实验设计和课题研究计划.docVIP

实验设计与课题研究计划 【知识网络】 内涵：指正式进行科学实验之前，根据一定的目的要求，运用有关的原理，制定一套实验的研究方案 内容：包括实验题目、假设、预期、实验、观察和收集数据、分析、推论、交流等 实验设计 原则：对照原则、平行重复原则、单因子变量原则 明确目的要求 分析实验原理 方法 选择实验器材 设计实验步骤 记录实验现象和数据 分析现象得出结论 含义：指学生在教师指导下，从学习和社会生活中选择并确定深入探 究的问题 ①明确探究问题 ②制定研究计划 研究性课题 实施过程 ③确定研究方法 ④实施研究计划 ⑤统计数据得出结论 ⑥交流表达展示成果 一般方法：①实验法 ②观察法 ③调查法 ④文献法 【学法点拨】 实验设计和课题研究是近年高考的一个重点，主要考查学生科学研究的能力，试题的灵活性、开放性较大，对学生的能力要求较高。在学习中应注意以下几点： 1.重视书本实验的理解和操作。万丈高楼平地起。实验设计能力的形成不是一蹴而就的，是逐步形成的。首先要认真分析和操作书本实验，理解基本的实验方法，具备一定的操作技能；其次以课文中经典实验为载体，如光合作用的发现、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验、肺炎双球菌转化实验等，从中思考、领悟其实验设计的思路、程序、方法、原理以及实验现象和结论等，为分析、设计实验奠定基础。 2．掌握实验设计的基本原则、方法、内容和课题研究的方法、过程等。具体内容见“知识网络”部分。 3．遵循由浅入深、由易到难、由简单到复杂的认识规律，逐步提高实验设计和课题研究能力。先就问题的提出、实验的设计、对实验结果的假设、对假设的验证、实验现象和数据的观察记录、实验结果的表述等基本环节逐项逐点落实，然后再尝试一个完整的实验方案和课题计划的制定。 4．积极动手参与实验设计与课题研究活动，在实践中提高科学探究能力。 实验设计 【考点指津】 理解实验设计的内涵、内容和类型 掌握实验设计的原则和步骤 应用实验设计原理分析、解释、评价和设计实验 理解探索性实验的一般方法，即提出问题，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 【讲练平台】 例1．(2001年广东高考)为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制定了下列实验方案： ⑴实验目的（略） ⑵实验材料和用具（略） ⑶实验方法和步骤 用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不透气。 ②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内储藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。 ③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。 ④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。 ⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘—碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。 该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正。 解析：这是一道对现成的实验方案进行分析、评价的试题，考察学生对相关基础知识的掌握程度和对实验设计方法、原则的理解程度。要证明CO2是光合作用合成有机物必需的原料，必须要设计正反两个实验，其中一个用来证明供应CO2，有有机物合成，另一个用来证明在其他条件都相同的情况下，去掉CO2，则无有机物合成。题目所给实验方案缺乏对照，这是一个不符合科学实验方法的错误。绿色植物光合作用时主要吸收红光和蓝紫光，在暗室内装有红色安全灯，植物仍会进行光合作用，应将红色灯改为绿色灯。遇碘—碘化钾溶液呈蓝色，这是淀粉的特性而非葡萄糖。对实验方案的分析、解释、评价和完善是实验设计的基本层次，复习中应予以足够重视。 答案：⑴实验步骤②中暗室内用红色安全灯是错误的，应改为绿色安全灯（此项不改，仅在对照中提到也给分） ⑵实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的，改为淀粉。 ⑶未设对照。对照的作法是： a．装置同题干中的步骤①，但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物；用一杯清水代替NaOH溶液。 b．将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内储藏的有机物。暗室内装有绿色安全灯 c．重复题干中步骤③、④ d．重复改正后的题干中的步骤⑤ 例2．(2000年江苏高考