複習指南教你設計生物實驗
在這些年的大學聯考理科綜合試卷中常有生物實驗設計題出現。有的是設計實驗的全過程,有的是修正實驗設計的不足。如何才能解答好生物實驗設計題呢?這裏為大家提供一種解題思路。
1.運用科學原理指導實驗
解生物實驗設計題時,一定要認真審題。在審題中最關鍵的是要明確實現本實驗目的的科學原理。
例如大學聯考真題中曾有“血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用,缺乏則血液不能凝固。”這就是本實驗的根本原理。
遵循這一原理,設法除去血液中的鈣離子和添加進去的鈣離子,設計實驗的方向就不會錯。此題中“草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發生反應,形成草酸鈣沉澱,起抗凝作用”。這只是一條除去血液中鈣離子的原理,是解決實驗中某一問題所需運用的原理,是本實驗的輔助原理。
2.遵循實驗原則設計實驗
要使實驗設計得科學,力求無懈可擊,在設計實驗時必須遵循以下幾個原則:
(1)設置對照原則
(2)單因子變量原則
(3)平行重複原則
例如:為了證明土壤中的微生物能分解農藥,必須將土壤分為兩等份,裝入兩個大小相同的容器,一個高温滅菌,一個不做處理,造成一個容器中的土壤中無生活的微生物,一個容器中的土壤中有生活的微生物。然後進行實驗,才能説明問題。這就是設置對照原則。
在進行此實驗時,讓兩個容器中的土壤在一切其他條件都相同的情況下進行實驗,唯獨不同的只是一個容器中的土壤中有微生物,一個容器中的土壤中無微生物,有無微生物就成了這一實驗的單因子變量。這就是單因子變量原則。
在進行此實驗時,有些情況的出現是有偶然性的,多做幾個對照實驗,出現相同的結果,更有説服力,更具科學性。讓這幾組實驗裝置在相同條件下同時進行,這就是平行重複原則。
3.準確地運用實驗材料支持實驗
選用實驗材料應講究,否則將不能支持你的實驗結論。
例如想證明微生物的營養要素必須有氮源。我們需做一個對照實驗:一個培養基中加入氮素,一個不含氮素。於是為你提供兩種實驗材料,一是NH4NO3、一是人尿。這時你不能認為人尿來的容易,又含有尿素等含氮的有機物,就用人尿作氮源,因為人尿中還含有無機鹽等多種成分,説明不了本實驗的結論。
4.選定最優程序進行實驗
在明確了實驗目的,明確了實驗原理,選準實驗材料,遵循實驗原則後,就應該編制一個實驗程序進行實驗。
對編制的實驗程序,還要仔細推敲,形成一個最優化的程序,使實驗科學、簡捷地進行。
在選定最優程序中有的步驟可同時進行,那就可遵循統籌法,讓要等待的步驟先做,接着穿插下一步實驗,以節約時間,同時也儘量減少因時間過長帶來的'不良影響。
5.答題時講究用詞科學、準確
有了如上所述的基本素質,最終還要通過完美的回答來展示自己的能力。答題時關鍵是用詞上講究科學、準確。
例如“假設牛毛的黑色對棕色是顯性,現有一匹黑色公牛,想在一個繁殖季節中測定出是純種還是雜合子,請設計檢測辦法”。如果同學是這樣回答“在這一繁殖季節,讓這匹黑色公牛與一匹棕色母牛交配,若生出棕牛,則為雜合子;若只生出黑牛,則為純種。”這樣回答大方向是正確的,但關鍵字眼上用詞不當,反映學生思維的不全面或缺乏一些必要的常識。應該改為“讓這匹黑色公牛與多匹棕色母牛交配”。用“多匹”兩字,答題的科學性就躍然紙上。因為黑色公牛與多匹棕色母牛交配,才有較多的機會出現棕牛,牛一般一胎一頭,沒有一定數量的後代,就可能出現不了棕牛,從而導致你做出錯誤的判斷。
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