1、生物研究型实验试题调研三【调研3】某生物学兴趣小组开展不同浓度香烟对水蚤的影响的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照11的重量比浸泡24 h，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)设计一张表格用于实验时记录数据。【解析】该题为溶液浓度单因子变量的初步定量研究题，也是目前中学生物学研究课题的主要形式。试题的正确回答没有一定的研究性学习完整过程的体验，似乎很难达到良好的结果。首先，学生必须学会对已学的知识和技能的迁移，才能设计正确的实验方案,如对课本中
2、不同浓度的合成洗涤剂对水蚤生活影响的单因子变量的定量分析实验的迁移运用。其次，没有一定的研究基础，往往不能全面考虑到实验对照样本、不同浓度组的全面性和实验样本需要大的严密性，更不善于设计实验数据记录表。事实上，就学生小课题研究的完整过程的体验而言，从方案设计到实验操作、实验记录、实验方法、结论与表达均是学习中必须保证的环节。首先设立研究课题，需要了解实验原理，而原理则联系到相关的物理、化学、生物知识。其次是设计具体实验方法，如本题则可向不同浓度组(含对照组)的香烟浸出液中置入同等数量的水蚤后，通过检测水中水蚤数量变化(死亡)或水蚤心率的变化指标来完成题目要求。当然要注意实验的重复性以保证科学研
3、究结论的可证实性。最后是结论和数理表达，要学会用数学图表来说明，还应注意研究是需要出示完整的实验数据记录的。因此，设计实验数据记录表也是课题研究的最基本内容。学生有必要进行课题研究的完整模拟训练。(1)香烟浸出液对水蚤的影响是多方面的，如何测定其影响呢?首先需要确定测量的指标，而这种指标必须是可度量的。活动强度、代谢强度、水蚤体积的变化等都缺少可度量性，因而必须将其转化为可检测性。实验结果的可度量性，应该是考虑实验设计时的一个重要的因素。对于水蚤而言，每分钟心跳的次数、单位时间内死亡的数量等都是可度量的。(2)要确定实验必需的器材，需要根据实验操作步骤来确定，所以思考时可首先根据实验目的、原理
4、以及检测方法来确定实验步骤。实验是要研究不同浓度的香烟浸出液对水蚤的影响，所以必须配置不同浓度的香烟浸出液。题目条件提供的是香烟浸出液原液，所以必须稀释。同时要设置对照，可用清水替代香烟浸出液。如何对水蚤进行观察?水蚤体积很小，必须借助显微镜，这就需要制作装片。装片制作好后要进行观察和记录，并对实验资料进行处理。(3)有了实验步骤，就不难写出实验需要的器材了。由于需要配制不同浓度的香烟浸出液，所以需要配置浓度所需的量度器材，如量筒、烧杯等；由于需要制作装片进行显微观察，所以需要显微镜、载玻片和盖玻片等材料；如果要统计单位时间内的心跳次数，那就得有计时的工具等。(4)要设计一张表格用于实验时记录
5、数据，就得考虑实验数据要反映什么。实验的目的是研究不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响，这里面已反映了自变量和因变量的关系：香烟浸出液的浓度是自变量，而水蚤(如心率)的变化就是因变量，这样表格也可以设计出来了，用行、列分别表示自变量与因变量的变化。【答案】(1)水蚤每分钟心脏跳动次数。(2)显微镜，秒表(计时工具)，量筒，烧杯，载玻片，盖玻片等。(3)用蒸馏水稀释香烟浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液；用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在显微镜低倍镜下观察；用引流法引流，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水(对照)及不同浓度的香烟浸出液中的心跳次数，重复3次；整理实验资料，算出每分钟心
6、跳的平均次数，做出评价。(4)见下表：不同浓度的香烟浸出液 水蚤每分钟心脏跳动的次数 第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量 浓度 1 浓度 2 浓度 3 蒸馏水 (对照0 【说明】要做到完整而准确地解题需注意以下几个方面：1.准确地把握实验目的。在进行实验设计前首先要认真审题，准确把握所设计实验的实验目的，否则整个实验设计就无从谈起，如是验证它对代谢的影响，还是对发育的影响等。2.细心地弄清设计要求。3.精心地策划实验方法。教会学生如何针对一个具体的设计题去恰当地选用实验方法，一方面可围绕实验目的来选择，另一方面可通过分析题目要求和材料用具来确定。4.准确地预测实验结果。简明地组织语言文字，如步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙述，并加以编号；试管(或烧杯、水槽等)要加以编号；叙述中要尽量用规范的实验术语，不能用含糊的口语。
