摘要:實驗題在高考中占比例較大,學(xué)生失分率較高,許多學(xué)生無從下手,本文從方法入手就實驗題的一般方法總結(jié),使學(xué)生在考試中得心應(yīng)手。
關(guān)鍵詞:解題方法;自變量;實驗步驟
中圖分類號:G633.91 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)16-0092-02
“得實驗者,得天下。”每年理綜卷和生物單科卷中,實驗題及以實驗題為背景的題目占比例較大,特別是新課程中強調(diào)實驗探究能力的培養(yǎng)和考查,實驗命題也呈現(xiàn)多樣化。而許多學(xué)生面對實驗題無從下手,造成得分率較低,為此總結(jié)一般實驗題的解題方法。
一、明確實驗?zāi)康?/p>
實驗?zāi)康氖菍嶒灥暮诵模从硨嶒灐案墒裁础保ㄟ^閱讀題干明確實驗要驗證和探究的“生物學(xué)事實是什么”,要證明和探究此“生物事實”的哪一方面,通過思考要明確證明或探究什么,要把握三個要素,即①探究因素②探究對象③觀察指標(biāo)。2012年江蘇卷探究低濃度NaHSO3溶液水稻光合速率的影響,探究因素是低濃度NaHSO3,探究對象是水稻,觀察指標(biāo)光合速率。
二、分析實驗原理
分析實驗所依據(jù)的科學(xué)原理是什么?涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中哪些方法和原理,為整個實驗設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。通常根據(jù)實驗?zāi)康暮皖}目所給的材料進行分析處理,確定實驗變量的檢測方案,再根據(jù)所學(xué)過的知識聯(lián)系起來確定實驗的原理。如2012全國理綜33題探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響。原理是唾液淀粉酶的最適溫度為37℃,在70℃時,由于高溫使酶失去活性,淀粉酶將淀粉水解為還原性麥芽糖。
三、找準(zhǔn)實驗變量
實驗變量包括自變量、因變量、無關(guān)變量,找準(zhǔn)變量就找到了分組的依據(jù),也是實驗設(shè)計的關(guān)鍵。自變量是實驗操作者操縱的條件和因素,是做用于實驗對象的刺激變量,自變量須以實驗?zāi)康暮图僭O(shè)為依據(jù),應(yīng)具有可改變性和可操作性。因變量是隨自變量的變化而引起的變化或結(jié)果。因變量是研究實驗是否成功的證據(jù),應(yīng)具有可測性,也是描述實驗結(jié)果的指標(biāo)。如碘與淀粉變藍作為是否進行光合作用的指標(biāo)。無關(guān)變量是指與研究目標(biāo)無關(guān),但影響研究結(jié)果的變量,無關(guān)變量中任何一種因素的不恰當(dāng)處理都會影響實驗的準(zhǔn)確性和真實性,因此,實驗中必須嚴格控制無關(guān)變量,做到平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。如2012全國理綜33題探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響,自變量:pH,因變量:唾液淀粉酶的活性,無關(guān)變量:溫度、淀粉的量。
四、觀察實驗材料及儀器
根據(jù)實驗所提供的問題和要求,聯(lián)系命題者所提供的材料、儀器,思考材料試劑儀器起什么作用、怎樣運用。從而準(zhǔn)確判斷和選取所需用具及材料防止少用或多用,題目無特殊要求不可隨意添加試劑及材料。同時儀器、試劑對實驗設(shè)計有一定的提示,有助于設(shè)計實驗。如2007年山東理綜實驗材料是癌細胞就不能用正常細胞做實驗,誘導(dǎo)染色體加倍若給冰箱就不能用秋水仙素而應(yīng)低溫誘導(dǎo)。
五、書寫實驗步驟
實驗采用的方法及必須(最佳)的操作順序,根據(jù)實驗?zāi)康摹⒃砗退悸罚O(shè)計合理的實驗裝置和實驗操作步驟,書寫實驗步驟要求語言準(zhǔn)確、簡潔、合理,只體現(xiàn)實驗操作者操作步驟,不允許出現(xiàn)實驗結(jié)果及現(xiàn)象。整個實驗應(yīng)遵循單一變量原則、對照原則、平行重復(fù)原則,做到原則正確、效果明顯、裝置簡單、操作安全。為此筆者總結(jié)一般實驗步驟的書寫“四部曲”方法。
第一步 實驗儀器的分組編號
第二步 實驗藥品、材料均分
第三步 體現(xiàn)自變量、設(shè)置對照組、控制無關(guān)變量
第四步 觀察、記錄實驗結(jié)果:即明確告知本實驗需要觀察或測量的因變量
如探究PH對酶活性的影響實驗步驟:①取三支潔凈試管編號為甲、乙、丙,分別加入等量的體積分數(shù)為3%的過氧化氫溶液。②向甲、乙、丙三支試管中分別滴加等量的蒸餾水質(zhì)量分數(shù)為5%的鹽酸質(zhì)量分數(shù)為5%的氫氧化鈉溶液,振蕩搖勻后,分別用PH試紙測三個試管的PH。③向甲、乙、丙三支試管分別加等量的新鮮的肝臟研磨液。④觀察三支試管內(nèi)氣泡的產(chǎn)生速率。
六、預(yù)測結(jié)果及分析
實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)果,由結(jié)果分析結(jié)論,結(jié)果與結(jié)論前后一致,并對結(jié)果進行簡潔科學(xué)的表達,可以是文字,圖表、曲線、數(shù)字。根據(jù)實驗類型不同,結(jié)果及分析有所區(qū)別。如驗證性實驗針對已知的實驗結(jié)論而進行的驗證,目的結(jié)果與結(jié)論一致。如探究實驗是實驗者在不知曉實驗結(jié)果的前提下,通過自己進行實驗完成的探究活動。實驗?zāi)康氖翘骄垦芯繉ο蟮奈粗獙傩浴⑻卣骷芭c其他因素的關(guān)系。因為實驗的結(jié)果及結(jié)論都未知的,故需要對探究問題作出假設(shè)。如探究PH對酶活性的影響實驗結(jié)果及結(jié)論。若氣泡產(chǎn)生量乙最多,說明過氧化氫酶在酸性條件下活性強;若氣泡產(chǎn)生量丙最多,說明過氧化氫酶在堿性條件下活性強;若氣泡產(chǎn)生量甲最多,說明過氧化氫酶在中性條件下活性強。
例題:現(xiàn)有一種植物的種子,已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度、氧氣的影響。但不了解其萌發(fā)是否與光有關(guān)。為探究光的有無對該種子萌發(fā)的影響,請根據(jù)所給的材料和用品設(shè)計實驗方法和步驟,預(yù)測可能的實驗結(jié)果,并得出相應(yīng)結(jié)論。
材料用具 數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿,無菌水,表面已經(jīng)消過毒的種子若干
解析:實驗?zāi)康?探究光的有無對種子萌發(fā)的影響
實驗原理分析?搖種子的萌發(fā)需一定內(nèi)部因素:胚是活的、完整的,
外部因素:充足的水分、充足的氧氣、適宜的溫度
實驗變量:自變量:有光、無光、因變量:種子的萌發(fā)
無關(guān)變量:水分、溫度、氧氣
材料用具:鋪有濾紙的培養(yǎng)皿是實驗的場所,無菌水是種子萌發(fā)的必要條件,消過毒的種子是實驗材料
實驗步驟:①將數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿若干均分兩組,編號為A、B兩組。分別倒入適量且等量的無菌水。②將表面已消過毒的種子若干均分兩組分別置于A、B兩組。③A組置于黑暗中,B組置于光中。兩組的溫度、氧氣等條件相同且適宜環(huán)境中,培養(yǎng)一段時間。④觀察兩組種子的萌發(fā)情況。
結(jié)果及結(jié)論:①如果A組萌發(fā)B組不萌發(fā),那么光抑制該植物種子的萌發(fā)。②如果A組萌發(fā)B組也萌發(fā),那么該植物種子的萌發(fā)不受光的影響。③如果A組不萌發(fā)B組萌發(fā),那么光是該植物種子萌發(fā)的必要條件。
高考實驗題是在教材中的學(xué)生實驗、演示實驗、經(jīng)典實驗、探究實驗的基礎(chǔ)上進行重組、改造、創(chuàng)設(shè)新情境、提出新問題,以考查學(xué)生創(chuàng)新意識,平時學(xué)習(xí)中注重理解平時做過的實驗原理方法,掌握相關(guān)技能,挖掘教材實驗設(shè)計理論知識,掌握實驗設(shè)計一般方法、規(guī)律,從而達到事半功倍的效果。