資源簡介

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實驗技能(七)　實驗方案的補充和完善
[技能必備]
1．補充完善類實驗
一般給出了具體的材料及條件，要求對已有的實驗設計進行補充和完善。常讓學生補充實驗假設、實驗原理、實驗思路、實驗步驟、預期實驗結果或結論。解答此類題時要緊扣題意，仔細結合上下文進行補充。其突破方法如下：
(1)補充實驗原理類：需要深入分析題目中與實驗原理有關的內容，如對照組實驗、重要實驗步驟、重要實驗裝置、完善實驗裝置、完善實驗所用的實驗方法等，在此基礎上，聯系教材中相關聯的原理、知識點進行知識遷移，歸納其原理。解決這類問題的關鍵是看我們能否對教材中基礎實驗的原理深刻理解，能否對其融會貫通，舉一反三，是否學會了類比遷移。
(2)補充實驗步驟類：需根據實驗目的確定實驗變量，審讀所提供的信息中是否準確控制了實驗變量，是否遵循對照原則、單一變量原則等。對此類問題的考查，主要是看學生是否知道實驗變量的控制及實驗原則的遵循。
(3)預測實驗結果類：需認真分析實驗目的和相關知識，確定自變量對因變量的影響。一定要辨別實驗是屬于驗證性實驗還是探究性實驗。驗證性實驗具有明確的結果；探究性實驗的現象和結果是未知的或不確定的，應針對各種可能性分別加以考慮和分析，得到相關結論。無論是哪種情況，文字描述應力求簡練、準確、科學。
2．實驗評價與修訂
此類試題主要依據已知的實驗目的、原理、材料用具評價修訂實驗方案。要求學生依據所掌握的生物學知識，分析評價已知方案的優缺點，并說明原因或進一步修訂原方案。
此類試題要求學生對實驗原理、目的要求、材料用具、方法步驟、實驗現象、結果或結論等內容熟悉，能找出錯誤的地方并給予糾正，常以生物學中一些經典實驗或學生實驗為基礎而設計，要求學生具有扎實的基礎知識和基本技能，突出了對“雙基”的考查。其一般步驟包括：
第一步：分析取材是否正確。
第二步：分析實驗原理及方法是否正確。
第三步：分析藥品與試劑的使用是否合理。
第四步：步驟及操作分析，主要有以下情況：
(1)遺漏或顛倒實驗步驟；
(2)操作方法錯誤；
(3)有沒有設置對照，如果有，看對照設計是否合理；
(4)實驗是否遵循單一變量原則；
(5)實驗是否具有偶然性；
(6)有無更為簡單的實驗方案；
(7)實驗能否順利完成；
(8)實驗的安全性如何。
第五步：分析實驗結果是否正確。
3．確定科學的方法
假說—演繹法、建立模型等都是現代科學研究中常用的一些科學方法。利用假說—演繹法，孟德爾發現了兩大遺傳定律；利用建立模型法，沃森和克里克發現了DNA雙螺旋結構。
(1)“假說—演繹法”是現代科學研究中常用的一種科學方法，以下為假說—演繹法推理的邏輯關系。
(2)“假說—演繹法”非常有利于學生逆向思維能力的培養和提高，學生在平時思考問題和解決問題時會經常用到“假說—演繹法”。譬如，在探究性實驗設計中，進行結果和結論的預測分析時，要經常用到“假說—演繹法”先進行逆向思維分析，然后再正向組織答案進行描述。
[技能提升]
1．(2022·山東濟南高三期末聯考)某生物興趣小組用2，4 D 溶液對日本櫻花枝條進行了一些相關實驗，某同學首先按照圖1所示步驟配制了一系列濃度梯度的2，4 D 溶液，圖2是實驗結果。請據圖回答下列問題：
(1)本實驗的目的是______________________。
(2)實驗步驟：
①配制2，4 D溶液：配制一系列濃度梯度的2，4 D溶液各9 mL，具體過程如圖1所示。由圖1分析可知，從3號試管吸取1 mL 2，4 D溶液并加9 mL水搖勻后，對4號試管中的 2，4 D溶液還應進行的操作是____________，該操作體現了實驗設計的________原則。
②分組編號：選取生長狀況、芽的數量等條件相同的日本櫻花枝條若干，隨機均分為5組。
③浸泡枝條：把日本櫻花枝條的____________浸泡在配制好的等量的2，4 D溶液中，浸泡適宜的時間，浸泡枝條時最好選擇在_______________的地方進行處理，其中對照組用____________在相同條件下處理相同時間。
④適宜條件培養：在相同且適宜的條件下培養一段時間，測量并記錄日本櫻花枝條的平均生根數，對所得的實驗數據進行統計分析。
(3)討論：從圖2可確定促進日本櫻花枝條生根的最適2，4 D 濃度在__________________mol·L－1之間，該實驗結果________(填“能”或“不能”)說明高濃度的2，4 D 溶液具有抑制生根的作用，其理由是___________________。
2．某同學為了探究pH對人唾液淀粉酶活性的影響，設計了如下實驗步驟：
①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質量分數為1%的淀粉溶液1 mL。
②各試管中分別加入適宜濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。
③將5支試管置于70 ℃恒溫水浴中，保溫時間相同且適宜。
④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。
⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。
上述實驗步驟中有2處錯誤，請更正并說明更正的理由(不考慮實驗材料及試劑的選擇、濃度和加入量、pH梯度以及實驗重復次數)，以便實驗能得到正確的預期結果。
(1)_____________________________________。
(2)_____________________________________。
參考答案
1答案：(1)探究不同濃度2，4 D溶液對日本櫻花枝條生根的影響
(2)①吸走1 mL　等量　③形態學下端(或基部)　遮陰和空氣濕度較高　等量清水
(3)10－11～10－9　不能　用4種濃度的2，4 D溶液處理后，日本櫻花枝條的平均生根數均高于對照組
2解析：解答本題時應全面考慮酶的最適條件以及斐林試劑的作用條件。(1)唾液淀粉酶的最適溫度在37 ℃左右，70 ℃時酶會變性失活。(2)加入斐林試劑后，需要 50～65 ℃水浴加熱才能看到磚紅色沉淀。
答案：(1)③中70 ℃應改為37 ℃。因為人唾液淀粉酶作用的最適溫度在37 ℃左右
(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應將各試管放入盛有50～65 ℃ 溫水的大燒杯中加熱一段時間。因為在50～65 ℃水浴條件下斐林試劑才能與還原糖反應顯色
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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