變量分析法解生長素類系列實驗題

摘要：詳細解讀實驗的自變量、因變量和無關變量的涵義、獲取、觀測及控制等問題，并借助以生長素為背景的系列實驗題著重分析自變量的設置，以有效地提升學生的生物實驗設計和分析能力。

關鍵詞：變量分析 生長素類系列 實驗題

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

實驗題能較好地考查學生的理解、分析、實驗與探究、獲取信息、綜合運用等能力，在各省市的高考中一直占有很重要的地位且靈活度也很高，難度較大，尤其是以生長素為背景的實驗題更是各地高考的熱點。在這類題的解答過程中，仔細分析會發(fā)現，幾乎所有的實驗題都是圍繞著控制實驗的變量來設置的，所以重視變量的分析十分必要。

1、變量分析（表1）

2、生長素系列實驗題

【例1】探究2，4-D對插枝生根的影響。請寫出實驗步驟、預測實驗結果并寫出實驗結論。

材料用具：一定濃度的2，4-溶液、盆栽植物、500 mL的燒杯、蒸餾水。

分析：

（1）審題——實驗目的：探究2，4-D對插枝生根的影響。

（2）獲取變量——自變量：2，4-D，因變量：插枝生根情況。

（3）自變量設——2，4-D的有無。所以實驗分成兩組，其中一組用一定濃度的2，4-D溶液，另一組用蒸餾水。

（4）因變量的觀測——定量觀察。每天測量枝條上根的長度或觀測根的數量。

（5）無關變量的控制。

實驗對象：（1）預處理：從同一植株上剪下長勢相同的枝條，去頂芽和幼葉；

（2）枝條若干隨機均分成兩組。

實驗試劑：適量一定濃度的2，4-D溶液，等量的蒸餾水。

培養(yǎng)條件：在相同且適宜環(huán)境下培養(yǎng)一段時間。

參考答案：實驗步驟：

（1）取2只燒杯，分別編號A、B。A組中加適量一定濃度的2，4-D溶液，B組中加等量的蒸餾水。

（2）從同一植株上剪下長勢相同的枝條若干，去頂芽和幼葉，隨機均分成兩組，分別插入2只燒杯中。

（3）將它們放在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)一段時間。

（4）每天測量并記錄這些枝條上根的總長度，算出平均長度（或根的數量）。

預期結果及結論：

（1）若A組根的平均長度

（2）若A組根的平均長度

【例2】探究2，4-D濃度對插枝生根的影響（其他與例l相同）。

分析：

（1）自變量——2，4-D濃度。

（2）自變量的設置——2，4-D濃度的大小。所以實驗分成三組，其中兩組用不同濃度的2，4-D溶液，還有一組用蒸餾水。

參考答案：實驗步驟同例1。步驟1改為：取3只燒杯.分別編號A、B、C。A、B組中分別加適量且等量不同濃度的2，4-D溶液，C組中加等量的蒸餾水。

【例1】探究促進插枝生根的適宜2，4-D濃度（其他與例1相同）。

分析：

（1）自變量——2，4-D適宜濃度。

（2）自變量的設置——系列濃度梯度的2，4 D溶液。所以實驗至少在三組以上，組別相對越多梯度差越小越準確（最好先做預實驗）。

參考答案：實驗步驟同例1。步驟l改為：取5只燒杯，分別編號A、B、C、D、E，分別加適量且等量系列濃度梯度的2，4-D溶液。

【例4】為了確定生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度，某同學用兩種濃度的生長素類似物分別處理扦插枝條作為兩個實驗組，用蒸餾水處理作為對照組進行實驗，結果發(fā)現三組扦插枝條生根無差異。

回答下列問題：參考該同學的實驗，在下一步實驗中你應該如何改進，才能達到本實驗的目的？請說明理論依據。

分析：

（1）自變量——確定生長素類似物促進扦插枝條生根的適宜濃度。

（2）自變量的設置——系列濃度梯度的2，4-D溶液。所以實驗至少在三組以上，組別相對越多濃度梯度越小越準確。

（3）該同學失敗的原因——從學生的“用兩種濃度的生長素類似物分別處理扦插枝條作為兩個實驗組，用蒸餾水處理作為對照組進行實驗，結果發(fā)現三組扦插枝條生根無差異”，可以看出該同學設置蒸餾水對照是多余的，而且設計的實驗組別太少，真正的實驗組只有兩組。根據所學的知識：生長素在一定的濃度范圍可以促進扦插生根，濃度過高或過低都不能起到促進作用。所以他設置的兩組濃度有可能均過高或均過低或一組過高另一組過低。

參考答案：改進：在該同學使用的兩種濃度生長素類似物的基礎上，分別在低于低濃度和高于高濃度的范圍的增加一系列的濃度梯度以及在兩濃度之間設置一組濃度梯度進行實驗；取消蒸餾水的對照組。理論依據：生長素在一定的濃度范圍可以促進扦插生根，濃度過高或過低都不能起到促進作用。