高考生物二轮复习实验专题五纠错和改进实验设计的解题策略和评价

‎2012高考生物二轮复习实验专题（五）‎ <br />‎3.纠错和改进实验设计的解题策略和评价 <br />此类试题主要考查学生对实验设计的严密性和科学性的把握，并以此为媒介，引导学生探求解决问题的思路、方法，进一步培养学生的科学素质和实验思维能力。‎ <br />‎3.1方法的纠错和改进 <br />‎ 此类试题给出了实验目的、步骤和结论，但因实验方法不当，使实验结论失去可信度，还需要指出纰漏加以完善。‎ <br />‎ 【例11】某生物科技小组为了证明镁和钾都是植物生活所必需的元素，他们设计了如下实验：‎ <br />‎ (1)配制溶液：①配制完全营养液甲。②配制无镁、钾的营养液乙。‎ <br />‎ (2)培养植株：将长势相似、数量相同的两组玉米幼苗分别种植在两个盛有沙土的容器内，分别浇灌甲和乙营养液。‎ <br />‎ (3)观察记录：定期观察记录幼苗生长状况。‎ <br />‎ (4)结果结论：①一定时间后，发现浇甲营养液的玉米生长旺盛，浇乙营养液的玉米弱小瘦黄。②镁、钾元素是植物生活必需的矿质元素。‎ <br />‎ 请分析该实验方案有无纰漏？若有请指出纰漏，再写出你的设计思路。‎ <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br />‎【解析】该题的实验原理是溶液培养法，实验的目的不同，营养液的成分不同。若要证明钾或镁是植物必需的矿质元素，实验组植株必须只在缺钾或缺镁的培养液中培养。将植株放在同时缺镁、钾的营养液中培养，这样不但违背了单一变量的原则，而且与溶液培养法的原理不相符。把实验组和对照组都种植在盛有沙土的容器中，因沙土中有可能含有铁和钾元素，导致实验方案缺乏严谨性和科学性。此实验方案还缺少植株缺镁、钾后加入缺少元素恢复生长的过程，实验方案不够完善。‎ <br />‎【答案】该实验方案有三处错误：错误一：乙液配置有误；错误二：沙土栽培错误；错误三：缺少对症状植株恢复的步骤；‎ <br />正确的实验方案为：‎ <br />‎ (1)配制溶液：①配制完全营养液甲。②配制无镁的营养液乙。③配制无钾的营养液丙。‎ <br />‎ (2)培养植株：将长势相似、数量相同的3组玉米幼苗分别种植在3个盛有洗净沙砾的容器内，分别浇灌甲、乙、丙营养液。‎ <br />‎ (3)观察记录：定期观察记录幼苗生长状况。‎ <br />‎(4)结果：一定时间后，发现浇甲营养液的玉米生长旺盛，浇乙、丙营养液的玉米弱小瘦黄。在乙营养液中补充镁元素，在丙营养液中补充钾元素，一段时间后，这两组营养液中的玉米幼苗又恢复正常。‎ <br />‎（5）结论：镁、钾元素是植物生活必需的矿质元素。‎ <br />‎ 【评价】这是一道以溶液培养法的基础知识为载体，设计改进实验方案的实验题。主要考查学生对植物必需元素的理解和运用，以及对题给信息的分析和处理能力。‎ <br />‎3.2控制条件的纠错和改进 <br />‎ 此类试题主要考查学生对实验条件如温度、pH、O2‎ <br /> <br />浓度、物质的质和量的把握。实验条件不同，所得的结论各异。这类题目对于检测学生的审题能力和实验分析能力具有较好的效果。‎ <br />‎ 【例12】为了证实&ldquo;甲状腺激素及甲状腺抑制剂对蝌蚪发育的影响&rdquo;，某同学制定下列方案：‎ <br />‎ a.取两个玻璃缸分别编号为1号、2号； ‎ <br />‎ b.在两个玻璃缸中，分别加入等量(且适量)的水和新鲜水草，然后在每个玻璃缸中分别放入lO条发育状况不同的蝌蚪；‎ <br />‎ c.向l号缸投放含甲状腺制剂的饲料，2号缸投放含甲状腺抑制剂的饲料；‎ <br />‎ d.每天分别向两缸中投放一些饲料；‎ <br />‎ e.每隔一段时间观察一次，观察时用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上(‎1 mm×‎1 mm)，观察并且测量蝌蚪的体长变化(前肢和后肢的生长情况，尾的变化等)。上述实验设计方案中，有一些明显的设计缺陷或不足，请你修改并完善该设计方案。‎ <br />‎(1)该设计方案的明显缺陷是 ‎ <br />‎ ，因此，a过程应该为(只需陈述修改内容，下同) ‎ <br />‎ ...