实验评价改进类题型的解答技巧.doc

实验评价改进类题型的解答技巧徐以润 江苏省灌南县高级中学（222500）一、常见题型的分析随着生物高考越来越重视对实验能力的考查，实验题形式日趋多样化，其中实验评价题是较常见的形式，考查形式主要有以下几种。1. 对照实验的评价由于生物研究对象的复杂性、多样性和差异性等原因，生物实验大多采用对照实验法，即确定实验组后，根据等量对照和单一变量原则设置相应对照组，即要求不同实验只能有一个实验变量，其余条件控制在同一的适宜条件下，观察比较两者的差异。通过对照（对比）实验才能得出科学结论。1.1看实验有无设置对照组，如没有则要增加相应对照实验。属最常见题型。如01年全国理综高考卷252题是评价和完善实验方案的开放性实验设计题，题目给出实验目的、材料、用具、方法、步骤、结果和结论。要求学生运用对照实验原理设计和完善实验方案，即要补充设计对照组实验的方法步骤来证明生长素在植物体内只能从形态学上端向下端方向运输的结论。例1. 某人为研究叶绿体中色素对太阳光的吸收情况，设计了如下实验：先用丙酮提取叶绿体中色素后将色素提取液置于玻璃容器内，将容器置于自然光源和三棱镜之间，从三棱镜后的屏幕上观察连续光谱中减弱的色带。即可了解叶绿体中色素对不同波长可见光的吸收情况。请分析此实验设计是否科学合理，并说明理由。解析：此实验设计不科学，因为没有考虑实验中其它因素对实验结果的影响，需要增加一个空白对照实验，可将容器中色素提取液换成等量丙酮做相同实验，通过空白对照实验来排除丙酮、容器和三棱镜等因素对不同波长的可见光吸收的影响。1.2看对照实验是否合理如2002年全国理综高考卷21题，有三位同学设计的验证“镁是植物生活的必须元素”的三个对照实验方案，由于都不符合对照实验的单一变量原理而存在缺陷。方案1中两植物都会因蒸馏水和镁盐溶液中缺乏必须元素而无法正常生长，方案2和3两组容器内砂性土壤中都有可能含有镁离子干扰实验无法得出正确结论。例2. 酶是生物催化剂，其催化效率受温度、酸碱度和激活剂等因素的影响，并已知Na+对酶的催化效率无影响。为验证氯离子是唾液淀粉酶的一种激活剂，两位同学进行了如下实验设计，试分析其实验方案能否达到实验目的，说明理由并写出你的设计方案。（1）取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向甲试管加入适量的0.01mol/L的盐酸，向乙试管加入等量的蒸馏水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，置于适宜的温度条件下，向两支试管中各加入1滴碘液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。（2）取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向甲试管加入适量的0.01mol/L的NaCl溶液，向乙试管加入等量的自来水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，置于适宜的温度条件下，向两支试管中各加入1滴碘液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。解析：两个实验方案都不能达到实验目的，都不符合照实验的单一变量原则。前者除了氯离子变量外，还有氢离子变量也会影响反应速度，因为酸碱度会影响酶活性，甚至使酶失去活性。后者乙管的自来水中存在氯离子和其它矿质离子也会影响酶的催化效率。因此正确的方案是：甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向甲试管加入适量的0.01mol/L的NaCl溶液，乙试管加入等量的蒸馏水，其余实验步骤相同。2. 对实验步骤顺序的评价正确的实验步骤是实验取得成功的前提，它能确保出现正常的实验现象，进而推理得出正确的实验结论。一般思路：（1）是否漏做某个实验步骤；（2）操作步骤是否颠倒；（3）操作方法是否正确。例3. 以下是某学生验证酶特异性的实验操作步骤步骤操作方法试管III1注入可溶性淀粉溶液2mL2注入蔗糖溶液2mL3注入斐林试剂2mL2mL4注入新鲜的某种酶溶液2mL2mL5酒精灯隔水加热煮沸1min6观察现象AB请指出该实验步骤中存在的缺陷，并写出正确的操作步骤（可直接用表中数字表示，需增加内容用文字表述）：解析：此题存在缺陷，由于斐林试剂可能对酶活性有影响，故应先加斐林试剂再加酶溶液。加酶溶液后直接加热煮沸会影响酶失去活性，需要在适宜温度下保温一定时间使反应顺利进行。故正确的实验步骤是：1、2、4、适宜温度下保温5min、3、5、6。例4. 某学生为探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，设计了下列实验程序：取3支试管分别编号，各注入2mL淀粉液；向各试管注入1mL淀粉酶溶液；向各试管滴加1滴碘酒；将3支试管分别放在37的热水、沸水和冰块中维持温度5min；观察实验现象。请分析此实验程序是否正确。解析：此实验步骤有明显错误，先在常温下做处理后再放到适温、高温和低温下进行观察，已经引入“常温”这个额外变量，由于酶的高效性，常温下已经开始催化淀粉水解，因此三个实验首先一定要将3支试管在适温、高温和低温下保温5min，再加淀粉酶溶液，并且要始终保持在这个温度。故正确的实验程度是。3. 评价实验试剂和仪器使用是否正确实验者只有正确使用试剂和仪器才能如期看到实验效果。如使用双缩脲试剂时必须先加氢氧化钠（A）溶液形成碱性环境后再加硫酸铜（B）溶液，使用斐林试剂时先用AB液现配成氢氧化铜，再加入到待检样液中并水浴加热，使用碘液检测淀粉是否被淀粉酶完全水解时，正确顺序是：淀粉淀粉酶水浴加热一段时间碘液。绿叶用酒精脱色时只能用水浴来加热等。又如高倍显微镜使用时应先在低倍镜找到目标并把物象移到视野中央后再换上高倍镜观察，而且只能用细准焦螺来调焦。4、实验评价题应对总策略：1看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。2看实验是否遵循了单一变量原则。（例如研究温度对酶活性影响，则温度为变量。除单一变量外，其他条件应完全一样。包括：实验对象的一致性；等量性原则每次实验所加试剂的量要相等；实验控制时间的一致性；实验条件的一致性等）3看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。4看实验仪器、药剂的使用的是否合理。药剂的配备、使用及用量的大小。5实验结果的验证是否合理。5、纠正或改进题型：试题中既有合理成分，又有不合理成分，干扰因素较多，要求在吸取原有设计的合理成分的基础上，提出自己的实验设计思路。这表面上是考查对实验设计的分析与评价能力，实质上是全面检测设计生物学实验方案的能力，同时还考查考生的科学态度和科学精神方面的水准。二、典型例题：例1（2001年全国高考理科综合试题）有人设计了下列实验，试图证明“生长素阿(IAA)在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。 一、材料 用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等。 二、方法、步骤与结果：（一）制备琼脂块(如图12-2所示)图12-2（二）取一段胚芽鞘中间部分，上面放合IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块。(如图12-3所示)图12-3（三）取步骤（二）下面琼脂块a的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。(如图12-4所示)图12-4 三、结论：以上实验证明了“生长素(IAA)在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”。 我们认为，仅用该实验步骤（一）、（二）、（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。 分析 实验设计中的不严密之处是没有设对照实验。本实验的目的是验证植物对生长素的运输具有极性运输的特点，即只能从形态学的上端运输到形态学的下端，不能倒转过来运输。题中已给予的实验是证明生长素能够从形态学的上端运输到形态学的下端。但不能说明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。所以要设一个对照实验，证明生长素不能从形态学的下端运输到形态学的上端。对照实验的设计是在题中提供的实验基础上，将胚芽鞘中间段的上下端颠倒即可，然后观察其实验结果。预测的结果应是胚芽鞘不弯曲。答案：补充方法、步骤与结果（一）:另取一段胚芽鞘中间部分倒放。上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块。（如图12-5所示）图12-5补充方法、步骤与结果（二）:取补充步骤（一）下面琼脂块b的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧。（如图12-6所示）图12-6例2某学生在测定一个生物种群分布比较均匀的原始森林中的山毛榉的种群密度时，采取如下操作：选择山毛榉比较均匀、长5千米、宽1千米的长方形地块；将该地块分成三等份，在每一份的中央划一个样方；样方边长5米的正方形；每一样方的数量记录如下：样方第一样方第二样方第三样方个体数354请回答：（1）根据该同学的调查，该原始森林中山毛榉的种群密度为_。（2）该调查结果是否可靠？_。