探究性实验的实验预期常见错误

1、探究性实验预期结果描述的常见错误及分析宁波市镇海中学 陈永益摘要：通过对3道探究性实验设计题的分析，介绍了学生在探究性实验中描述预期结果的错 误，为教师有效进行实验教学提供帮助。关键词：探究性实验；预期结果；合理化高屮牛物课程在义务教育的基础上，进一步提高中学牛的牛物科学索养，尤其是发展学 生的科学探究能力，实验设计是学牛将牛物学理论知识与实践结合最为有效的途径，是培养 学生创新能力和实践能力的主阵地。纵观近儿年的高考理综试题命题导向，生物学能力测试 主要体现在实验设计或以实验为背景的综合性试题屮。把握好实验性题口的解题方法，是提 高学牛生物学基本技能的重要组成部分，也是高考获得高分的有力手段

2、。而探究性实验不同于验证性实验，其实验结果学生不能直接从课本中或题fi信息中找到 答案，通过自己设计，结合教材中的知识，运川实验设计和原理设计出合理的实验方案，并 学会预测实验结果、分析实验原理等，最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能，也能 充分体现学生学习的自主性，这使得探究性实验设计受到近几年高考命题专家的青睐。笔者 结合教学实际，对学牛在探究性实验的实验预期结果屮易出现的错谋原因进行简要分析： 1实验预期结果方向错误1. 1例题（2010年福建卷第27题（4）变式题）桃树的赠桃果形与圆桃果形为一对相对性 状（由等位基因h、h控制），蟠桃果形具有较高的观赏性。已知现有蟠桃树种均为杂合子

3、, 欲探究赠桃是否存在显性纯合致死现象（即hh个体无法存活），研究小组设计了以下遗传 实验，请补充冇关内容。实验方案：,分析比鮫了代的表现型及比例；预期实验结果及结论：.12错误答案：让蟠桃（hh）自交了代表现型有2种，蟠桃：岡桃约为2： 1,则蟠桃存在显性纯合致死现象。13正确答案：蟠桃（hh）自交若了代表现型为蟠桃和関桃，比例2 : 1,则蟠桃存在显性纯合致死现彖；若了代表现型为蟠桃和関桃，比例3 : 1,则蟠桃不存在显性纯合致死现彖。1.4原因分析：学牛审题时不到位或者不能很好区分探究性实验和验证性实验预期结果的差 异。题十中实验冃的已写得非常明确：欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现彖，从

4、中可以获 得信息实验类型是探究性实验，探究性实验冃的是探索研究对彖的未知属性、特征以及 与其他因素的关系，未经过正式实验，其实验现象未知，所以预测实验结果往往有多种可能, 而验证性实验研究目的是验证研究対象的已知属性、特征以及与其他因素的关系，实验现象 已知，因此预测实验结果往往只有一个。1.5策略：在解题教学中要引导学生抓好审题关。审题是对题冃进行分析、综合、寻求解题 思路和方法的过程。审题的关键之一是明确此类实验设计题的实验口的。通过实验目的的审 读、辨别实验类型，再从两人实验类型的差异上找到解题的突破口，从而把握好正确的预期 结果方向。2实验预期结果与结论或分析的混淆2.1 m： （20

5、07年重庆卷第31题（3）变式题）已知甘薯和马铃薯都富含淀粉,但甘薯吃 起来比马铃薯甜，经研究发现是由于口薯中含述原性糖的缘故，为了探讨马铃薯是否含还原 性糖，请完成以下实验：备选材料与用具：口薯提取液（去淀粉和还原糖），马铃薯提取液（去淀粉），二苯胺试剂, 斐林试剂（现教材屮改为木尼迪特试剂），双缩加试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量 分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤：第一步：取a、b两支试管，在a管中加入甘薯提取液，b管屮加入等量的马铃薯提取液。 第二步：70°c水浴保温5min后，在a、b两支试管屮各加入,第三步：7（）°c水浴保温5min后，在a、b两支试管中再各

6、加入,第四步：.预测实验结果：2.2错误答案：等量淀粉溶液等量斐林试剂沸水浴加热煮沸l-2min,观察试管中溶液颜 色变化a管屮含还原性糖，b管屮不含还原性糖或含还原性糖2.3正确答案：等量淀粉溶液 等量斐林试剂 沸水浴加热煮沸l-2min,观察试管中溶液颜 色变化 a、b管均呈现红黄色沉淀或a管呈现红黄色沉淀，b管呈现蓝色2.4原因分析：学生普遍只重视例题、练习，对一些概念的理解却不够透彻，此题就是由于 学牛做题时将实验结果与结论或分析混为一谈。实验结果即实验现象泛指一切能在做实验的 过程中感受到的彫像（如溶液颜色变化、果实大小、株高变化、小鼠是否死亡等）、通过仪 器测定的数据（如温度、ph

7、值、二氧化碳减少量、血糖浓度等），而实验结论是指根据在实 验过程屮所获得的实验现象，经过整理、分析、推导等思维过程得到的观点、论断。探究性 实验的实验分析就是在预期实验结果的基础上对相应结论的推断，而不是对实验预期结果原 因的分析，这与验证性实验有较人的区别。该题题干中要探讨的是试管中是否有还原性糖, 这不能直接通过肉眼观察，必须通过本尼迪特试剂鉴定呈红黄色沉淀的现象才能确认，所以 是由预期结果而得出的实验结论或实验分析。值得一提的是，有部分学生甚至将探究性实验 的预期结果及结论联合起来理解为实验预期结果，也是对概念理解的歪曲理解。2.5策略：引导学牛注重考试人纲屮考点知识的同时，仍需关注题目

8、屮基本概念的含义，先 深入理解题目屮的关键概念及名词，再落笔答题，将失分拒之门外。3忽略实验预期结果的合理化3.1例题（2005年广东卷第39题）研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污 染液looomlo利川以卜实验材料和器材设计实验，探究不同浓度重金屈污染液对水稻种子 萌发和生长的影响。实验材料和器材：水稻种了：试管：培养皿；纱布：尺了（100mm）；蒸镭水；恒温光照培 养箱，温度设定为28°c,光强度为2000 lux）；（实验材料和器材的数量不限）根据给出的实验材料和器材.请设计实验方法和步骤.预测实验结果并作出分析。（1）方法和步骤：%1 用蒸帽水将重金属污染液逐级

9、稀释10、1（）2、1（）3、104倍（稀释过程中ph值的变化可不 作考虑），获得4种不同浓度的污染液；%1 挑选籽粒饱满、人小一致的水稻种了 25（）粒，随机分成5纟r, 5（）粒/纟r；%1 取5只培养血，垫上纱布；其屮4只培养皿加入等体积的不同浓度重金属污染液（浸润纱 布即町），另1只培养iiil加入等体积的蒸镭水作为对照；%1 在每只培养皿的纱布上，均匀放置50粒水稻种子；%1 将5只培养血置于恒温光照培养箱培养；每犬实验纽补充等量的相应浓度重金屈污染液, 对照组补充等体积的蒸馆水，以保持纱布的湿润；%1 1周示统计各组的发芽率；用尺了测蜃幼苗株高（或根长），计算其平均值。（2）结果预

10、测和分析：3.2不合理的答案：随着浓度的增加，各组水稻种子发芽率和幼苗的株鬲（或根长）无显著差界，则重金属污染 液对水稻种子萌发和牛长无影响；随着浓度的增加，各组水稻种子发芽率和幼苗的株鬲（或根长）逐渐降低，则不同浓度的重 金属污染液对水稻种子萌发和生长均有抑制作用；随着浓度的增加，各纽水稻种子发芽率和幼苗的株高（或根长）逐渐增加，则不同浓度的重 金属污染液对水稻种子萌发和牛长均有促进作用；3.3正确答案：随着浓度的增加，萌发率逐渐降低，不同浓度的重金屈污染液对水稻种子的萌发均有抑制作 用；随着浓度的增加，株高（或根长）逐渐降低，不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生 长均有抑制作用。3.4不合

11、理原因分析：绝大部分学生在做木题时受到z前预期结果方向错误的教训，牢记了 探究性实验在预期实验结果时耍分情况讨论，所以未加考虑就将本题的预期结果分为3种情 况分别进行讨论。看似合乎情理，但笔者认为，虽然探究性实验的预期结果往往有多种可能, 但是有时结合题干信息，需要考虑预期结果的合理性，需将预期结果进行合理化处理分析。 重金属对植物的危害是毫无争议的，虽然本题的题干信息是探究性实验，但凭借卞活屮的经 验以及具备的基础知识重金属污染液对植物肯定有不利的影响，i肛n浓度越大抑制越为明 显，所以无需做其他情况的讨论，不然就画蛇添足了。2006年广东卷第37题、2007年山东 卷笫27题均是类似的题口类型，篇幅有限不再列举。笔者只是认为学牛的答案不合理，是 否错误有待专家定夺。3.5策略：让学生认识到学习方法不能过于死板，应该要讲究灵活多样。虽然一般悄况下探 究性实验的实验预