内容正文:
5.实验的评价与修正
授课提示:对应学生用书第129页
实验方案的分析与评价,是“实验设计”的一个环节。所有实验结束后,都需要进行自我或对他人的分析与评价,遇到这类题时,考生需要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度,按照科学性原则、单一变量原则等逐一进行评价。因此形成了“五看法”评价实验设计题。具体评价见下图:
1.某班同学进行了探究影响酶活性的因素的实验。某同学设计了如下实验方案和步骤:①取3支大小相同的试管,编号为甲、乙、丙,分别向3支试管中加入2 mL浆糊;②再各加入2 mL新鲜的唾液淀粉酶溶液,振荡均匀;③将甲、乙、丙3支试管分别置于0 ℃、35 ℃、100 ℃下约5 min;④取出试管,各加入2 mL斐林试剂(边加边振荡),50~65 ℃水浴条件下观察试管内颜色的变化。
(1)本实验的因变量是 ________________,观测指标为__________________________。
(2)同一小组的同学对此实验设计进行了简要评价,其中正确的是___________________。
①实验步骤不正确 ②温度设置不合理 ③不能用斐林试剂检验
(3)你的改进方案为:________________________________________________________。
解析:(1)由分析可知,该实验的自变量是温度,因变量为淀粉的分解量,观测指标是溶液颜色的变化。
(2)实验中步骤②不正确,三支试管加入浆糊后,应该先将三支试管放在不同温度下5 min时间保温,再分别加入2 mL新鲜的小麦淀粉酶滤液摇匀后,再在各自温度中维持5 min。步骤④存在错误,这个实验中不能用斐林试剂检验,斐林试剂检验时需水浴加热,会干扰实验温度,可采用碘液检测淀粉分解情况。
(3)结合(2)可知,实验改进可将步骤②与步骤③对调、将斐林试剂改为用碘液检验。
答案:(1)淀粉的分解量 溶液颜色的变化 (2)①和③ (3)将斐林试剂改为用碘液检验;步骤②与步骤③对调
2.取7株各有5个叶片、株高相近的西红柿植株,分别放在25 ℃的密闭玻璃容器内。实验开始先测定CO2浓度,12 h后,再测定CO2浓度,且以7种不同光照强度(正常自然光照为100%)进行实验。实验装置如图,实验结果见表格:
序号
光照强度(%)
CO2浓度(%)
开始时
12 h后
1
0
0.35
0.368
2
10
0.35
0.342
3
20
0.35
0.306
4
40
0.35
0.289
5
60
0.35
0.282
6
80
0.35
0.280
7
95
0.35
0.279
请回答下列问题。
(1)实验的目的是___________________________________________________。
(2)依据上表所测数据,用曲线图表示净光合作用强度变化趋势。(标明相应数据)
(3)评价该实验设计运用实验原则的合理性
________________________________________________________________________。
(4)若要进一步实验确定哪种光照强度最好。除上述实验评价外,还有的合理建议是________________________________________________________________________。
解析:(1)本题是将同种植物分别置于7种不同光照强度(正常自然光照为100%)下进行的实验,实验开始先测定CO2浓度,12 h后,再测定CO2浓度,12 h之内装置中CO2浓度的变化可计算净光合速率,黑暗时测得的是呼吸速率,故可通过计算得出不同光照强度下的光合速率,所以该实验的目的是探究光照强度与光合作用强度的关系。
(2)依据上表所测数据,以光照强度为横轴,净光合作用强度为纵轴建立坐标系,将实验中数据标在相应位置,并将点连成曲线,图示见答案。
(3)实验中7种光照强度作用的西红柿各有5个叶片、株高相近,可认为生理状况相似,“分别放在25 ℃的密闭玻璃容器内培养、起始的CO2浓度相同”,说明遵循了单一变量原则;设置了不同光照强度的组以及黑暗组,遵循了对照原则,但每个装置中只有一株西红柿,缺少平行重复实验。
(4)随着光照强度的增加,光合速率在增加,即在实验的光照强度范围内没有出现光饱和点,故要进一步实验确定哪种光照强度最好,应设置光照强度为普通光照的100%及以上的组来继续研究。
答案:(1)探究光照强度与光合作用强度的关系
(2)
(3)考虑了单一变量原则和对照原则,但忽略了平行重复原则
(4)增加若干实验组,使光照强度为普通光照的100%及以上(