从一例高考试题看实验设计的解题技巧.docVIP

从一例高考试题看实验设计的解题技巧 江苏省江阴长泾中学（214411）陆敏刚 例：（2004年高考江苏卷）环境污染对植物的生长发育有不同程度的影响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保住正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。 （1）一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表。①该研究说明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈________关系，和每个气孔的面积呈_______关系。②在SO2污染严重的地区，最好选择表中_________植物为行道树种。 被测植物 平均受害面积（％） 气 孔 气孔密度（个／mm2） 每个气孔面积（mm2） 甲植物 13.5 218 272 乙植物 33.4 162 426 丙植物 57.7 136 556 （2）工业生产中产生的SO2是酸雨（PH＜5.6）形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作用。实验过程如下图所示（除图中特别说明的外，其他条件甲、乙均相同）： 实验结果表明，“酸雨”使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明“酸雨”对植物的生长发育有影响。 参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设计实验，探究2种不同pH的酸雨对种子萌发率的影响。 ①探究的问题：不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。 ②作出的假设：________________________________________________________。 ③实验步骤（简要叙述）： ④实验预期结果与分析（实验预期结果多种多样，写出其中3种并加以分析）： 规范解答：（1）①正相关 反相关 ②甲（2）②不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响程度不同（或相同）。③用上述实验装置和试剂，采用两种pH5.6的“酸雨”进行实验，设置清水对照；在三个花盆中播种同样数量（例如50粒）的小麦种子；在相同而适宜的环境中培养；一段时间（7天）后，分别统计3个装置中的种子萌发率。④a．如果三个装置中种子萌发率没有差异，那么说明酸雨对种子萌发率没有影响b．如果三个装置中，pH越小，种子萌发率越低，说明酸雨对种子萌发有抑制作用，且随着pH的减小，抑制作用增大。C．如果三个装置中，pH越小，种子萌发率越高，说明酸雨对种子萌发有促进作用，且随着pH的减小，促进作用增大。 命题者的意图： 本题主要考查同学们的实验设计能力。要求同学们设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象。包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。主要考查同学们是否理解实验原理和学会分析实验结果，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力。了解题目要求解题首先要明确题意，只有明确题意才能方向明确，少走弯路。看题意是设计实验方案、步骤还是分析实验结果。 明确实验目的原理明确实验到底要解决什么问题，要用到生物学上什么原理。 确定实验思路就是根据原理，对实验作出假设，并对可能产生的现象作出预期。并充分利用实验材料设计实验思路。 设计实验步骤根据上述实验目的原理和思路，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用？怎样运用？要注意：一是题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料。由于实验设计是一种开放性试题，可能存在多种实验步骤，但一般应遵循以下几个要求：简便性、可行性、安全性和精确性。 记录实验现象和数据在实验中将观察到的现象如实、正确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。 分析得出结论根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，归纳出一般概括性判断。并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。 以上只是解答一般综合实验设计题的一般思考方法。在解题过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回答。实验设计的四个原则 对照性原则在实验设计中，通常设置对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多，除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。 随机性原则实验设计中的随机化原则，是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。 平行重复原则平行重复