解评价类实验题有迹可循

时间:2022-07-01 06:30:41

解评价类实验题有迹可循

一、评价类实验常见设计错误点

生物评价类实验题是指给出实验整个过程,要求考生评价实验过程中的不足之处,并提出修正方案的题型。这类题出现的概率非常大。经过总结可以发现,命题者设计评价和修正的地方是有规律的,常为以下几处:

(1)实验材料和器材的功用不明确

一般来说,若是要根据题干所提供的材料和器材来设计实验,则应明确每种材料和器材的功用并加以合理利用。如果可以任意选择材料和器材,则题目具有更大的开放性,需要更仔细的分析。同学们可看材料用得对不对,现象正不正确,器材的功能对不对等。

(2)实验步骤的顺序错误

有些实验的步骤顺序是绝对不能颠倒的,如有关细菌培养的实验,只能先“灭菌”后“接种”;有关温度对酶活性影响的探究实验,一定要先“控制温度”后“让相关溶液混合”等。因此,同学们解题时可先在草稿纸上写出大致的步骤,然后再仔细考虑各步骤之间的顺序是否合理。

(3)未遵循单因子变量原则

在进行实验时,实验组和对照组的自变量只能是一个,无关变量要尽可能相同且适宜。因此,在设计实验时,同学们要分析实验组与对照组是否只有一个自变量,无关变量的设置是否相等。注意相应的地方应使用“等量”“适宜”“相同条件”等词。

(4)未设计对照实验或对照实验无意义

设置对照实验是一个最基本的生物实验原则。对照实验可分为:①空白对照,指不给对照组添加任何实验处理因素;②条件对照,指给对照组添加部分非研究的实验因素;③自身对照,对照和实验都在同一研究对象上进行;④相互对照,不单独设计对照组,而是几个实验组相互对照。有时一个实验需要设置多种对照实验来增强实验结果的说服力。

(5)实验结果与结论互相混淆

实验结论是由实验结果推导出来的,应该与实验目的相呼应。同学们在解题时,一定要明确题目的要求,不能将实验结果和实验结论混为一谈。其叙述方法是:若出现……结果,则有……结论。注意语言叙述的逻辑关系。

(6)观察和比较的指标不明确

观察和比较的指标应根据题意而创设,其遵循的思维逻辑顺序是:确立研究目标设置变量确立观察指标。观察指标应该是可观可测的。

(7)验证性实验与探究性实验混淆

验证性实验的结论是已知的、确定的,不需要进行讨论。探究性实验的结果是未知的,结论也是不确定的,需要进行讨论。

【典例1】(2011年江苏卷)洋葱(2n=16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响,某研究性学习小组进行了相关实验,实验步骤如下:

①将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。

②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%的秋水仙素溶液中,分别培养24 h、36 h、48 h;秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。

③剪取根尖,用carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8 h,然后将根尖浸泡在1 mol/L的盐酸溶液中5~8 min。

④将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。

⑤用石炭酸-品红试剂染色

⑥制片、镜检、计数、拍照。

实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。

请分析上述实验,回答有关问题:

(1)步骤③中“将根尖浸泡在1 mol/L的盐酸溶液中”的作用是 。

(2)步骤⑥为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是 。

(3)根据所学的知识推测,石炭酸-品红试剂是一种 性染料。

(4)为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是 。

(5)根据上表结果可以得出如下初步结论:

①经质量分数为 的秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂数较高;

②本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的最佳方法是 。

(6)下图为一位同学在步骤⑥拍摄的显微照片,形成细胞a的最可能的原因是 。

【答案】(1)使组织中细胞相互分离开来

(2)先在低倍镜下观察,缓慢移动装片,发现理想视野后换用高倍镜 (3)碱 (4)每组装片观察多个视野 (5)①0.01% ②用0.01%秋水仙素溶液诱导24 h,再在清水中培养36 h (6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后

二、常见实验设计错误的矫正方法

(1)试误法:针对实验的目标状态,充分发散思维,大胆想象,尝试采用多种设计方案,然后从设计的科学性、可行性和简约性进行评估,寻求最佳设计方案,其模式如下图。

(2)填补法:通过设法填补两者之间的差距完成实验的设计过程,如果这种差距足够大,也可以分解成各级子目标,经过不断地填补一系列的小差距达目标状态。其模式如下图。

填补过程可以是顺向的,也可以是逆向的。

(3)类比法:利用已有的实验知识和技能设计出具有类比关系(起始状态与目标状态比较类似)的实验。其模式如下图。

3.评价和修改实验方案

解答这类题的基本方法是先分析评价再改进完善。评价可从以下几个方面进行:(1)解读实验目的,把握变量的设计,看是否设计了变量;(2)解读实验目的,把握实验结果,看结果显示是否正确,注意使用的原理是否妥当;(3)看是否遵循单一变量原则;(4)观察实验设计叙述中常规知识的准确性等。

根据对实验方案的评价,改进实验假设,完善步骤设计,重新确立变量,改变对照设置等。

【典例2】(2011年安徽理综卷)保水剂是一类高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”,进行了以下实验:

材料用具:相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干,保水剂、氮肥等。

方法步骤:①选取长势一致的小麦幼苗若干,平均分为A、B、C三组,分别施用适量的保水剂 (60 kg・hm-2)和氮肥(225 kg・hm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养,其他培养条件相同且适宜。

②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于10 00 ~11 00从每组选取相同数量的叶片,进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定,结果(均值)如下表:

实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。

(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正:步骤① ;步骤② 。

(2)如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。

(3)实验测得的CO2吸收量 (大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量,理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量,也可以通过测定 释放量计算。

【思维点拨】(1)实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则,所以应设一组不施保水剂和氮肥的作为对照组;还应严格控制无关变量,保证叶片的数量和取材部位完全相同;(2)影响光合作用的内在因素有色素的量、酶的活性、酶的含量和C5化合物的量,保水剂与氮肥配施有可能提高了光合作用有关酶的含量与活性,从而提高了其CO2的吸收量;(3)实验测得的CO2吸收量为光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差,所以实验测得的CO2吸收量小于光合作用过程中CO2实际消耗量,光合作用强度可通过测定CO2吸收量或O2释放量来计算。

【答案】(1)没有对照组,应另设一组不施保水剂和氮肥的作为对照组 取材方法不科学,选取的叶片应取自植株的相同部位

(2)提高了光合作用有关酶的含量与活性

(3)小于 实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量和呼吸作用CO2释放量之差 O2

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