内容正文:
微专题1 对照实验解题思路模型建构
核心考点1 实验变量的确定(5年4考)
实验变量是实验中要探究的因素,可以是某操作、环境、物质的浓度(或含量、添加量)等,通过人为控制条件,引起实验结果发生合理变化的因素。
方法1:根据实验目的确定变量
题干中“为了探究(或验证、研究)A对B的影响”等类似文字即为实验目的,其中的A为实验变量,B为实验对象。部分实验对变量的处理会涉及梯度变化,根据实验目的,结合实验设计,在A后加“浓度”“强度”等。
例1 某生物兴趣小组为了探究温度对食物保存时间的影响,进行相关实验设计,本实验的变量为_____。
例2 某校生物实验小组为探究酒精对斑马鱼生命活动的影响,多次重复实验后统计结果如下表,本实验的变量是____________。
组别
一组
二组
三组
四组
五组
处理方式
清水
5%酒精
10%酒精
15%酒精
20%酒精
出现侧翻时间/秒
未出现
65
44
29
20
死亡时间/秒
未出现
535
402
305
196
方法2:根据实验设计确定变量
找出实验设计中唯一不同的处理方式即为变量。此时需要区分控制变量的手段和真正的变量,若找出的方式为控制变量的手段,则需要进一步分析通过控制变量的手段影响的直接因素是什么,该因素即为变量。
例3 小粤同学设计了如图所示实验装置,验证酸奶涨袋是因为微生物污染产生气体,该实验的变量是____________。
例4 生物兴趣小组选取两片叶片形状、大小基本一致的菹草叶片进行如表处理,并将两支试管同时放在光下照射4分钟,实验现象如下表:(注:碳酸氢钠溶液可以释放二氧化碳)
编号及试管中的液体
实验现象
1号试管:1%碳酸氢钠溶液+新鲜菹草叶片
有气泡,叶片上浮
2号试管:等量蒸馏水+新鲜菹草叶片
无气泡,叶片未上浮
该实验是通过________控制变量的,真正的变量是________________。
核心考点2 实验设计(5年5考)
实验设计是指在正式进行实验之前,实验者根据一定的目的和要求,运用有关科学知识原理,对实验过程中的材料、方法、步骤等全部方案的制定。
Ⅰ.实验的预处理
类型1:目的是排除原有某种因素的影响。如探究植物的光合作用时,需对植物进行暗处理一昼夜。
类型2:目的是使实验对象处于有利于实验探究顺利进行的某种状态。如研究某种药物对疾病的影响时,需构建实验动物疾病模型,使某种动物患病,成为患糖尿病模型、肥胖动物模型等。
例5 兴趣小组同学利用箦(zé)草来探究光照强度对光合作用的影响。在实验前将箦草放置在______处一昼夜,目的是________________________________________________________________________。
例6 为探究口服胰岛素能否治疗糖尿病,某生物兴趣小组用小鼠,进行如下研究:
步骤
注射组
口服组
A
破坏小鼠的胰岛,并随机平均分成两组
B
定时喂全营养饲料,每次喂食前注射适量的胰岛素
同一时间喂与注射组等量的全营养饲料,每次喂食前口服与注射组等量的胰岛素
C
重复B步骤48天,隔天测定小鼠的血糖浓度
该实验对实验对象小鼠的预处理方式为______________________。
Ⅱ.实验设计三原则
原则1:对照原则
对照实验需设置对照组和实验组。设置对照组的目的是形成对照或作对照。
对照组和实验组的判断:
方法1:首先判断对照组——已知实验结果、自然状态、不作处理
已知实验结果或保持自然状态或不作任何处理的一组为对照组,结果待探究的一组为实验组。
方法2:首先判断实验组——未知实验结果、接受实验变量处理
要验证或者探究什么条件,实验设计中加上或减去这个条件的组别是实验组。
例7 某科技小组为探究“满江红对水质污染的净化效果”开展了相关实验,实验设计如下表,该实验的对照组是__________组。
编号
实验材料
处理方法
甲组
各取500毫升污染的河水
不加满江红
乙组
加入满江红
例8 科技小组配制了不同浓度的废旧电池浸出液,探究其对小麦种子萌发的影响,结果如下:
浸出液浓度(%)
发芽率(%)
0
95.83
5
92.48
10
88.30
本实验的对照组是浸出液浓度为______的一组,目的是__________。
原则2:单一变量原则(无关变量的设置:材料的选择、影响因素等)
每组对照实验只有一个变量,其他条件是相同的、等量的、一致的。目的是排除无关因素的干扰,使实验结果更可靠。
例9 为探究家蚕喜欢的树叶类型,小东选择大小、发育程度相近的家蚕进行实验,选取的家蚕大小、发育程度相近的目的是___________________