内容正文:
专题五 实验补充完善类能力培养及答题技巧
【题型01 实验补充完善类 】
一、熟核心 知体系
实验补充完善类题目与实验设计类题目有相似之处,此类题目是根据实验目的,遵循实验设计原则,对设计实验的某个环节做完善、补充,难度低于实验设计类。现从设计实验的各个环节进行分析、例证。
一、实验设计遵循的原则
1.科学性原则
(1)选材科学性:如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料,因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。
(2)实验方法科学性:如使用双缩脲试剂时应先加入A液,再加入B液。
2.单一变量原则和等量原则
二者是完全统一的,只不过强调的侧重点不同,前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量,而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量,必须严格控制在适宜且等量条件下,以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
3.平行重复原则
为减小实验误差应进行多次实验,如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中,每次计数都要重复至少3次。
4.对照原则(为使实验结果更有可信度,需设置对照组)
(1)空白对照:即对照组不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中,对小鼠进行饥饿处理后,注射胰岛素的为实验组,注射等量生理盐水的为对照组。
(2)自身对照:即对照组和实验组在同一实验对象上进行,不再设置新的对照组。如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中,质壁分离状态与自然状态形成对照。
(3)条件对照:即给对照组施加变量处理,但这种处理不是实验假设所定的。如探究甲状腺激素的生理作用实验中,实验组为饲喂甲状腺激素,空白对照为饲喂等量生理盐水,可以再增加一组对照组,饲喂甲状腺激素抑制剂,即条件对照,这样可以增加实验的说服力。
(4)相互对照:即不单独设对照组,而是几个实验组之间相互进行对照。如探究温度、pH对酶活性影响的实验中,各组既是实验组,又是其他组的对照组。
二、实验设计的基本方法
实验设计程序:明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。
1.实验目的
(1)验证性实验:寻找题干信息,一般写有“验证……”,即为该实验的实验目的。
(2)探究性实验:首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。
典题1 如图装置表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株分别放在透光的密闭钟罩内。请将下列分析思路补充完整:
自变量:____________,因变量:_________________________________________________。
实验目的:_____________________________________________________________________。
2.实验假设
假设是指用来说明某种现象,但未经证实的论题,是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想,是研究者对研究结果预先赋予的答案,是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确,也可能错误,但必须能解释题目现象或与题干相符,一般情况下,若是实验中要求写出你的假设,我们应根据自己平常积累的知识,写出认为最可能的一种假设即可。
典题2 哺乳动物体温的相对恒定是完善的调节机制使机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。动物产热的主要方式是细胞的有氧呼吸。为了探究随外界环境温度的改变,哺乳动物细胞有氧呼吸强度是否会产生变化,某校生物兴趣小组制定了以下实验方案:
(1)实验假设:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)材料用具:略。
(3)实验步骤:
①将4个恒温培养箱分别调节成10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃恒温,并编号为甲、乙、丙、丁4组。
②取4只体重400克,性别与生理状况相同的成年小白鼠分别放入4个恒温培养箱中。
③一段时间后,用仪器测量小鼠耗氧量,作好记录并计算。
3.实验原理
实验原理的确认与书写:实验原理就是进行实验的理论依据,书写基本套路概括为“已知条件找变量→根据目的提结论→依据材料判结果→结论结果巧联系→组织语言写原理”。
典题3 为确定人体在运动时呼出气体中CO2的浓度是否比静止时高,某同学进行了如下探究。
作出假设:人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。
实验过程:
①在3个烧杯中分别注入100 mL蒸馏水,测定其pH。
②实验者在安静状态(静坐2 min)、中等运动(步行2 min)以及剧烈运动(跳绳2 mi