孫海燕

綜觀近幾年實施課標省份的生物試題,實驗試題的賦分比重呈現(xiàn)逐年增大的趨勢,實驗題型也由實驗分析題逐漸向?qū)嶒炘O(shè)計題的方向發(fā)展,對考生的能力要求越來越高。具體要求是:要求考生能根據(jù)實驗材料分析、解釋實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果;要求考生能對簡單實驗進行設(shè)計驗證;要求考生能在更廣闊的空間內(nèi)進行開放性的實驗設(shè)計及結(jié)果分析等。因此,在實驗復習時,要注重培養(yǎng)學生實驗技能,下面就探究實驗的實驗步驟設(shè)計談一談復習策略。

實驗步驟應用簡潔科學的語言敘述,比如:

一、分組標號

根據(jù)實驗要求選擇適宜的材料和器材,選擇應保持條件相同(如日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠)。將實驗分為實驗組和對照組,可以分為兩組,也可以分為若干組,每組進行明確的標記,如用甲、乙、丙或者1、2、3,總之讓人對實驗組一目了然。便于實驗的觀察、統(tǒng)計、比較和敘述。

常用的語言模板:

1.選擇長勢相同、大小相似的同種植物隨機等量分組,分別編號為A、B、C等;

2.取兩支試管,分別編號為甲、乙,各加入等量的某種溶液;

3.選擇年齡、體重、健康狀況相同的某種動物隨機等量分組,分別標號為1、2、3等。

二、對照處理

根據(jù)實驗的要求分別對實驗組和對照組進行處理,把要研究探討的條件作為單一變量,除這一變量外,對照組和實驗組的其他條件應完全相同。

1.所用生物材料要相同,即所用的生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。

2.所用的實驗器具要相同,即試管,燒杯、水槽廣口瓶等器具的型號要完全一樣。

3.所用實驗試劑要相同,即試劑的成分、濃度、體積要相同,尤其要注意體積上等量的問題。

4.所用處理方法要相同,及保溫或冷卻、光照或黑暗,攪拌或振蕩都要一致。

5.所采用的培養(yǎng)、飼養(yǎng)等條件要相同且適宜。

總之,要注意能體現(xiàn)“單一變量”的詞語的準確使用,例如使用“等量”、“相同”、“適宜”等詞語。增加實驗的嚴謹度。

三、培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄

對于植物實驗和某些動物實驗,分別進行實驗處理后,要進行一段時間的培養(yǎng),才能出現(xiàn)結(jié)果。而有些實驗進行實驗處理后,在較短時間(1~2小時)就可以觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。要仔細觀察實驗組與對照組出現(xiàn)的差異,記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。

常見的觀察指標:

1.顏色變化:可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)、色素分離、DNA鑒定、質(zhì)壁分離與復原。

2.形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài)的變化。

3.液面改變:氣體體積變化、液面體積變化。

4.其他:氣味變化、沉淀、溫度、PH、氣泡產(chǎn)生等。

另外,設(shè)計實驗必要時還可以輔以圖表。如在生長素實驗設(shè)計中可以畫出胚芽鞘、瓊脂塊,并在圖上加以標注。酶的實驗也可以用表格代替步驟的具體表述。

下面通過對一個典型例題的剖析來理解和掌握實驗設(shè)計的正確思路。

例題:某生物興趣小組開展“溫度對甲狀腺激素生物活性的影響”的課題研究。

實驗材料:幾只相同的玻璃缸,清水,發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪數(shù)十只,飼喂小蝌蚪的飼料,未經(jīng)處理的具有活性的甲狀腺激素以及放在50℃的溫水中處理10min的甲狀腺激素。請寫出你的實驗方案:(1)實驗方案設(shè)計;(2)采用何種指標來確定溫度對甲狀腺激素生物活性的影響?

解析:本實驗方案的設(shè)計首先要確定實驗變量,然后根據(jù)實驗變量確定分組及各組的處理方法。本實驗中實驗變量是溫度的不同,按照溫度的高、中、低分成三組或更多。根據(jù)甲狀腺激素作用,我們可以確定觀察指標:蝌蚪發(fā)育成青蛙所需時間的長短。

參考答案:(1)實驗方案的設(shè)計:分組編號:取玻璃缸三只,分別標記甲、乙、丙;放入等量的蝌蚪和清水;對照處理:甲缸每天喂正常飼料,乙缸喂未經(jīng)處理的甲狀腺激素和飼料,丙缸喂經(jīng)50℃處理的甲狀腺激素和飼料;結(jié)果觀察分析:三組青蛙放在相同環(huán)境下飼養(yǎng),觀察它們的生長、發(fā)育狀況。(2)蝌蚪發(fā)育成青蛙所需時間的長短。

由于實驗設(shè)計題常常具有一定的開放性,往往沒有唯一的標準答案,這有利于學生創(chuàng)造性的發(fā)揮。學生的設(shè)計只要是科學的、合理的、可行的都應給與肯定。

為此,對學生在進行了一定數(shù)量的設(shè)計和訓練后,教師要及時進行點撥,并引導學生交流設(shè)計成果,互相學習,取長補短。同學的啟示和教師的點撥會啟發(fā)學生的思維,拓展學生的思路,使每個學生對實驗設(shè)計題的理解更加全面和深入,實驗設(shè)計能力將會發(fā)生質(zhì)的飛躍。

E-mail:hit790205@163.com

編輯/張燁