解读实验探究的方法策略

湖北 邹兴平

解读实验探究的方法策略

湖北 邹兴平

科学探究是探索生物世界的重要方法，一直贯穿生物学的始终，如何掌握科学探究的方法呢？下面从探究的步骤、方案的设计、数据的处理分析、实验评价等方面进行解读。

解读一、科学探究的步骤

【例1】表内是探究蚂蚁食性的过程，属于科学探究过程中作出假设步骤的是 （ ）

步骤1 发现一群蚂蚁正在往洞里搬运食物，心想蚂蚁爱吃哪________些食物__________________________________________步骤2_根据已有知识和生活经验，推测蚂蚁喜欢吃甜食_____步骤3 在一个培养皿的两端分别放上少许盐和少许糖，放进________蚂蚁进行研究____________________________________步骤4_通过几次重复试验，得出蚂蚁爱吃甜的食物_________

A.步骤1 B.步骤2

C.步骤3 D.步骤4

【解析】步骤1是根据日常生活现象提出问题；步骤2是根据已有的知识和经验，作出假设；步骤3是实施计划，进行探究实验；步骤4是进行分析，得出结论。

【答案】B

【方法指导】掌握探究实验的每一步的目的和注意事项，是解决问题的关键。要注意分析每一步的要点和注意事项。

解读二、科学探究的方案设计

制定恰当的探究计划应遵循：（1）对照原则，设置对照实验，并保证变量唯一，指实验中除了唯一变化的量不同之外，其他条件都相同的原则，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。其中不同的条件（变化的量）就是实验变量。（2）重复原则，定量分析的探究实验要设置重复组，以避免偶然误差。（3）科学原则，严格控制实验条件，实验材料达到一定数量，避免偶然性，尽量减小误差，反复验证实验结果，提高实验的准确性。

【例2】家康在学校打扫时发现：马缨丹（一种植物）附近几乎没有蚊子，而在长廊尽头的迎春花附近蚊子成群。他想设计实验探究“马缨丹有没有祛除蚊子的作用”。

（1）该实验的假设是： ____________________。

（2）将马缨丹、迎春花两种植物放入一个透光的纱帐内，施加___的水和肥料，然后在两种植物的中央放入30只蚊子，静置5分钟，接着每隔5分钟统计一次数据。

（3）若将马缨丹设置为实验组，则迎春花为_____组。实验过程中为了减少误差，建议做______实验。

（4）请你根据（2）、（3）小题，完善以下记录数据的表格。

?

（5）家康在实验中发现，长廊的另一端较潮湿且有积水，就此提出：积水更有可能是招惹蚊子的原因。家康设计第二轮实验如下图，请在横线填写出相应变量。

【解析】设置对照时，只有马缨丹、迎春花两种植物不同，其他条件都要相同，所以施加相同的水和肥料。每隔5分钟统计一次数据，时间应该分别填5分钟、10分钟、15分钟。将马缨丹设置为实验组，则迎春花为对照组。实验过程中为了减少误差，建议做多次实验。探究积水是否是招惹蚊子的原因，变量就是有无水，可以A组不放水，B组放水。

【答案】（1）马缨丹没有（或有）祛除蚊子的作用。（2）同等（相同等合理的就得分）

（3）对照组 重复或多次

（4）

时间组别 5分钟 10分钟 15分钟___实验组（或马_____________________________________缨丹）____对照组（或_______________________________________迎春花）

（5）不放水（不做任何处理） 放水 （答案顺序可互换）

【方法指导】实验设计的几点注意事项：①要设计对照实验。②在设计时要保证唯一变量。③严格控制实验条件，尽量减少误差。④为了提高实验的准确性，应考虑增加重复次数，反复验证实验结果。

解读三、科学探究的基本技能

实验法是考试的重点，要熟记实验法的步骤及每一步的操作要点和注意事项，理解实验原理，再经过亲自动手按步骤进行实验操作，才有体验和感受，要及时记录，收集数据，控制误差程度，并分析出本质和正确的结论。

【例3】在低倍镜下观察时视野内所见的图像是“上”和“6”那么载玻片上的图形是 （ ）

A.“上”和“6” B.“下”和“9”

【解析】显微镜中看到的像是倒像，与实物的上下、左右方向都相反，简单操作是，在桌面上将本子旋转180度后，写出实物的图“上”和“6”，再将本子旋转180度回到原来位置后，看到的像，就与显微镜中像相同。

【答案】C

【方法指导】由于学校条件限制，同学们对实验操作往往难以进行或完成，需要师生共同努力，多花精力。

解读四、科学探究的现象分析与得出结论

要准确表达描述实验现象，仔细观察图像信息、表格资料数据，对实验内容作出分析，对数据进行整理、计算、归类，得到结果，再从中找出规律，归纳出正确的结论，实验结论是对实验现象的分析、归纳和提升。主要考查对实验的目的、原理、过程、现象和结论等的分析。

【例4】某同学设计的实验装置及实验结果如图所示。下列关于该实验的分析最合理的是 （ ）

A.该实验的目的是探究幼苗生长是否需要水

B.该实验结果应观察并记录幼苗根的总数量

C.该实验中起对照作用的变量是幼苗左右两侧土壤含水量不同

D.该实验证明了根的生长具有向地性

【解析】该实验的目的是探究幼苗生长过程中根的向水性；该实验的结果应该观察记录根的生长情况而不是数量；该实验中起对照作用的变量是幼苗左右两侧土壤含水量不同以此来探究根的向水性；该实验证明了根具有向水性，故选项ABD错误。

【答案】C

【方法指导】（1）实验目的：要根据试题提供的信息来判断，诸如“研究、验证、探究”等关键词后面的内容就是实验目的。

（2）实验原理：要充分利用实验所给的条件，并结合所学的知识来解决。如种子萌发需要吸收水分，可以用“酸雨”处理小麦来探究不同pH的酸雨对小麦种子萌发率的影响。

（3）实验过程：分析的关键是找到变量，如果提出的问题中，有“探究……对……的影响”的表述时，“对”字前边的名词就是变量。

（4）实验现象：分析观察到的现象或记录到的实验数据。

（5）实验结论：是对作出的假设的肯定或否定，结论要依据现象来进行逻辑推理并正确表达。

解读五、实验探究的评价

学会对实验原理和方法、变量设置、探究方案和步骤等的评价、修改、完善。考查方式也多样。

【例5】根据实验目的和实验原理选择恰当的材料、用具，是保证实验获得可靠结果的关键因素之一，下列实验选用的材料、用具合适的是 （ ）

A.用碘液检验是否含有淀粉

B.用显微镜观察大豆种子的结构

C.用鼠妇探究真菌生活需要的条件

D.用沸水对天竺葵叶片进行脱色处理

【解析】淀粉遇碘液有变蓝的特性，所以可用碘液检验是否含有淀粉；用放大镜就观察大豆种子的结构；在探究真菌生活需要的条件时用面包等营养丰富的物质较好，而不是用鼠妇；脱色时应该用酒精隔水加热，而不是直接把叶片放入沸水中。

【答案】A

【方法指导】检查实验过程有没有科学性错误、是否违背实验原理、语言文字表达是否应用专业术语。（1）实验原理及方法是否科学合理。（2）变量是否唯一。（3）是否设计对照实验，如果有则看对照设计是否合理。（4）实验步骤及操作是否正确，主要有以下情况：①漏做或实验步骤顺序颠倒；②操作方法错误；③实验缺少重复组，存在偶然性。

（作者单位：湖北省恩施市龙凤初中）