何观察或测量、如何观察或测量因变量因变量,并比较并比较？第14页，共24页，编辑于2022年，星期一五、学会评价和交流五、学会评价和交流例例5.为为研究雪水中的研究雪水中的融雪融雪剂剂对对种子萌种子萌发发的影响情况的影响情况，某，某兴兴趣小趣小组进组进行了如下行了如下实验实验。收收集集纯纯雪水（不含融雪雪水（不含融雪剂剂的雪水）和融雪水（含有融雪的雪水）和融雪水（含有融雪剂剂的雪水）。的雪水）。测测定融雪水中融雪定融雪水中融雪剂剂的溶的溶质质质质量分数量分数为为2.16%。准准备备五个相同的五个相同的洁净洁净培养皿，各培养皿，各铺铺上一上一层层棉花，并棉花，并标记为标记为A、B、C、D、E。取。取200粒大豆种子，粒大豆种子，随机平均分成五随机平均分成五组组，每，每组组40粒，分粒，分别别放入上述培养皿中。放入上述培养皿中。用用纯纯雪水和融雪水按下表比例配置溶液，并全部加入相雪水和融雪水按下表比例配置溶液，并全部加入相应应的培养皿中。的培养皿中。组别组别A组组B组组C组组D组组E组组纯纯雪水雪水质质量克量克2017.5151002.16%的融雪水的融雪水质质量克量克02.5 51020将各将各组组放置在适宜的放置在适宜的环环境中培养，适境中培养，适时补时补充水分，充水分，4天后天后统计统计各各组组的种子萌的种子萌发发率。率。本本实验实验在种子的在种子的选择选择上上还还存在两点不足是存在两点不足是 。没有选择饱满且大小相近的种子；没有选择饱满且大小相近的种子；没有选择多种植物种子没有选择多种植物种子 第15页，共24页，编辑于2022年，星期一例例6.酸雨酸雨对对植物的生长植物的生长会有影响吗会有影响吗?小宇同学就这一问题进行了探究，制定计划并实施：小宇同学就这一问题进行了探究，制定计划并实施：（1）在一个花盆里播）在一个花盆里播1粒的大豆种子，等它们长成幼苗后做实验；粒的大豆种子，等它们长成幼苗后做实验；（2）向食醋中加清水，配制成）向食醋中加清水，配制成“模拟酸雨模拟酸雨”。（3）向花盆里的大豆幼苗喷洒）向花盆里的大豆幼苗喷洒“模拟酸雨模拟酸雨”，每天一次，观察并记录实验现象。，每天一次，观察并记录实验现象。实验结果：几天后，花盆中大豆幼苗全部死亡。实验结果：几天后，花盆中大豆幼苗全部死亡。该实验设计中的不足之处是该实验设计中的不足之处是:1、只用一粒种子做实验存在偶然性、只用一粒种子做实验存在偶然性2、没有设置对照组、没有设置对照组第16页，共24页，编辑于2022年，星期一例例7.某校某校实验实验小小组组探究探究“甲状腺激素甲状腺激素对对蝌蚪生蝌蚪生长发长发育育的影响的影响”的的实验过实验过程如下：取两个程如下：取两个相同的玻璃缸，分相同的玻璃缸，分别贴别贴上上标签标签A、B。每天。每天记录记录蝌蚪生蝌蚪生长发长发育的情况。育的情况。请请回答：回答：实验实验步步骤骤A缸缸B缸缸1000mL池塘水池塘水1000mL自来水自来水分分别别加入同加入同时时期孵化出的蝌蚪各一只期孵化出的蝌蚪各一只加入等量的蝌蚪加入等量的蝌蚪饲饲料料加少加少许许甲状腺激素制甲状腺激素制剂剂不加甲状腺制不加甲状腺制剂剂水温保持在适宜的范水温保持在适宜的范围围内内在在这这个个实验设计实验设计中，有两个步中，有两个步骤骤不不够严谨够严谨，请请你加以改你加以改进进完善完善:_；_；第第步，应该在两缸中加同样水质的水步，应该在两缸中加同样水质的水 第第步，加入步，加入1只蝌蚪数量太少，应加入相同数量的小蝌蚪若干只只蝌蚪数量太少，应加入相同数量的小蝌蚪若干只第17页，共24页，编辑于2022年，星期一评价实验方案存在评价实验方案存在不足之处不足之处，我们一般从哪些方面考虑？，我们一般从哪些方面考虑？变量是否变量是否控制好，控制好，是否设置是否设置对照对照组，组，样本是否样本是否充足充足，以排除实验的，以排除实验的偶然性偶然性是否进行了是否进行了多次多次实验实验得出的结论是否得出的结论是否科学科学等方面进行评价。等方面进行评价。第18页，共24页，编辑于2022年，星期一第19页，共24页，编辑于2022年，星期一1.某学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，想进一步研究不同磁场强度某学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，想进一步研究不同磁场强度与黄豆下胚轴生长的关系，他已设计了探究实验方案框架，请你根据科学探究与黄豆下胚轴生长的关系，他已设计了探究实验方案框架，请你根据科学探究的有关知识帮他补充完整。的有关知识帮他补充完整。（1）提出问题：）提出问题：。（2）课题名称：不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度的关系。）课题名称：不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度的关系。（3）实验假设：）实验假设：。（4）实验用品：饱满的黄豆种子、磁铁（用于组建不同磁场环境）、）实验用品：饱满的黄豆种子、磁铁（用于组建不同磁场环境）、25黑黑暗温室环境、尺、清水、烧杯、纱布及其他所需材料暗温室环境、尺、清水、烧杯、纱布及其他所需材料（5）实验步骤：）实验步骤：将一定数量品质相同的黄豆用清水浸泡将一定数量品质相同的黄豆用清水浸泡12小时；小时；用磁铁组建用磁铁组建 。取底部铺有纱布的取底部铺有纱布的4个烧杯，各放入个烧杯，各放入5粒浸泡过的黄豆，盖上湿纱布；粒浸泡过的黄豆，盖上湿纱布；在在25的黑暗温室环境中，的黑暗温室环境中，剩余的，剩余的一个作为对照组，并贴上标签区分；一个作为对照组，并贴上标签区分；每天补充一定量的清水，以保持黄豆芽生长的合适湿度；每天补充一定量的清水，以保持黄豆芽生长的合适湿度；一周后，一周后，。（6）设计一张表格用于记录实验数据。）设计一张表格用于记录实验数据。（7）写出一种可能的实验结果及相应的结论。）写出一种可能的实验结果及相应的结论。不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度有什么关系？不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度有什么关系？在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长。在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长。强度不同三个磁场环境，分别命名为磁场强度不同三个磁场环境，分别命名为磁场1、磁场、磁场2、磁场、磁场3。随机取三个烧杯分别放入上述磁场中随机取三个烧杯分别放入上述磁场中测量并记录每根黄豆芽下胚轴的最终长度，求平均值。测量并记录每根黄豆芽下胚轴的最终长度，求平均值。第20页，共24页，编辑于2022年，星期一不同磁不同磁场场强强度度黄豆芽下胚黄豆芽下胚轴轴的的长长度度第第1 1根根 第第2 2根根第第3 3根根 第第4 4根根第第5 5根根 平均平均值值磁磁场场1 1磁磁场场2 2磁磁场场3 3无磁无磁场场（对对照）照）第21页，共24页，编辑于2022年，星期一2.某中学生物学科兴趣小组在学习了某中学生物学科兴趣小组在学习了“青蛙的生殖和发育青蛙的生殖和发育”后，开展后，开展“各种污染物各种污染物对青蛙受精卵孵化率的影响对青蛙受精卵孵化率的影响”的探究活动：的探究活动：他们提出的问题是他们提出的问题是 。他们作出的实验假设是：各种污染物会降低青蛙受精卵孵化率。他们作出的实验假设是：各种污染物会降低青蛙受精卵孵化率。他们采集了一定数量的青蛙受精卵，以化肥、洗涤剂作为污染物，在鱼缸中他们采集了一定数量的青蛙受精卵，以化肥、洗涤剂作为污染物，在鱼缸中进行实验观察。如下表：（蛙受精卵随机分组）进行实验观察。如下表：（蛙受精卵随机分组）回答下列问题：回答下列问题：（1）青蛙的发育过程经受精卵）青蛙的发育过程经受精卵 幼蛙幼蛙成蛙等阶段，所以它的发育成蛙等阶段，所以它的发育属于属于 。（2）实验组）实验组1中，中，A应是应是 ；实；实验组验组3中，中，B应是应是 ，原因是，原因是 （3）实验时需要定时观察记录的）实验时需要定时观察记录的内容是内容是 。（4）支持上述假设的实验结果是）支持上述假设的实验结果是 。实验组实验组号号 蛙受精卵数量蛙受精卵数量模模拟环拟环境境1100A2100清水和化肥清水和化肥3B清水和洗清水和洗涤剂涤剂污染物对青蛙受精卵孵化率有影响吗？污染物对青蛙受精卵孵化率有影响吗？蝌蚪蝌蚪变态发育变态发育清水清水100实验材料的数量应该是相等的实验材料的数量应该是相等的被孵化的蛙卵的数量被孵化的蛙卵的数量1组中蛙卵的孵化率最高组中蛙卵的孵化率最高第22页，共24页，编辑于2022年，星期一谢谢指导第23页，共24页，编辑于2022年，星期一例例1.探究探究“影响酶的催化作用的因素影响酶的催化作用的因素”实验中，实验中，“酶的催化作用酶的催化作用”是是 ，“滴加碘液后溶液颜色的变化滴加碘液后溶液颜色的变化”是是 。因变量因变量因变量的观测指标因变量的观测指标例例2.“比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，实验中，“过氧化氢分过氧化氢分解速率解速率”是是 ，“试管内产生气泡量的多少试管内产生气泡量的多少”是是 。因变量因变量因变量的观测指标因变量的观测指标第24页，共24页，编辑于2022年，星期一