试谈初中试验探究题的解题思路与技巧

1、浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧会考实验题的创新设计，正在由验证性实验向探究性实验的方向突破和发 展，已然成为今后一段时间内实验命题的方向和热点。那么，如何才能答好生物 实验设计题，取得优秀的分数呢？这就必须了解一份完整的实验方案的设计，掌 握实验设计的基本思路和技巧，在生物实验能力测试中就能够做到有据可依，有 法可循，总体考虑，综合分析，达到事半功倍，获得高分的效果。本文结合自己 近几年的教学实践，谈谈生物实验设计题的基本解题思路与技巧。1什么是实验设计所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤， 设计数据处理的方法及分析实验的现象

2、等。但在生物综合能力测试中由于受时间 和卷面的限制，实验设计能力考查无法面面俱到，或者是考查实验步骤的设计、 续写或修改，或者是实验现象的观察和分析，或者是实验数据的加工和实验结果 的分析，或者是考查实验结果的预期与讨论，或者是实验装置的检验或改进等等。2实验设计的基本内容设计一个较完整的实验方案一般应包括：明确实验目的一确定实验变量 一分析实验原理一提出实验假设一落实实验用品一设计实验步骤一 预测实验结果一得出实验结论实验设计的基本解题思路明确实验目的，分清实验类型明确实验目的就是要弄清“做什么”的问题，即探究或者是验证什么生物学 现象或原理。明确实验目的才能明确运用哪一原理进行实验设计，才

3、能明白实验 设计中哪一因素是实验变量。例如“设计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变 化”。此实验原理或实验思路与七年级上册教材“植物呼吸作用产生二氧化碳” 的实验原理相同，因此采用教材中相似的实验设计思想：先准备两个盛有澄清石 灰水的烧杯或锥形瓶，然后将含有二氧化碳的气体投入盛有澄清石灰水的烧杯或 锥形瓶中。再如“口腔内的化学变化”，探讨的问题是温度与酶活性之间的关系， 那么在实验设计中，“温度”这一因素应是实验变量。实验设计一般有两种类型：验证性实验设计和探究性实验设计。验证性实验 具有明确的结果，通过实验加以验证；而探究性实验的现象和结果是未知的或不 确定的，应针对多种可能分别加以考虑和分

4、析，得到相关的结论。如二005年湖 南怀化 “探究光照对菜豆发芽的影响”；2007年浙江湖州“唾液淀粉酶催化效 率与时间关系”就属于探究性实验设计。找出两类变量，确定对照类型一找出两类变量在实验过程中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用， 可分为两类：实验变量与反应变量：实验变量，也称为自变量，指实验中由实验 者操纵的因素或条件。反应变量，又称因变量，指实验中由于实验变量引起的变 化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧目的在于获得和解释这种前因后果。例如在“口腔内的化学变化”实验中，所给 定的低温、适温和高温是

5、实验变量，而由于低温、适温和高温条件的变化，唾液 淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即获得和解释 温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。无关变量与额外变量：无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量外的影 响实验现象和实验结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无 关变量引起的变化和结果。显然额外变量会对反应变量起干扰作用。如：上述实 验中除实验变量以外，试管的洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、 试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程序、温度处理的时间长短等，都属于 无关变量。如果无关变量的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给

6、定不 等同、不均衡、不 稳定，则会对实验结果造成干扰，产生误差。在实验设计和操 作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完全相同，这样 就会避免实验结果的差异是由于无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变 量与反应变量的关系。实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无 关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。二确定对照类型通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又增强了对实验结果的可信 度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量 处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。如“探 究光对种

7、子萌发的影响”，接 受光处理的种子是实验组，不 接受光处理的种子为 对照组。设置对照通常有以下4种方法：空白对照：设计一个不加任何实验处理的对照组。即不给对照组做任何处理 因素。自身对照：指实验组与对照组都在同一研究对象上进行，即不另设对照组。 如“外界溶液浓度影响根细胞的吸水”是典型的自身对照实验，这种对照实验的 关键是比较实验前后的变化。条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如在“验证甲状 腺激素对蝌蚪发育的影响”的实验中，存在以下实验组和对照组。甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）乙组：饲喂甲状腺素抑制剂（条件对照组）丙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照组）相互对照：指不另设置对照

8、组，而是利用几个实验组相互对照。如证明植物 根向地生长实验中不同方向放置的玉米种子之间的对照。根据实验要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需 要设计对照实验。了解常用对照的类型，有利于学生在实验设计时针对不同的情 况加以设置。.控制变量。实验组与对照组只允许有一个变量，即要符合单一变量的原 则（注意：变量不能写某某的有无，也不能写控制该变量的具体方法）。.要设置对照（对比实验）。目的是通过设置对照或对比实验增加实验结 论的说服力（或可信度）。2 / 9浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧验的对象（样本）尽量多一些。目的是避免（或排除）实验结论的偶 然性，从而使实验的结论更加具

9、有普遍性。验的次数尽可能多一些，要有重复实验的思想。但是在不同的实验中， 重复实验的目的是不一样的。具体来说：若得出的结论是用文字来表达的，那 么多做几次的目的是避免或排除实验结论的偶然性，从而使实验的结论更加具有 普遍性（请同学们举一些课本上的例子）；若得出的结论是用具体的数字来表 达的，那么多做几次的目的是便于求平均值，减小误差，从而提高实验结果的精 确度（请同学们举一些课本上的例子）。验选择的器材或所取的数据不能搞特殊化，否则得出的结论是片面的， 具有偶然性而不具有普遍性（例如研究杠杆平衡条件时所取的数据；研究串并联 电路电压、电流特点时灯泡的规格）。验设计时经常要想到用转换法的思想（你

10、能举一些课本上的例子吗）。举例说明：兴趣小组为探究“不同浓度的重金属污染液对水稻种子萌发是否 有影响”，进行了如下实验。方法和步骤：采集重金属污染液500mL ,用蒸储水将其逐渐稀释10、100、1000、10000 倍，获得4种不同浓度的重金属污染液。取4只相同培养皿，分别编号为甲、乙、丙、丁，垫上纱面，加入等体积 的不同浓度的重金属污染源，浸润纱面。挑选籽粒饱满、大小想似的水稻种子200粒，随机均分成4组，分别均匀 放入上述4只培养皿的纱布上。将4只培养皿置于25c恒温培养箱内，每天给它们补充等量、相应浓度 的重金属污染液。统计和分析：一段时间后，统计各组水稻种子的，进行比较。预测结果：如

11、果重金属污染液对水稻种子的萌发有抑制作用，实验结果应是反思和评价：在步骤中，每只培养皿中均匀放置50粒水稻种子，而不是1粒的原因 是。实验方案存在缺陷，还需要增加一个实验，用与实验组相同量的蒸储水代 替金属污染液，培养水稻种子，其目的是。萌发率 随着重金属污染液浓度的升高，种子萌发率降低（其他合理答案 均可）（1）防止实验出现偶然性 （2）起对比作用理解实验原理实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。如“设 计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变化”的实验。这一实验的实验原理同教 材中常规实验“植物呼吸作用产生二氧化碳”实验原理相同，因此可用二氧化碳 与澄清的石灰水反应来验证

12、这一问题，明确了这一原理之后，也就明确了其主要 实验步骤是类似的。提出假设和预期浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧假设：是“可能会怎么样”，并对可见现象提出一种可检测的解释。具体为： 提出假设一寻找证据一符合事实（不符合事实）一假设成立（假设不成立）。预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一个假定的结果）， 若预期没有实现，则说明假设不成立；若预期得到实现，则假设成立。恰当选取实验材料正如18世纪普鲁斯特莱选择一株生长旺盛的植物作为实验材料是其实验成 功的原因之一一样，正确的选材决定着实验的成败。实验的选材是受实验原理、 实验目的制约的。如“绿叶在光下制造淀粉”实验目的是鉴定绿叶在

13、光下制造淀 粉，因而，取材应注意含淀粉量要高。鉴定的原理是“淀粉与碘相遇变蓝色”， 为使呈色易于观察，所选材料最好深绿色；又如“绿叶细胞中的叶绿体”实验， 所选材料应当是色素含量高的材料（新鲜菠菜）；“外界溶液浓度影响根细胞的 吸水”的选材应注意两点：一是所选材料必须有大液泡存在；二是为了便于观察， 所选材料的细胞液最好有一定颜色。细心研究实验条件和器材完成这一实验所必需的理化条件及生物学处理方法。如光照、温度、PH值、 酶、缓冲剂、离心等。认真研究实验装置设计的严密性和合理性；在实验设计中， 用具及材料的选择是十分重要的，要根据实验所提出的问题和要求，联系命题者 所提供的器材，准确判断和选取

14、实验所需的用具及材料。合理设计实验步骤实验步骤的构思一般是：材料准备与前处理一分组、编号一对不同（或同一） 对象施以不同的处理（对照原则）一结果观察（或预测）、记 录一根据结果（现 象）进行分析，得出结论。实验步骤有一定的顺序，要注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。实 验步骤的前后顺序一般不能颠倒，特别是关键环节。不同的操作顺序导致不同的 结果并影响实验的严密性。如“模拟酸雨影响植物种子的萌发”实验，操作时必 须先将种子分别置于不同的PH值中，放置一段时间后在观察。如在“口腔内的 化学变化”的实验中，应“将3支试管先分别放入37 C、0C、沸水中5分钟后 再加淀粉酶”还是“先向3支试管中加

15、入唾液后再将3支试管分别放入37C、0C、 沸水中”呢？表面看两种操作无多大差别，其实前者的操作是正确的，因为如果 先向盛有淀粉溶液的试管中加入唾液，此时唾液中淀粉酶对3支试管中淀粉均起 消化分解作用。在实验步骤的构思或表述中一定要遵循科学性原则、可操作性原则、对照性 原则、单因子变量原则。观察和收集数据：在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时应按要求进行 观察，并将观察的现象和结果如实地记录下来。预测和分析实验结果，得出结论：对记录的数据（包括现象、结果），进行整理分析，一般常用的表达方法有 文字描述、表格、坐标曲线、画出观察图象等，然后进行推导得出结论。3实验设计中的注意技

16、巧3. 1 一实验组别的编号：4 / 9浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧凡实验中涉及到两组或两组以上，需用一、二、3 或A、B、C或甲、 乙、丙等加以编号便于区分。3. 2二实验现象的观察：找准实验观察的对象并准确描述。如“骨的成分与骨的特性之间的关系”实 验中，观察的实验现象为气泡的大小和气泡产生的速率；又如甲状腺激素对动物 个体发育的影响，依不同的实验材料等因素确定观察现象。再如2006年钦州市 会考模拟卷 “不同浓度酒精对水蚤的影响”请回答：（一）采用何种方法 来确定酒精对水蚤的影响？ （4）设计一张表格用于实验时记录数据。本题就考查如何确定实验观察的对象。3. 3实验结果的表达：针对

17、实验现象，分析单一实验变量对结果的影响并选用文字、表格、坐标曲 线图等形式进行具体、准确表达。如上述2007甘肃兰州考查以表格形式来记录 数据，呈现结果。在预期实验结果时，注意验证性实验具有明确的实验结果和结 论；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分别加以 讨论和分析，得到相应的结论。如“探究蚯蚓在什么样的物体表面爬的快”， 其预期结果就有4种可能。3. 4对照实验的科学性对照实验中除变量外，其他条件应相同，同时要确保实验的正常进行。眇布蜜盖的碗中 的肉腐烂，但是 没有产生蛆如06年广西钦州市生物会考39题探究“蛆是从哪里来的？”某同学的探究 过程是：将一块猪肉放在碗里

18、，碗口覆盖有纱布，几天后，碗里的肉没有产生蛆。 他得出的结论是：腐烂的肉不会产生蛆。该实验得出的结论不正确是由于实验过 程中这个同学没有设置对照组。正确的探究过程是排除实验因素对结果的干扰， 取两块大小相同的猪肉分别放在两个同样大小的玻璃碗里，期中一个碗口覆盖有 纱布，另一个碗口敞开，连续观察几天，如下图一，二所示：浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧图又如06年钦州市初中文化素质学与练生物模拟卷（一）第四探究题“光 对植物光合作用的影响的实验”中，实验开始就将两个装置分别放置黑暗处和光 照处，互为对照实验。.结论的回答要与研究的问题相一致，并且要写上前提条件，格式为“当 等都相同时，”.若自变

19、量和因变量有具体数值的，则一般用定量回答，定量回答的格式为“因 变量与自变量成正比（或反比）”（你能举一些课本上的例子吗）；定性回 答的格式为“自变量越，因变量越”（主动句式）或“因变量随自 变量的改变而改变”（被动句式）（你能举一些课本上的例子吗）。.不能用实验现象来代替实验结论；当讲到两个相关量“有关”时，应加括号 具体写出两个量之间有怎样的关系。举例说明：小科在研究重力与质量的关系时，经实验后得到数据如下表所示：实验次数123钩码质量/克100200300钩码重力/牛0.981.962.93该实验得出的结论是物体所受的重力跟它的质量成正比。举例说明2 :盛夏来临，人们又为“怎样才能晒不黑

20、”而犯愁，资料表明：将皮肤 晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线.“好奇实验室”为此检测了若干衣 服的防晒效果.检测方法：先用光纤探头和计算机测算出阳光中的长波紫外线的强度；再 把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到纤探头上的长波紫外线的强度，利用前 后两次测得的长波紫外线的强度，计算出长波紫外线的透过率.实验数据如下 表所示2T。5门7 - y实验序号衣服材质衣服布料层 数长波紫外线透过 率1天蚕丝112%225%3化纤128%4214%5全棉T恤（白17%6 / 9浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧色)6全棉T恤(黑色)14%(1)该实验是通过比较来分析衣服的防晒效果.(2)比较实验1、2或3

21、、4得到的结论是.(3)根据测量结果，请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议分析表中数据1、2或3、4得到的结论是(1)长波紫外线透过率；(2)其它条件相同时，防晒效果与衣服的层数(厚度)有关；(3)穿全棉长袖T恤；穿颜色较深的衣服；穿较厚的衣服等(合理即可). 5语言的准确描述一在实验设计中，学生一般在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化 描述，故尽可能用“定性”的语言表达，在实验步骤表述中巧用下列词语：如“一 段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”、“等量的”、“相同 条件下”、“适宜条件”等。二注意避免“词不达意”。如图三，有些学生描述为“分别在甲、乙两试管中加入A

22、、B物质”，如此表达则成了图四的含义， 应为“在甲乙两支试管中分别加入A、B物质”或 试管中加入B物质。”(分别在甲,乙翁、厂分别在甲.二首中加入或E物 管中加入物 质(，与R总量少) ,、质与B总量多)12显然两者不符。准确的描述 “在甲试管中加入A物质，乙图四说明：质代表A物代表B物质浅谈初中实验探究题的解题思路与技巧总之，解生物实验设计题时，既要掌握答题的基本思路（准确地把握实验目 的一一确定实验变量一一设置实验变量一一理顺设计思路一一表达实验步骤一 一找准观察对象 预测和分析结果得出实验结论），同时又要了解实验设 计中的注意技巧，并结合实践多训练，定能提高实验设计能力。例（二00二年上

23、海卷）某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对 水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸储水按照一：一的重量比浸泡二 4h ,过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：（1 ）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响？（只要一种指 标）。（2 ）做该实验时必备的实验器材是（3 ）写出实验的主要操作步骤（4 ）设计一张表格用于在实验时记录数据。【思路方法】本题主要考查探究性实验的设计。基本解题思路如下：明确实验目的一确定实验变量一分析实验原理一提出实验假设一 落实实验用品一设计实验步骤一预测实验结果一得出实验结论实验目的：探究不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响。实验原理：烟草细胞中所含烟碱、焦油等对动物有毒害作用（生物学科知识 定位），通过测定不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响，如：每分钟心跳次数，单 位时间内的死亡率或相同的水蚤全部死亡所需要的时间等任一种明确的、可量度 的指标进行评价。实验假设：假设香烟浸出液中含有烟碱等有毒物质，对水蚤生命活动有重大 影响。实验预期：香烟浸