初中科学复习专题――生物实验探究题解题策略

2015年初中科学专题复习课《生物实验探究题》的解题策略——变量与探究步骤的描述科学探究的基本步骤请你结合自己的情况，说说在解答实验探究题时常会遇到哪些困难？提出问题建立假设（猜想）获取事实与证据设计实验检验与评价合作与交流自变量：因变量：无关变量：解决困难的关键：确定三类变量实验目的自变量（实验变量）因变量（反应变量）无关变量（控制变量）研究微生物生长与温度的关系温度微生物生长水分、空气等作用于实验对象的刺激因素（实验变量）由自变量变化引起的变化或结果（反应变量）与自变量同时影响因变量的变化、但与研究目的无关的变量（控制变量）例1.水蚤的身体呈半透明，制作装片后在低倍显微镜下可以观察到其心脏的搏动情况。某班甲、乙、丙、丁四组学生，分别用滴管从10℃、20℃、30℃的三种含有水蚤的培养液中吸取培养液，滴在载玻片上，制成不同装片进行观察，得到数据如下表。试回答：本实验探究的问题是：水温是否会影响水蚤心脏的搏动快慢？一、学会用变量提出科学问题自变量因变量“提出问题”的一般表达模式因变量与自变量是否有关？自变量对因变量有什么影响？甲组乙组丙组丁组平均心率（次/分）10℃28119119218720℃（室温）28828628929130℃401408398296根据现象，提出问题：科学的问题：叶绿素的产生与是否光照有关吗？光下放一天上述现象中自变量和因变量分别是什么？因变量因变量的外在表现自变量颜色（绿色）光有无叶绿素（本质）（因变量观测指标）提出科学的问题需要：透过现象看本质例2.查阅资料得知“叶片中叶绿素的合成需要镁元素”的结论，于是设计了一个实验，想证实该结论。实验材料：小麦种子若干、完全培养基和缺镁培养基（完全培养基含小麦胚生长发育所需的各种营养物质，缺镁培养基比完全培养基缺少了镁元素）。实验步骤：①去掉小麦种子的胚乳。②将种子的胚分成甲、乙两组，每组20粒，分别接种在完全培养基和缺镁培养基上。③将它们放在适宜的环境中培养两周，然后观察统计。（l）去掉小麦种子胚乳的目的是排除胚乳中对实验的干扰。（2）培养两周后，观察的对象是。镁元素幼苗叶片的颜色自变量因变量探究实验中因变量观测指标的特点：容易观察或测量可能是因变量的外在表现可能是因变量本身例3.如图表示了一种怀孕蜥蜴培养在不同温度下，所产幼仔的性别百分比。根据图示信息，请你提出一种猜想：。二、学会用变量建立假设（猜想）因变量自变量“建立猜想”的一般模式：因变量可能与自变量有关（或无关）蜥蜴所产幼仔的性别百分比可能与温度有关“建立假设”的一般模式：因变量与自变量有关（或无关）三、学会用变量分析数据和得出结论“实验结论”的表达模式：在无关变量一定时，因变量与自变量的关系注意1：能具体则具体，描述时不要因果倒置注意2：不能用实验现象（结果）来代替实验结论例4.有人把等量的紫罗兰叶分别放在封闭的、大小相同的1号和2号容器中，并将它们置于相同强度不同颜色的光照下，8h（小时）后分别对容器中的氧气进行检测，得到如下实验数据：容器植物光的颜色温度（℃）氧气增加量（mL）1紫罗兰红22802紫罗兰黄22-10他们得出的结论是：在光照强度和温度一定时，紫罗兰叶进行光合作用的效率与光的颜色有关。自变量因变量观测指标光合作用的效率据相关资料介绍：甲壳素喷施于草莓的叶面可促进草莓根系细胞的分生，使根系变得发达，增强草莓抗旱倒伏的能力。自然界中，甲壳素广泛在于低等植物菌类、虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳、真菌的细胞壁等。可供选择的材料：两个型号相同且盛有同种泥土的花盆、生长正常、长势相近的两棵草莓幼苗、0.02%甲壳素溶液、清水、直尺等。探究：甲壳素对草莓根系生长的促进作用。请你设计实验方案。四、学会用变量设计实验探究：甲壳素对草莓根系生长的促进作用。自变量因变量因变量观测指标根系长度和根的数量对照实验对照实验对照组（无刺激因素的作用）实验组（有刺激因素的作用）等量原则（生物材料数量、质量、生理状况、实验器具大小、型号和试剂）有甲壳素无甲壳素增加实验对象数量避免偶然性的方法：增加实验次数设计实验方案：1.实验前测。1.分别数出根的数目并测量每条根的长度，计算出总长度。4.无关变量及控制——温度和光照等，防止无关变量的影响。目的：步骤：2.便于实验的观察、统计、比较和对实验现象的描述。2.将两棵草莓幼苗分别栽入两个花盆中并编号为A、B。3.设置对照实验——遵循单一变量原则，实验组和对照组的不同是甲壳素的有无，突出甲壳素的作用。4.将上述装置放在温度和光照等外界环境条件适宜且相同的地方培养。3.每天对A花盆中草莓喷洒用清水配制的0.02%甲壳素溶液，同时对B花盆中草莓喷洒等量的清水。5.20天后，再次数出根的数目并测量每条根的长度，计算出总长度。5.实验后测。可供选择的材料：两个型号相同且盛有同种泥土的花盆、生长正常、长势相近的两棵草莓幼苗、0.02%甲壳素溶液、清水、直尺等。如果实验前的假设是：甲壳素对草莓根系生长具有促进作用。预期的实验结果是怎样的？预期的实验结论是怎样的？实验结果的预测：为了得到可靠的结论，实验结束后需要比较的数据应该是什么？设计实验时必须要表达清楚3个要点：（如果因变量不容易观察或不能直接测量如何转换为容易观察或能测量的科学量）2、如何保持无关变量不变？1、如何改变自变量？3、如何观察或测量因变量,并比较？五、学会评价和交流例5.为研究雪水中的融雪剂对种子萌发的影响情况，某兴趣小组进行了如下实验。①收集纯雪水（不含融雪剂的雪水）和融雪水（含有融雪剂的雪水）。②测定融雪水中融雪剂的溶质质量分数为2.16%。③准备五个相同的洁净培养皿，各铺上一层棉花，并标记为A、B、C、D、E。取200粒大豆种子，随机平均分成五组，每组40粒，分别放入上述培养皿中。④用纯雪水和融雪水按下表比例配置溶液，并全部加入相应的培养皿中。组别A组B组C组D组E组纯雪水质量／克2017.5151002.16%的融雪水质量／克02.551020⑤将各组放置在适宜的环境中培养，适时补充水分，4天后统计各组的种子萌发率。本实验在种子的选择上还存在两点不足是。没有选择饱满且大小相近的种子；没有选择多种植物种子例6.酸雨对植物的生长会有影响吗?小宇同学就这一问题进行了探究，制定计划并实施：（1）在一个花盆里播1粒的大豆种子，等它们长成幼苗后做实验；（2）向食醋中加清水，配制成“模拟酸雨”。（3）向花盆里的大豆幼苗喷洒“模拟酸雨”，每天一次，观察并记录实验现象。实验结果：几天后，花盆中大豆幼苗全部死亡。该实验设计中的不足之处是:1、只用一粒种子做实验存在偶然性2、没有设置对照组例7.某校实验小组探究“甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响”的实验过程如下：取两个相同的玻璃缸，分别贴上标签A、B。每天记录蝌蚪生长发育的情况。请回答：实验步骤A缸B缸①1000mL池塘水1000mL自来水②分别加入同时期孵化出的蝌蚪各一只③加入等量的蝌蚪饲料④加少许甲状腺激素制剂不加甲状腺制剂⑤水温保持在适宜的范围内在这个实验设计中，有两个步骤不够严谨，请你加以改进完善:_______________________________________________；_______________________________________________；第①步，应该在两缸中加同样水质的水第②步，加入1只蝌蚪数量太少，应加入相同数量的小蝌蚪若干只评价实验方案存在不足之处，我们一般从哪些方面考虑？变量是否控制好，是否设置对照组，样本是否充足，以排除实验的偶然性是否进行了多次实验得出的结论是否科学等方面进行评价。1.某学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，想进一步研究不同磁场强度与黄豆下胚轴生长的关系，他已设计了探究实验方案框架，请你根据科学探究的有关知识帮他补充完整。（1）提出问题：。（2）课题名称：不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度的关系。（3）实验假设：。（4）实验用品：饱满的黄豆种子、磁铁（用于组建不同磁场环境）、25℃黑暗温室环境、尺、清水、烧杯、纱布及其他所需材料（5）实验步骤：①将一定数量品质相同的黄豆用清水浸泡1～2小时；②用磁铁组建。③取底部铺有纱布的4个烧杯，各放入5粒浸泡过的黄豆，盖上湿纱布；④在25℃的黑暗温室环境中，，剩余的一个作为对照组，并贴上标签区分；⑤每天补充一定量的清水，以保持黄豆芽生长的合适湿度；⑥一周后，。（6）设计一张表格用于记录实验数据。（7）写出一种可能的实验结果及相应的结论。不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度有什么关系？在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长。强度不同三个磁场环境，分别命名为磁场1、磁场2、磁场3。随机取三个烧杯分别放入上述磁场中测量并记录每根黄豆芽下胚轴的最终长度，求平均值。不同磁场强度黄豆芽下胚轴的长度第1根第2根第3根第4根第5根平均值磁场1磁场2磁场3无磁场（对照）2.某中学生物学科兴趣小组在学习了“青蛙的生殖和发育”后，开展“各种污染物对青蛙受精卵孵化率的影响”的探究活动：①他们提出的问题是。②他们作出的实验假设是：各种污染物会降低青蛙受精卵孵化率。③他们采集了一定数量的青蛙受精卵，以化肥、洗涤剂作为污染物，在鱼缸中进行实验观察。如下表：（蛙受精卵随机分组）回答下列问题：（1）青蛙的发育过程经受精卵→→幼蛙→成蛙等阶段，所以它的发育属于。（2）实验组1中，A应是；实验组3中，B应是，原因是（3）实验时需要定时观察记录的内容是。（4）支持上述假设的实验结果是。实验组号蛙受精卵数量模拟环境1100A2100清水和化肥3B清水和洗涤剂污染物对青蛙受精卵孵化率有影响吗？蝌蚪变态发育清水100实验材料的数量应该是相等的被孵化的蛙卵的数量1组中蛙卵的孵化率最高例1.探究“影响酶的催化作用的因素”实验中，“酶的催化作用”是，“滴加碘液后溶液颜色的变化”是。因变量因变量的观测指标例2.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，“过氧化氢分解速率”是，“试管内产生气泡量的多少”是。因变量因变量的观测指标