时间的耗氧量来表示)。
自变量:温度。自变量变化:低于适宜温度(如10℃)。 因变量:耗氧量。因变量变化(数据体现):高低(实验结果)。
例5:已知种子萌发的必要条件是:水、空气、适宜的温度。而光对种子萌发的影响因植
物不同而不异,现有若干饱满非休眠的活种子以及必要的实验工具,请设计一组实验来验证光对该种子萌发的影响。
自变量:光。自变量变化:有没有光。
因变量:种子的萌发。因变量变化(数据体现):萌发率的高低(实验结果)。
另外要强调注意答题时的语言文字的组织和表达。例如“预测结果和结论并分析原因”可用“如果……就说明……,原因是……”来表达,或用表格的形式。如:
预测结果
甚至对于整个实验步骤和结论都可用表格的形式表达.下面就文字形式和表格形式对比一下。
例:某研究性学习小组的同学们准备用下图所示的装置,探究反应物的浓度与酶的催化反应速率有何关系。材料:注射器、密封橡胶帽、大小相同的新鲜马铃薯小圆片(新鲜马铃薯含有过氧化氢酶)、体积分数为5%的过氧化氢溶液、蒸馏水、量筒、烧杯、秒表等(数量均足够使用)。
文字形式答题如下:(刮号内内容答题时可略去)
(2)实验步骤:①用蒸馏水将过氧化氢溶液稀释为一系列不同浓度的溶液
(至少3个浓度梯度以上)(确定自变量)
②在做好标记的几个(至少3个)注射器的针筒中分别放入相同数
量的马铃薯小圆片,装上活塞,然后分别抽取等量的相同 浓度的过氧化氢溶液,并盖紧橡胶盖,形成一组实验。(设置相 等无关变量;设置平行重复实验)
③实验装置均放在温度等外界环境条件适宜且相同的地方。(控制其他无关变量)
④分别记录每个针筒中的初始气体量(确定因变量并实施前测),开始计时, 每隔1min利用针筒上的刻度,分别记录每个针筒中的气体量(后测)。实验结束 后,计算每一时间段针筒中收集到的气体的平均值(处理数据)。
⑤按照第②、③、④步的做法分别用不同浓度的过氧化氢溶液实施其他几组实验,并用同样方法收集和处理数据。(设置相互对照实验)
结论 分析原因
表格形式答题如下: (注:答题时表格的第一列可略去)
将过氧化氢确定自变量 稀释为不同浓度的溶液 (数字为注射器编号;平行重复实验 设置对照实验)(相互对照) 控制无关变量(实验 过程) 放入相同数量的马铃薯小圆片,装上活塞,每支注射器抽取5ml的过氧化氢溶液。实验装置均放在温度等外界环境条件相同且适宜的地方 前测(计时确 定 因 变 量 前的气体量(针筒刻度ml)) 后测(1min后收集到的气体量(针筒刻度ml)) 数据处理
五、训练方法及内容建议
以学生练习为主,教师讲评为辅,边练边评(先学生互评,再由老师评),具体可分两个阶段进行。
1.“化整为零”阶段
此阶段又可分两步:第一步用选择题来对相关基础知识点(即考点)逐点训练.
例6:某学生设计了一个研究阳光是否对大豆发芽存在影响的实验.在①和②两个花盆中种植了大豆,并对阳光、温度和水加以控制。对此正确的评价是
花盆 ① ② 阳光 阳光下 暗室中 温度 20℃ 20℃ 水分 充足 缺乏 取平均值 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1% 2% 3% A、两个花盆都应放置在阳光下 B、两个花盆的温度都应维持在5℃ C、两个花盆都应保持充足的水分 D、两个花盆都应放置在暗室中 这道题针对的是“变量”这个概念的理解和“单一变量原则”的贯彻。本题中的“光照”应该是自变量,而温度和水应该是无关变量,因此实验组和对照组的温度和水分条件不仅要相同,而且要适宜,以便于使光照和黑暗条件对发芽的影响可以充分显示出来。
除了经典的选择题针对性地训练,还可设置一些实验课题比较说明,强调相关基础知识。 例7:请比较下面两个实验的“实验组”和“对照组”:“验证绿色植物是否在有光照条
件下释放氧气”、“验证在有光照条件下是否由绿色植物释放氧气。”
回答这道题首先要抓住实验目的,实验的目的不同,自变量和无关变量就不同,前者的自变量是光照,因此实验组就应给予光照,对照组就应放在黑暗中:后者的自变量是绿色植物,即要研究氧气是否由绿色植物释放的,因此实验组就要提供绿色植物,对照组则应没有绿色植物。
第二阶段利用非选择题,分小专题来进行训练,如分“目的专题”、“原理专题”、“实验步骤专题”、“结果结论专题”等。可先利用学生熟悉的教材实验(包括学生实验和演示实验)做背景材料,进行此项训练。
2.“化零为整”阶段
有了上面第一步的基础,就利用历年高考实验设计题,进行实验设计题各考点的整合综合训练了。教师可按验证性实验和探究性实验题型来分专题,或按限制性和开放性题型来分专题,或定性实验和定量实验题型来分专题交叉训练。
如前述例2:这是一道开放性探究实验设计题,基本程序是“问题(课题)-假说-验证(如实验方法)-结论”。本题(1)拟定课题名称的要求,研究课题的确定宜小不宜大,注意符合具体实际,别把“有机污染物X溶液对A螺雌体的致畸作用的研究”写成“有机污染物溶液对软体动物的致畸作用的研究”。(2)设计实验步骤的要求,基本程序应该包括:实验的预处理(包括前测)、设计单因子变量、对照实验、确定观察内容(自变量或因变量)、具体实验的观察和记录(包括后测)、实验数据的统计处理以及其他如具有可重复性、采取随机方法选取样本、实验结果的预测要全面等。(2)的解答也可用表格形式。
新课程,新考纲,新高考,给我们学生和老师提出了新要求。实验与探究能力的考查更具体,要求更高了,我相信只要我们在复习过程中夯实相关基础知识,针对性地训练,实验设计题的解题能力就一定能提高。