“实验设计之控制变量”教学设计.doc

“实验设计之控制变量”教学设计生命科学是一门实验科学,生物学中很多知识更新都归功于实验技术进步,好实验方案往往能达到事半功倍效果。纵观高中生物教材,很多经典实验设计都十分巧妙,既易懂又精确。但是在练****与考试中很多学生往往面对实验设计题目没有解题思路,究其原因,很可能是在最初学****实验设计时就没有掌握好设计原则,才会觉得无从下手。在高中生物必修1第五章“细胞能量供应与利用”第1节“降低化学反应活化能酶”中第一次出现了实验设计变量与对照设置,我觉得很有必要专门用一节课时间将实验设计原则做专题讲解。可能有老师会觉得这样浪费了本来就不多生物课时,但是俗话说得好,“磨刀不误砍柴工”,学生们如果在一开始就把控制变量与对照设置原则理解透彻了,那么对以后所有实验设计方案(包括其他学科如物理、化学实验等)理解都是十分有益。本专题是必修1第五章第1节第2课时,在第1课时中我已经讲解了酶本质与特性,因此学生们是有能力看懂实验过程与结果。以下是我教学设计: 专题――实验设计之控制变量一、教学目标(一)知道实验中变量(二)理解控制变量实验方法二、教学重点与难点(一)重点:运用控制变量方法设计实验(二)难点:对照实验设置三、教学过程(一)导入国际田联抢跑规则由一次抢跑变为零抢跑,就是为了保证单一变量――速度,使得比赛公平公正。否则,一个人早起跑而另一个人晚起跑,或者一个人跑50米而另一个人跑100米,则比赛成绩就没有意义了。(二)概念 :实验过程中可以变化因素。 :实验变量中可人为改变变量,如***化铁溶液与肝脏研磨液。 :随着自变量变化而变化变量,如过氧化氢分解速率。 :除自变量外,实验过程中存在其他可变因素,也会对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。 :除了一个因素以外,其余因素都保持不变实验叫做对照实验。在对照实验中,除了要观察变量外,其他变量都应当始终保持相同。(三)控制变量基本原则 。 。(四)实验酶高效性酶专一性表2 思考,在表1中: (1)1号与2号对照说明:加热可以促使反应速率加快。(2)1号与3号对照说明:无机催化剂Fe3+可以促使反应速率加快。(3)1号与4号对照说明:有机催化剂过氧化氢酶可以促使反应速率加快。(4)3号与4号对照说明:过氧化氢酶催化分解效率比Fe3+高得多。(5)在用1号与3号或者4号进行对照时,如果要达到完全精确空白对照效果,还应该在1号试管中加入2滴蒸馏水。(6)2号试管可不可以与3号、4号试管进行对照?为什么? 答:不能,因为2号试管与3、4号试管条件对比不是单一变量,而是有催化剂与温度两组变量,则无法说明反应速率加快是温度造成还是催化剂造成。剖析温度(表3)与pH(表4)对淀粉酶活性影响思考: (1)在表3中,淀粉酶溶液可否不进行等温预处理?为什么? 答:不行,因为酶具有高效性,如果酶未经过等温处理,则加入酶溶液后,体系温度尚未达到预设0℃或者100℃,此时会有一部分底物发生反应,影响实验结果。(2)在表4中,可不可以先加淀粉溶液再调整酸碱度?为什么? 答:不可以,因为如果先加入淀粉溶液,之后再调整pH,则在体系pH达到预设值之前就已经有一部分淀粉发生了反应,会对实验结果造成影响。(五)随堂练****小明同学分别滴一滴质量相