孫海燕

綜觀近幾年實(shí)施課標(biāo)省份的生物試題,實(shí)驗(yàn)試題的賦分比重呈現(xiàn)逐年增大的趨勢(shì),實(shí)驗(yàn)題型也由實(shí)驗(yàn)分析題逐漸向?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)題的方向發(fā)展,對(duì)考生的能力要求越來越高。具體要求是:要求考生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料分析、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果;要求考生能對(duì)簡單實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證;要求考生能在更廣闊的空間內(nèi)進(jìn)行開放性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析等。因此,在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,下面就探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)談一談復(fù)習(xí)策略。

實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)用簡潔科學(xué)的語言敘述,比如:

一、分組標(biāo)號(hào)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇適宜的材料和器材,選擇應(yīng)保持條件相同(如日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠)。將實(shí)驗(yàn)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,可以分為兩組,也可以分為若干組,每組進(jìn)行明確的標(biāo)記,如用甲、乙、丙或者1、2、3,總之讓人對(duì)實(shí)驗(yàn)組一目了然。便于實(shí)驗(yàn)的觀察、統(tǒng)計(jì)、比較和敘述。

常用的語言模板:

1.選擇長勢(shì)相同、大小相似的同種植物隨機(jī)等量分組,分別編號(hào)為A、B、C等;

2.取兩支試管,分別編號(hào)為甲、乙,各加入等量的某種溶液;

3.選擇年齡、體重、健康狀況相同的某種動(dòng)物隨機(jī)等量分組,分別標(biāo)號(hào)為1、2、3等。

二、對(duì)照處理

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行處理,把要研究探討的條件作為單一變量,除這一變量外,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的其他條件應(yīng)完全相同。

1.所用生物材料要相同,即所用的生物材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。

2.所用的實(shí)驗(yàn)器具要相同,即試管,燒杯、水槽廣口瓶等器具的型號(hào)要完全一樣。

3.所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同,即試劑的成分、濃度、體積要相同,尤其要注意體積上等量的問題。

4.所用處理方法要相同,及保溫或冷卻、光照或黑暗,攪拌或振蕩都要一致。

5.所采用的培養(yǎng)、飼養(yǎng)等條件要相同且適宜。

總之,要注意能體現(xiàn)“單一變量”的詞語的準(zhǔn)確使用,例如使用“等量”、“相同”、“適宜”等詞語。增加實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)度。

三、培養(yǎng)(或飼養(yǎng))、觀察、記錄

對(duì)于植物實(shí)驗(yàn)和某些動(dòng)物實(shí)驗(yàn),分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理后,要進(jìn)行一段時(shí)間的培養(yǎng),才能出現(xiàn)結(jié)果。而有些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理后,在較短時(shí)間(1~2小時(shí))就可以觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組出現(xiàn)的差異,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

常見的觀察指標(biāo):

1.顏色變化:可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)、色素分離、DNA鑒定、質(zhì)壁分離與復(fù)原。

2.形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài)的變化。

3.液面改變:氣體體積變化、液面體積變化。

4.其他:氣味變化、沉淀、溫度、PH、氣泡產(chǎn)生等。

另外,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必要時(shí)還可以輔以圖表。如在生長素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中可以畫出胚芽鞘、瓊脂塊,并在圖上加以標(biāo)注。酶的實(shí)驗(yàn)也可以用表格代替步驟的具體表述。

下面通過對(duì)一個(gè)典型例題的剖析來理解和掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確思路。

例題:某生物興趣小組開展“溫度對(duì)甲狀腺激素生物活性的影響”的課題研究。

實(shí)驗(yàn)材料:幾只相同的玻璃缸,清水,發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪數(shù)十只,飼喂小蝌蚪的飼料,未經(jīng)處理的具有活性的甲狀腺激素以及放在50℃的溫水中處理10min的甲狀腺激素。請(qǐng)寫出你的實(shí)驗(yàn)方案:(1)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì);(2)采用何種指標(biāo)來確定溫度對(duì)甲狀腺激素生物活性的影響?

解析:本實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)首先要確定實(shí)驗(yàn)變量,然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)變量確定分組及各組的處理方法。本實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)變量是溫度的不同,按照溫度的高、中、低分成三組或更多。根據(jù)甲狀腺激素作用,我們可以確定觀察指標(biāo):蝌蚪發(fā)育成青蛙所需時(shí)間的長短。

參考答案:(1)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì):分組編號(hào):取玻璃缸三只,分別標(biāo)記甲、乙、丙;放入等量的蝌蚪和清水;對(duì)照處理:甲缸每天喂正常飼料,乙缸喂未經(jīng)處理的甲狀腺激素和飼料,丙缸喂經(jīng)50℃處理的甲狀腺激素和飼料;結(jié)果觀察分析:三組青蛙放在相同環(huán)境下飼養(yǎng),觀察它們的生長、發(fā)育狀況。(2)蝌蚪發(fā)育成青蛙所需時(shí)間的長短。

由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題常常具有一定的開放性,往往沒有唯一的標(biāo)準(zhǔn)答案,這有利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮。學(xué)生的設(shè)計(jì)只要是科學(xué)的、合理的、可行的都應(yīng)給與肯定。

為此,對(duì)學(xué)生在進(jìn)行了一定數(shù)量的設(shè)計(jì)和訓(xùn)練后,教師要及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥,并引導(dǎo)學(xué)生交流設(shè)計(jì)成果,互相學(xué)習(xí),取長補(bǔ)短。同學(xué)的啟示和教師的點(diǎn)撥會(huì)啟發(fā)學(xué)生的思維,拓展學(xué)生的思路,使每個(gè)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的理解更加全面和深入,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力將會(huì)發(fā)生質(zhì)的飛躍。

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編輯/張燁