内容正文:
考点36 准确理解应用实验基本原则
第一篇 专题十三 常考实验技能
[直击考纲]
1.具备验证简单生物学事实的能力,能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
2.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说—演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
3.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
1.科学性原则
包括实验原理、实验材料的选择、实验方法、实验结果处理的科学性,要有科学的思想和方法作指导。
典例1 小白鼠是恒温动物,当环境温度明显降低时,其体温仍能保持相对恒定。为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑,某校生物兴趣小组制订了以下实验方案:
实验假设:下丘脑是调节体温的主要中枢。
材料用具:略。
实验步骤:
①取两只性别与年龄相同的成年小白鼠,并标记为甲、乙;
②用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑,乙鼠不做处理作为对照;
③把甲鼠置于10 ℃环境中,乙鼠置于30 ℃环境中作为对照,在相对安静的条件下观察24小时,每隔4小时分别测量一次体温,并做好记录。
预期结果与结论:
①若甲鼠体温发生明显改变,乙鼠体温保持相对恒定,则假设成立;
②若甲、乙两鼠体温均保持相对恒定,则假设不成立。
(1)该兴趣小组设计的实验方案有些不妥之处,请提出4条改进意见:
a:_________________________________________________________
____________;
b:_________________________________________;
c:____________________________________;
d:____________________________________________________。
应增加两组小白鼠的数量,避免偶然因素导致实验结果不准确甚至实验失败
甲、乙两组小白鼠的健康和生理状况应该一致
实验前应先测定甲、乙两组小白鼠的体温
甲、乙两组小白鼠应置于相同的较低温度(比如10 ℃)环境中
答案
(2)有同学认为实验组与对照组可在同一只小白鼠身上进行,你是否赞同这个观点?并说明理由。
________________________________________________________________________。
赞同,先做不破坏下丘脑的实验,再做破坏下丘脑后的实验进行自身前后对照
答案
2.平行重复原则
控制某种因素的变化幅度,在同样情况下重复实验,观察其对实验结果的影响程度,从而揭示事物的本质特征。其目的是使实验结果或数据更接近真实情况,避免偶然因素对实验的影响。
典例2 某同学拟验证不同温度对植物光合作用效率的影响,设计如下方案:取同一种植物两株,分为甲、乙两组,在透明密闭玻璃罩内培养。将甲、乙两组植物分别置于10 ℃和25 ℃且光照相同并适宜条件下培养,每隔一段时间测定各实验组从空气中吸收的CO2量。记录实验数据并计算植物的光合作用速率。
为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
(1)________________________________。
(2)_____________________________________。
选取的两组植物生长状况应一致
每个温度条件下至少有3个平行重复实验
答案
3.对照原则
即实验中设立对照组,使实验结果具有说服力。通常,一个实验分为实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组;对照组是不接受自变量处理的对象组。常见对照类型分为空白对照、自身对照、条件对照和相互对照。
(1)空白对照:指不做任何实验处理的对象组,其能清晰地对比和衬托出实验组的变化和结果,增强说服力。
(2)自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组,自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。
(3)条件对照:指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量。
(4)相互对照:指不另设对照组,而是几个实验组相互对比,在等组实验法中,大都是运用相互对照,其能较好地平衡和抵消无关变量的影响,使实验结果更具有说服力。
典例3 用某种降血糖物质X做以下实验(注:用生理盐水配制X溶液)。回答下列问题:
(1)某同学要验证X的降血糖作用,进行如下实验:
选择一批体重相同的正常小鼠,测定__________,并将小鼠随机等量分成实验组和对照组,实验组注射适量的_______,对照组注射等量的__________,一段时间后,测定两组小鼠的__________,若______