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實驗技能(五)　實驗設計的一般程序
[技能必備]
實驗設計題解題口訣
先看目的和原理，提示材料與試劑；構建裝置分步驟，標號定量銘心記。現象結果寫具體，結論敘述扣目的；探究實驗需討論，驗證實驗果唯一。
解釋如下：
(1)面對實驗設計題，首先要找到實驗目的，實驗目的在題干信息中有明顯的關鍵詞，比如，“驗證……”“探究……”“假設……”“……是否……”“判斷……”“如何……”等。一般根據目的可直接判斷出是驗證性實驗還是探究性實驗，這是做實驗設計題的第一步。
(2)如何科學設計實驗組和對照組，這是解實驗設計題的關鍵。絕大多數實驗題中都給出了材料、用具、試劑等信息，這是很好的提示。比如，在探究pH對酶活性影響的實驗中，會給出“HCl、NaOH、蒸餾水”信息，這就提示設計三組實驗，酸性、堿性、中性三組對照。
(3)實驗步驟的劃分是最易考查的環節，常見步驟為三步，如第一步分組編號、第二步施加變量、第三步培養觀察。遺傳實驗中，常見步驟：第一步親本雜交，第二步F1自交(或測交)，第三步對F2的觀察統計。步驟劃分的技巧是裝置構建的過程或雜交實驗的流程。比如，在驗證甲狀腺激素促進幼小動物發育的實驗中，第一步應該對三個水槽進行處理，分組、編號、放入等量相同的清水、等量相同的蝌蚪；第二步是施加變量影響，第一組飼喂含有甲狀腺激素的飼料、第二組飼喂含有甲狀腺激素抑制劑的等量飼料、第三組飼喂等量的普通飼料；第三步是在相同且適宜的環境條件下培養觀察。從裝置的構建到實驗結果的不同得出過程或從親本雜交開始到最終預期個體的出現過程，其實就是實驗思路，該思路如果清晰地構建出來，則步驟劃分為三步或四步是一目了然的。
(4)在分組時一定不要忘記對各組進行編號，如1、2、3或A、B、C等，編號的目的是使思路清晰，后續的步驟便于指代描述。在敘述實驗步驟時，特別是施加變量的步驟，一定要對添加物的用量加以限定，第一組指明用量，后續組用“等量”一詞。
(5)實驗結果就是實驗現象，在敘述時一定要寫具體，不能籠統地綜合描述。比如，在探究溫度影響淀粉酶活性的實驗中，用碘液檢測淀粉的分解程度，結果應該是“A組(低溫條件)變藍；B組(適溫條件)無藍色出現；C組(高溫條件)變藍”。而不能綜合敘述為“只有B組(適溫條件)無藍色出現”。
(6)結論的敘述是有規律的，即都是實驗目的或實驗課題或實驗假設語句的變形，將疑問句改為肯定句即可。比如，在驗證性實驗中，目的是“驗證胰島素有降低血糖的功能”，則結論就對應為“胰島素有降低血糖的功能”；在探究性實驗中，目的是“假設青霉素有抑制細菌繁殖的功能，……驗證假說是否正確”，則結論就對應為“若……，則說明青霉素有抑制細菌繁殖的功能；若……，則說明青霉素沒有抑制細菌繁殖的功能”。
(7)最后還要注意驗證性實驗的結果和結論是唯一的，不需要討論。探究性實驗需要討論，一個結果對應一個結論，答題模型為“若……，則……”。
[技能提升]
1．胰高血糖素對小白鼠和人具有相同的生理作用。為了驗證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，請以小白鼠為實驗對象設計實驗步驟，預測和解釋實驗應出現的結果，并寫出實驗結論。
(一)實驗材料和用具：正常實驗小白鼠2只，生理鹽水，用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液，斐林試劑，注射器，試管，燒杯等。
(二)實驗步驟：(實驗提示：采用腹腔注射給藥，給藥劑量不作實驗設計要求；給藥1小時后，用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液)______________________。
(三)實驗結果的預測、解釋和結論。_____________________________。
2．某學校生物興趣小組擬對添加皮革蛋白粉飼料對動物的生長、發育的影響作用進行探究實驗。你若是該小組成員，請完成下列實驗過程：
(1)實驗材料和用具：大鼠若干只，普通飼料，添加皮革蛋白粉的飼料，其他所需條件均滿足。
(2)實驗目的：探究皮革蛋白粉飼料對動物的生長、發育是否有影響。
(3)實驗步驟：①選身體健康、發育正常、體重相同的大鼠若干，隨機均分為A、B兩組，分別飼養；
②給A組大鼠每天飼喂適量________，B組大鼠每天飼喂______________________________；
③在相同且適宜的條件下飼養；
④一段時間后，檢查大鼠的生長狀況，統計各組大鼠體重和發育狀況。
(4)預測實驗結果：①若A、B兩組大鼠體重基本相等，發育狀況相同，說明_______________________________。
②若A組大鼠體重大于B組大鼠體重，且A組大鼠的生長、發育狀況比B組大鼠的生長、發育狀況好，說明
______________________________________。
③若A組大鼠體重小于B組大鼠體重，且A組大鼠的生長、發育狀況比B組大鼠的生長、發育狀況差，說明
______________________________________。
參考答案
1答案：(二)實驗步驟
(1)確定1只鼠為實驗鼠，腹腔注射生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液；另一只鼠為對照鼠，腹腔注射等量的生理鹽水。
(2)將兩支試管分別編號為1號和2號。
(3)給藥1小時后，對兩只小白鼠膀胱穿刺取尿液，取實驗鼠尿液加入1號試管內，取等量的對照鼠尿液加入2號試管內，各加入等量的斐林試劑。
(4)將兩支試管搖勻后，水浴加熱，待冷卻后，觀察兩支試管溶液顏色的變化
(三)實驗結果的預測、解釋和結論
1號試管中出現磚紅色沉淀，表明實驗鼠尿液中有葡萄糖；2號試管中仍為藍色溶液，表明對照鼠尿液中無葡萄糖。
實驗結論：胰高血糖素具有升高血糖的生理作用，導致實驗鼠血糖升高，超過一定數值而出現糖尿
2解析：本實驗的自變量是皮革蛋白粉的有無，因變量是大鼠的生長狀況，以大鼠體重和發育狀況為觀測指標。設計實驗時要遵循單一變量原則和對照原則。探究性實驗的結論不唯一，要逐一分析討論。
答案：(3)普通飼料　等量的添加皮革蛋白粉的飼料
(4)①添加皮革蛋白粉飼料對動物的生長、發育沒有影響　②添加皮革蛋白粉飼料對動物的生長、發育有抑制作用　③添加皮革蛋白粉飼料對動物的生長、發育有促進作用
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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