如何设计两个对比组的简单的两因素实验设计计

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实验中的对照组是如何设计的?
实验中的对照组是如何设计的?
这个得具体情况具体分析对照组实验:也叫平行组实验,是指既有实验组又有对照组(控制组)的一种实验方法.实验组即实验单位,对照组是同实验组进行对比的单位.两组在范围,特征等方面基本相同.在对照组实验中,要同时对两个观察客体(试点客体和控制客体)做前测与后测,并比较其结果以检验理论假设.  对照是实验所控制的手段之一,目的在于消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度.在对照试验中涉及实验组和对照组,至于哪个作为实验组或对照组,在不同的对照类型中判断依据不同.  对照组(作为衬托)1、处于自然状态或理想状态的 2、不接受变量的或未经处理的3、已知结果的.[转载]怎样设计实验方案
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课例研究:怎样设计实验方案
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&------高三生物第二轮实验专题复习之一
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&第一部分&
教学问题提出的背景
&一、教学问题提出的过程
&生物学是一门实验的科学.有关生物科学的知识、原理和规律都是来源于实验,人们又用已掌握的生物科学知识、原理和规律去指导生物科学实验,使之更完善和获取更丰富的生物科学知识、原理和规律,这就是生物科学的方法论.高中生掌握一定的实验能力是必要的.
(一)双纲中对实验能力的要求
1。现行全日制普通高级中学《生物教学大纲》对实验能力的要求(课程目标第3项能力方面之(3)条,共4条):
&学会科学观察和实验方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2.现行理科综合下高考《生物考试大纲》(考试内容第1项能力要求之(3)条,共4条,06考纲):
&理解所学实验,实验内容,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,并对实验现象和结果进行解释,分析处理;能对一些生物学问题进行初步的探究性研究.
3.高中新课标下07年高考《生物考试大纲》,对实验与探究能力的要求更明确具体(考试内容第1项能力要求之(2)条,分4小点,共4条):
&①能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验.包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤.掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及到的方法和技能进行综合运用.
②具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
&& ③
具有对一些生物学问题进行初步探究的能力.包括运用观察,实验与调查,假说演绎,建立模型与系统分析等科学研究方法.
&& ④能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订.
从上述高中生物的双纲中不难看出,从“实验方案的设计”入手可以培养或考查学生在双纲要求的绝大部分实验能力.换句话说,高中学生掌握的双纲要求的绝大部分实验能力均可在“实验方案”中反映出来.
(二) 近几年部分全国、省市生物高考考查实验能力的试题
1.2005年高考全国理综卷第30题(21分)&&
这道高考题从实验方案的角度来说,其实就是考查设计实验方案的能力。(1)小题考查的是实验原理(含在实验方案的假设中),(2)小题考查的是预期实验结果,(3)小题考查的是推测实验结果。
&2.2005年高考全国理综卷第31题(21分)
&这道高考题从实验方案的角度来说,其实就是考查设计实验方案的能力。(1)小题考查的是评价实验方案,
(2)小题考查的是设计实验方案(包括作出假设,设计实验,预期结果和结论)。
3.2006年高考全国理综卷第30题(22分)&
高考这道高考题从实验方案的角度来说,考查的是设计实验(补充完善),分析和预测结果的能力。
4.2006年高考全国理综卷第31题(20分)
&&这道高考题从实验方案的角度来说,其实就是考查设计实验方案的能力。&
(1)、(3)小题考查的是实验原理,(2)小题考查的是设计实验,(4)小题考查的是预期实验结果和结论。
5.2005年高考全国理综卷第4题(6分)
&这道高考题从实验方案的角度来说,考查的是预期实验结果的能力。
6.2005年高考江苏生物卷第42题(10分)
&这道高考题从实验方案的角度来说,其实就是考查设计实验方案的能力。(1)小题考查的是实验目的,(2)小题考查的是评价实验材料(或分析实验结果),(3)①②子小题考查的是设计对照实验(空白对照),(3)③子小题考查的是预期实验结果。
从上述的生物高考试题看,实验能力考查几乎涉及到了“实验方案”的每一个内容,包括实验目的,假设,设计实验,分析和预期结果和结论.其中设计实验与分析和预期结果和结论是重点考查内容.换句话说“实验方案的设计”可以涵盖上述高考试题的绝大部分内容.
全国理综(生物)卷实验能力考查分值的权重超过了0.5。
(三)实验方案的设计在学生中存在的问题
&在学完高中三册生物课本知识包括实验内容,进入高三总复习之后,向学生做了一次有关实验方案设计不懂方面的调查,归纳起来,存在的问题有:
&生物实验很难,难得无法下笔,因为难记,有的实验希奇古怪,总想都没有头绪,特别是课本上的实验,还要识记一些数据,药品,方法和步骤.简直要我的命,我不想学实验了.(笔者注:已经泛化成了消极的态度,影响到了“情感、态度和价值观”维度的发展)
问题2& 不知道怎样设计实验方案.
对于设计实验方案问题,除假设,结果,结论会写外,中间的具体设计实验不清楚,不知道怎样去对照?按照一个什么样的步骤,其中的顺序怎样?
问题4& 不知道如何设计实验怎样设计?(还包括)
(1)对照实验怎样设计?
(2)怎样才能朝更正确的方向想到这个实验设计?
(3)怎样选择单因子变量?
&在探究性实验中通过怎样的实验操作来证明实验目的的正确性上缺乏一定的能力.(笔者注:怎样根据实验目的设计实验)
问题6& 实验步骤不会写.
问题7 &要如何在这题中拿高分?而且怎样去答知识点?
从学生存在问题可概括成:
& 1.实验难记得要命.
& 2.知道实验方案的一般步骤,但每步的目的是什么,不很清楚,因此常犯模式化错误.
& 3.实验设计的目的不明确,实验设计的原则和实验设计的方法不熟悉.
& 4.实验结果和实验结论分不清.
二.教学问题解决的策略
1.高中生物双纲中要求的内容非常丰富(考纲要求有18项),因此,近年生物高考考查实验常考不厌;考查实验既符合新课标理念探究性学习,又不超出现行双纲的要求范围,并且命题的切入点又多。因此近年生物高考考查实验,常考常新。通过高考生物试题分析,常考常新的新的命题切入点离不开由“实验方案”这条线,连接的各个知识点,在实验复习教学中,若也用这条线把课本实验连接起来,就会使实验复习变简单了,好记了,好做了,好写了,既可避免实验复习的“炒剩饭”,又可使学生容易接受。
2.课堂实验复习教学中以怎样设计实验方案为主线,主要讲清实验方案的一般步骤,每步的目的,为什么要实验,怎样设计实验及实验,又如何来分析和预测实验结果和结论等问题。
3.仅按第2条策略教学,全属理论知识,为防止学生听不懂,记不牢,缺乏兴趣,必需结合课本实验作为例证;穿插生活中的实例使之生活化,实用化,尽力做到深入浅出。
4.本节实验复习课内容多,改用多媒体方式授课增大课堂容量,但又会造成学生的思维时间紧,内容记录不详,需把教案打印,发给学生,便于巩固复习,作为资料。
通过以实验方案的设计的方式来复习高中生物实验的愿望是引领学生运用所学的生物学知识、原理和规律设计实验(知识和技能层面目标);引领学生掌握和参与设计实验和实验的方法和过程(方法和过程层面目标);引领学生喜欢实验,乐于实验(情感、态度和价值观层面目标);最终引领学生较顺利地用实验来解答要求证的问题(人的发展总目标)。
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课堂教学的实施过程
初步学会设计实验方案的一般步骤,能设计简单的实验方案。
明确实验中的三种变量的含义,掌握对照性原则,等量性和单因子变量的原则的含义.并能根据具体要求并结合实际设计实验组和对照组。
学会给实验做出预期结果和结论。
体验科研的准备过程和方法。
教学重点和难点
教学目标中的第2,3条既是教学重点又是教学难点。
问题:一生发剂老板请著名广告师设计广告被拒绝了。你知道为什么吗?如果请检验师会拒绝吗?&&&&
引言:回顾近几年生物高考的实验考查,其试题的方法和原理源于课本实验,而内容又高于课本实验,常考不厌,并常考常新,实验方案的设计就是考查内容之一。
实验方案一般包括:实验名称----实验目的-----实验内容----理论假设----材料用具----方法步骤----实验预期结果和结论。
一.& 实验名称
实验名称要简单具体,用准确的词语概括地说明要解决的对象和问题,还可说明研究方法。
例1& P1--17实验一
生物组织(对象)中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定(问题)
P1--30 实验二
用高倍显微镜观察(方法)叶绿体和细胞质(对象)的流动(问题)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
二.& 实验目的
实验目的是实验者通过实验活动,期望解决哪些问题,达到什么程度.用精练的语言概括成几点。
三.& 实验内容
实验内容是根据实验目的的需要,在实验过程中所完成的任务。用精练的语言概括成几点,要简单概括,使之一目了然。
实验目的和实验内容容易混淆不易区别,实验内容是为实验目的服务的,又是方法步骤的提纲。可从表述上加以区分。
例2& P1—30 实验二&
用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动中:
①&&&&
实验目的表述成-----“初步掌握高倍镜的使用方法”.
②&&&&
实验内容表述成------“用显微镜观察叶绿体”.
四.& 实验假设
实验假设是根据已有的生物科学知识,原理和经验等对实验课题设想出的一种或几种可能的答案。实验假设不等同于实验结论,因为假设的结论还有待于用实验来求证。若实验结果与之相符,则假设就是结论。但值得说明的是并不是所有的实验都要进行假设,比如“测定种子的发芽率”就不必要做假设。
实验材料用具
1.选择实验材料应以容易得到和有利于产生清晰的实验结果为原则。比如在“鉴定生物组织中的还原糖”的实验时:“应该选择含糖量较高、颜色为白色或近于白色的植物组织,以苹果、梨为最好”。
&&&&2.实验材料用具是为了实验用,要什么,选什么。
3将所需的实验材料,仪器和试剂列出清单.。
&六.方法步骤
&&&&&实验方法就是怎样来操作实验,实验步骤就是实验顺序,先做什么,后做什么,实验方法步骤就是怎样来操作实验及实验过程,是实验方案的中心环节。一般包括准备,分组及实验和观察记录结果三个阶段。
&&&&1.准备&&
有的实验材料要加以处理,以待实验用。
例3&& P1—18&
实验一“还原糖的鉴定”时的准备是:制备生物组织样液
①&&&&
将苹果洗净,去皮,切成小块
②&&&&
取几小块(5g)放入研钵中,加少许石英砂研磨,再加5mL水,继续研磨.
③&&&&
将玻璃漏斗插入试管中,在漏斗上垫上一层纱布,将苹果研磨液过滤.
2.分组及实验&
之所以要实验是因为在自然条件下,不能单纯地靠观察得出结论;之所以要分组进行实验是因为人为控制的条件下的单组实验得出的结论不可靠或不可信,以排除其他干扰因素的影响。否则,就不必要实验;或不必要分组。设计实验的思路是:实验目的中待验证的,又不可直接观察的“量”(因变量)------转化为与之有因果关系的“量”(自变量)------操纵后“量”产生可观察的可信的现象-----判断前“量”的有和无,多和少。
(1)实验中的变量
&▲自变量----就是指由实验者所实施并主动加以操作的实验因素.它是一种原因变量。
&▲因变量----就是指由于自变量的影响而产生的结果.它是一种结果变量。
&▲无关变量----就是指可能影响实验结果而又与实验目的无关的一切因素。
实验的过程就是操纵自变量,观测因变量,控制无关变量。
P3—8& 实验一& 温度对酶活性的影响中
自变量----温度
因变量----酶的活性
无关变量----pH,酶的浓度,溶液的量等
(2)实验设计的原则
&&&&&&▲对照原则----设计的两组实验,其中一组的某一因素(即自变量)加以人为的控制,即为实验组;另一组在正常状态或自然状态,不施加人为的影响即为对照组.
&&&&&&▲单因子变量和等量原则----要操纵的因素(即自变量)必须是一个,在两组实验中并且不相同或不相等,即单因子变量原则。而除此之外的其他因素(即无关变量)在两组实验中必须相同和相等,即等量原则。
我们班气象生物学探究小组(谭雪晴等)的“日照长短与豌豆开花的实验研究”实验方案中设计了两组实验:
①将1号豌豆每天早晚各延长10分钟光照时间;持续至开花.
②将2号豌豆不作处理,放在自然光照下,持续至开花,1号和2号豌豆除以上不同外,均在相同温度,相同光照,相同地点,进行相同管理.
实验组-----①组
对照组-----②组
单因子变量(自变量)-----长日照
因变量-----豌豆开花
&&&无关变量-----光照强度,温度,湿度,豌豆长势,管理等
(3)对照实验的设置&&&
在实验中设置对照组其目的是与实验组进行对比,以显示实验的效果,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有如下几种:
&&&&&▲空白对照&&
空白对照就是不给对照组施以实验因素,而根据实验目的给实验组施加一种因素,以观察这个因素对实验结果的影响。简单地说:实验组有某个单因子变量,而对照组无这个单因子变量。
例7& P1—87& 动物激素饲喂小动物的实验
&&&&&①将3个玻璃缸中分别编号为1号、2号、3号.
②在3个玻璃缸中加入2000 mL 提前晾晒3--4d的自来水和等量的新鲜水草,然后在每个玻璃缸中放入5只相同的蝌蚪.
③在1号玻璃缸中加入甲状腺激素5mg;在2号玻璃缸中加入甲状腺抑制剂(甲硫唑)5mg;3号玻璃缸中不加药.
1号与3号;2号与3号均为空白对照.1号和2号为实验组.3号为对照组.
&&&&▲相互对照&
指不单设对照组,而是两组实验相互对照。简单地说,两组实验的单因子变量的“质”是不同的。
例8& 在上例中的1号和2号可相互对照.
例9& P1-46&&
实验四&& 比较过氧化氢酶和Fe3+ 的催化效率.
&&&&①取两支洁净的试管,编上号,并各注入2mL过氧化氢溶液.
②向1号试管内滴入2滴肝脏研磨液;向2号试管内滴入2滴三氯化铁溶液.
1号和2号为相互对照;1号实验组,2号对照组.
&▲条件对照&&
指实验组和对照组所存在的条件不同,因条件不同而引起的结果不同,而这个条件不同就是造成结果不同的原因。简单地说,实验组和对照组中的单因子变量的“量”是不等的。
& 例10& P3—8实验温度对酶活性的影响.
①取3支试管,遍上号,然后分别注入2mL新鲜可溶性淀粉溶液.
②另取3支试管,编上号,然后分别注入1mL新鲜淀粉酶溶液.&
③将装有淀粉溶液和酶溶液的试管分别分成3组,分别放入热水(约60℃).沸水和冰水中,维持各的温度5min.
&& ④
分别将淀粉酶容易注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后,维持各自的温度5min.
&&&&&&&&&&&
3组实验中的单因子(温度)不同:60℃,100℃,0℃
&&&&▲自身对照.&&
指实验组和对照组在同一个实验对象上进行,不另设对照组。通过实验前后的变化程度足以说明实验因素对实验结果的因果关系。
例11& P1—17&
实验一& 生物组织中还原糖,脂肪,蛋白质的鉴定.
&&&&&①
还原糖的鉴定:组织样液:实验前 浅色 ------- 实验后砖红色.
② 脂肪的鉴定:组织颗粒.实验前 透亮--------实验后橘 红色
&&&&&③蛋白质的鉴定:蛋白稀释液,实验前无色------实验后紫色
以上实验在实验前后的颜色变化足以说明各自验证的物质的存在.不必另设对照实验.
例12& P1—59&
实验七&& 观察植物细胞的质壁分离与复原.
洋葱表皮细胞(质壁紧贴)& 0.3g/mL蔗糖溶液&
质壁分离&&&
清水&& 质壁复原(质壁紧贴)
3.观察和记录结果&&
仔细观察实验结果,并实事求是的记录结果.内容较多的还可设计一个表格,便于记录实验结果.
&P1—17& 实验一&
生物组织中还原糖,脂肪,蛋白质的鉴定.
被鉴定的物质
用来鉴定的试剂
苏丹ш染液
双缩脲试剂
实验前颜色
实验后颜色
注:实验方案中,并不要写出具体颜色.
七.预期结果和结论
&实验预期结果是以理论解说为依据,实验组和对照组可能得到的实验现象和事实;结论是根据实验结果进行逻辑推理得出的实验本质和规律。预期结果可能有多个,但每组预期结果则只有一个特定的结论。
例14& P1—87& 动物激素饲喂小动物的实验
提前发育成蛙
延迟发育成蛙
正常发育成蛙
1甲状腺激素有促进动物个体发育的用。&&&&&&&&&&&&&&&&&
2甲状腺抑制剂有抑制动物个体发育的作用
正常发育成蛙
正常发育成蛙
正常发育成蛙
甲状腺激素和甲状腺抑制剂均对动物个体发育无影响
延迟发育成蛙
提前发育成蛙
正常发育成蛙
1.甲状腺激素有抑制动物个体发育的作用
2.甲状腺抑制剂有促进动物个体发育的作用
& 例15& P2--21
在孟德尔的豌豆杂交实验中,F1杂合子自交得到F2高茎787株,矮茎277株。
&结果是:高茎787株,矮茎277株;显性(高茎)∶隐性(矮茎)接近3∶1。
&& 结论是:等位基因分离。
孟德尔的豌豆杂交实验设计了对照组吗?& 设计了;至少6组。
&& (06年高考全国理综卷第31题)
从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄个体各占一半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,形状的分离符合遗传的基本定律。
请回答下列问题:
& (1)种群的个体通过繁殖将各自的--------------传给后代。
(2)确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定,可采用的杂交方法是-----------。
(3)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有-----------种;如果控制体色的基因位于X染色体上,则种群中控制体色的基因型有--------种。
(4)现用两个杂交组合:灰色雌蝇&黄色雄蝇,黄色雌蝇&灰色雄蝇,只做一代杂交实验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以次为依据,对哪一种体色为显性性状,以及体色的基因位于X染色体上还是位于常染色体上这两个问题,作出相应的推测。(要求:只写出子一代的性状表现和相应推测的结论)
这道高考题从实验方案的角度来说,其实就是考查设计实验方案的能力。第(1)小题考查的遗传的实质,第(3)小题考查的是基因的分离定律——均属实验原理;第(2)小题考查的是根据给定的实验目的“确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定”,设计实验方案“正交”和“反交”两组实验。第(4)小题考查的是对已设计好的“灰色雌蝇&黄色雄蝇”,“黄色雌蝇&灰色雄蝇”两组实验作出预期结果,并根据预期结果推出结论。题意是只要求考生写出两组实验的可能出现的若干种结果,并由此结果推出相应的结论。其实命题者防止考生审题不清,题后小括号中加了一个说明。在本年的江西省大多数考生中在解答此小题时,先“假设”黄色的显隐性及其基因的位置,在回答出若干种结果及结论。这样解题错就错在方法上,在江西省的理综评分标准中,有“假设”的答案均判0分并非没有道理。
&& 正确答案(20分):
(1)基因&&&&&&&
(2)正交和反交&&&&&&&&&&
(4)如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多与灰色个体,&&&
则黄色为显性,&&&&
并且体色的遗传与性别无关。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
基因位于常染色体上。
如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多与黄色个体,&&&
则灰色为显性,
并且体色的遗传与性别无关。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
基因位于常染色体上。
如果在杂交组合灰色雄蝇&黄色雄蝇中,子一代中的雄性全&&&&
&则黄色为显性,
部改成灰色,雌性全部表现为黄色:在杂交组合黄色雌蝇&灰&&&&
基因位于X染色体上.
色雄蝇中,子一代中黄色个体多于灰色个体.
如果在杂交组合黄色雌蝇&灰色雄蝇中,子一代中的雄性全&&&&
则灰色为显性,&&&
部表现为黄色.雌性全部表现为灰色:在杂交组合灰色雌蝇&&&&&
基因位于X染色体上.
黄色雄蝇中,子一代的灰色个体多于黄色个体.&
实验方案的设计主要步骤是根据实验目的的要求设计好实验组和对照组实验,在实验中操纵自变量,观测因变量,控制无关变量,并对其结果作出预测和分析,最后根据其结果推测出实验结论。
设计实验方案:杜鹃落叶与日照的关系实验研究&
&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&第三部分&&&
一.学生反馈情况
作业反馈。从课外作业设计的实验方案:杜鹃落叶与日照关系的实验研究看,学生已掌握设计实验方案的一般步骤,在设计实验时,能较好地运用对照原则,单因子变量和等量原则与选择适当的对照方法确定自变量并加以操作以及控制无关变量。但预期实验结果和结论还有些不到位。
直接反馈。课后要求学生把有关设计实验方案方面已掌握的知识和还不够清楚的问题写在纸条上交上来,比较有代表性的有:
老师:非常好,不仅有激情,而且带动了我们的热情,上课时我基本上全听懂了。对您上课基本没意见。
通过这节实验复习课,对实验题目的解答有了初步的认识,解题思路比以前要清晰许多,大体了解了应付题目的方向。其主要内容就是通过设计实验来将一些微观现象转化为宏观现象。可通过实验现象来判断实验结果并得出结论。
通过上了这堂关于设计实验方案的课,我对实验方案的步骤有了大概的认识,明白了原来所不知道的何为实验组,何为对照组,还知道各种不同种类的对照方法。不过我依然有所顾虑的是针对具体的实验还没有多大的把握,下起手来仍然没啥准确率。
生4& 稍粗略了点。具体如何操作实验啊?怎感觉似懂非懂,不过整体上还好。
&对实验原理不是很清楚。
二.参与者集体反思
高中生物实验是教学的难点,又是重点,为什么说难?2006年生物高考全国理综卷实验题共42分,江西省平均分不到6分。说是难点?生物恢复高考后,历年都考了实验,并且在2005年和2006年这两年的全国理综卷中实验的分值很大,占总分72分的42分。
周羽老师的课例研究《怎样设计实验方案》在对实验进行复习时,既重视对教材实验涉及的基础知识进行系统归纳,又对实验的基本程序和基本方法进行归纳总结,并将其转化为学生的能力,为学生生物高考提供了一个有利的保障。
在这堂“实验方案的设计”课中,因老师精心创设情境,激发学生的学习兴趣,在整个教学过程中强调学生亲自参与,动眼看,动手动,动口说,动耳听,动脑思,五官并用。充分发挥教师主导作用,掀起一个又一个学期高潮,激起学生热爱科学实验的兴趣,体验科学过程的乐趣。
这堂“实验方案的设计”课,内容的组织很巧妙,例证的选择很典型。教师讲述很有激情,形体语言非常丰富恰当,容易激发学生的学习兴趣。本节课的内容结构的系统性和完整性非常强。但课堂内容容量过大,虽是多媒体授课,时间还是显得非常紧张,有些必讲必思必练的例题或习题忽略了。解决的教学问题有点华而不实。建议用2—3课时来解决本节课要解决的4个问题。
三.执教者自我反思
(一)成功方面
1. 创设情境,引入主题
①提出问题,中央电视台电视栏目“新闻会客厅”的节目内容:一位生发剂老板请这位著名广告师(新闻会客厅嘉宾)设计广告被拒绝。你知道原因吗?
&& ②广告师说:这位老板的头上就没几根头发。
③分析广告师的推理过程:老板自己肯定会使用或试用本产品------不长头发(现象)------产品无功效(结论)------他不做假广告而被拒绝。
&& ④再提出问题:如果请检验师会拒绝吗?
⑤不会,检验师与广告师的职责不一样,前者的职责是设计实验来验证产品是否有功效,有多大;后者是宣扬产品的功效。
⑥引出实验设计的问题,并结合近年生物高考着重考查实验方案的设计的能力的现实性,强调实验方案设计的重要性。
&& ⑦切入主题,“怎样设计实验方案”。
知识系统,深入浅出
以“实验方案的设计”为专题复习高中生物实验,学生很有新奇感,通过系统讲述学生也很容易掌握设计实验方案的一般程序。并能明确每步的目的。在讲述实验方案的每个环节时,结合课本实验中熟悉的实例,理论与实际相联系;列举一些典型的高考试题加以例证,学生觉得实验方案的设计很有实用性,复习生物实验的积极性高了。本节课较好地解决了“实验方案设计的一般程序”(教学目标之1条)这一教学问题。有实验方案这一条线串联课本实验学生也就不觉得实验难记了。
联系生活,评价实验
在讲述到“分组及实验”时先穿插“吸脂基”的电视广告。其广告词说吸脂基可吸收腹部多余的脂肪,并能使其转移到胸部。广告中并用实验加以证明。其视频结果是:使用产品之后的形象实验对象的腰围明显小于使用产品之前的腰围;使用产品之后的胸围明显大于使用产品之前的胸围。以此广告内容引导学生思考这个广告是假广告而后来被中央电视台禁播?学生讨论后教师得出结论:①脂肪在体内是不能转移的。此广告实验违背了科学性原则,缺乏理论支撑。②有关“腰围”和“胸围”的实验数据(实验结果)都是通过技术处理的,并没有“如实记录”,结果有假,结论(产品的功效)自然站不住脚。
自然恰切地进行情感、态度和价值观层面的教育
在本节课件中出现了两个本班学生的名字:①在讲述实验设计的原则时引用了本班气象生物学探究小组(谭雪晴等)的“日照长短与豌豆开花的实验研究”的实验方案中的设计的两组实验,来例证“实验组”,“对照组”以及实验中的三种“变量”。对谭雪晴及小组成员是极大的无言的鼓励,对他们的成果是极大的肯定。谭雪晴等在课后说:“觉得自己很有成就感”。我想对他们及全班的学生的学习态度会有良好的促进作用。②课件最后一页:汉字输入:宋娜普西亚(学生),排版制作:廖水金(老师)。其目的,一方面是感谢两位的辛勤劳动;另一方面是老师正视自己的不足(不会电脑),而强调学生比老师竟有优势的地方。课后宋娜普西亚说:“当时很欣喜”。我想通过这一实例对学生的人生观,价值观会有个重新的度量。
(二)不足方面
这堂生物实验专题复习课由于过分强调“实验方案的设计”的知识的系统性。在1课时内解决的教学问题过多(4个),课堂容量过大,在教学过程中学生的主体性体现不够,思维时间过紧,教师讲的多,学生练的少,教学内容未能全部完成(把反馈练习作为课外练习),造成教学问题解决的肤浅性。未能完全达到预期的目标,取得预期的效果。
&(三)改进措施
&在保留成功之处的基础上,针对课堂的时间紧、任务重这一实际问题,可通过两种途径来解决:①
把这堂课上为连堂课(两节连上),这种方法的好处是,课的结构不需作大的调整;②
把这堂课的内容调整为三节课讲授,这种方法的好处是,解决教学问题具有针对性,分散了难点。下面是第二种改进方案。
1。初步学会设计实验方案的一般步骤,明确每个环节的具体含义和目的。
&& 2。体会科研的准备过程和方法。
设计实验方案的一般步骤。
基本框架不变,通过“删除”,“增加”部分教学内容,“改进”部分教学策略,便是第一课时的内容和方法。
&“六.方法步骤之2.分组及实验之(1)实验中的变量(2)实验设计的原则&
(3)对照实验的设置”三个内容及相关例题。
&① 在“四.实验假设”中增加实验原理的内容。②
把“设计实验方案:杜鹃落叶与日照的关系实验研究贯穿于各个步骤之中作为系统的例证。
在讲述例题及反馈练习时留足适当的时间让学生思考讨论,最后教师“点击”出答案。反馈练习&
把06年高考全国理综卷第31题调整为05年高考全国理综卷第4题。
实验方案的设计的主要步骤有根据实验课题的实验目的确定实验内容,根据实验原理作出实验假设,再根据实验假设设计好实验,最后对已设计的实验作出预期的结果和结论。
&&&&&&&&&&
&& 第二课时
1﹒明确实验中的三种变量,掌握对照原则,等量原则和单因子变量原则的含义,并能根据具体要求设计实验组和对照组实验。
2﹒体验科研的准备过程和方法。
教学重点和难点
教学目标的第1条是重点也是难点。
1﹒实验中的变量:①自变量& ②因变量& ③无关变量
2﹒实验设计的原则:①对照原则& ②单因子变量和等量因子
3﹒对照实验的设置:①空白对照& ②相互对照&
③条件对照& ④自身对照
在保留原来授课特色的同时,采用第一课时之3条“改进”策略。
&& 2005年高考江苏生物卷第42题。
&& (与本节课相同)
设计实验方案:杜鹃落叶与日照的关系实验研究。
&&&&&&&&&&&
&&&&&&&第三课时
1。学会给实验作出预期结果和结论与分析实验结果和结论。
&& 2。掌握解答有关“实验方案”的高考题的方法
教学重点和难点
&& 1。重点&
教学目标之1、2条。
&& 2。难点&
①实验结果与结论的区分。
②怎样预期实验结果,又怎样推测实验结论。
&& 巩固练习课
&& 1﹒预期实验结果和结论的联系和区别。
①预期实验结果是以理论假设为依据,实验组和对照组可能得到的实验现象和事实。
②结论是根据实验结果进行逻辑推理得出的实验本质和规律。
③预期结果可能有多个。但每组预期结果则只有一个特定的结论。
&& 2﹒分析实验结果和结论
&①分析实验结果就是对实验的结果或预期结果进行分析。根据实验原理为什么会得到这样的结果。&&
②分析实验结论就是表述出根据实验结果推测出结论的逻辑推理的过程,为什么会得到这样的结论。
& &3﹒预测与分析实验结果和结论的区别。
&①前者只要分别表述出结果和相应的结论。是实验前的思维过程。
②后者不仅要分别表述出结果和相应的结论,还要分别表述出推理的过程。是实验后的思维过程。
例1& 2006年高考全国理综卷第31题。
2006年高考全国理综卷第30题。
2005年高考全国理综卷第30、31题。
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