變量分析法在高中生物實驗試題求解中的應用

唐童韋

摘 要：主要針對變量分析法在高中生物實驗試題求解中的應用進行了詳細的分析，希望能夠更好地幫助廣大高中生提升生物成績。

關鍵詞：變量分析法；高中生物；實驗試題求解；應用

生物實驗試題在理綜高考中通常有實驗改錯題、實驗分析題以及材料分析題等。在這些類型的題目中，實驗改錯題主要就是指給出一個錯誤的實驗步驟和方案，然后讓學生從其中所給的各種條件中找出錯誤；而實驗分析題則需要學生合理地應用自己所學來對試題進行深入的求證和分析，然后做出具體的解釋和分析；最后的材料分析題則是指通過試題所給材料來對實驗進行合理的分析求解。這之中的任何一種題型要想準確高效地進行解答，都需要學生具備恰當的解題技巧和方法。

一、變量的關系和種類分析

1.實驗變量和反應變量

實驗變量還被人們稱之為自變量，其主要就是指實驗中由實驗者所操縱的條件或者是因素。而反應變量則是被人們稱之為因變量，其主要就是指實驗過程中因為實驗變量所導致的結果和變化。一般來說，反應變量主要就是指結果，而實驗變量則屬于原因，兩者之間有著很強的因果關系。必須注意的一點就是，因變量應該是由實驗現象所表達出來的分析結果，絕對不能將其簡單地看成是我們通過肉眼直接觀察的現象。

2.額外變量和無關變量

無關變量又可以稱之為控制變量，其主要就是指實驗中除了實驗變量以外的能夠影響到實驗結果和現象的條件以及因素。而這里的額外變量也被稱之為干擾變量，這一變量主要就是指實驗過程中因為無關變量所引發的實驗結果和變化。反應變量會受到一定的額外變量的干擾影響，所以在實際的高中生物實驗過程中則應該盡可能地避免額外變量的產生，以此來有效地保證實驗結果的準確科學性。

3.各個變量之間的關系分析

以上四種變量都存在著非常明顯的因果關系。在這之中，因變量屬于自變量的必然結果，而如果沒能很好地處理好無關變量，那將很有可能導致額外變量的形成，最終影響到實驗的結果。因此就變量處理來說，其實就是一個怎樣平衡控制好無關變量以及自變量的問題。

二、變量分析法在高中生物實驗試題求解中的應用分析

例題1：比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率實驗過程中。

其中的自變量主要就是催化劑的種類，具體是指過氧化氫酶與Fe3+；然后就是因變量，其中的因變量主要就是指催化效率的高低，具體是指以點燃但是卻沒有產生火焰的衛生香燃燒程度表現，又或者是氣泡產生的速度表示；無關變量主要就是指相同材料的量、實驗用具的潔凈度、實驗環境的溫度等。

例題2：溫度對各種酶活性的影響。

其中的自變量主要就是指溫度；而因變量則是酶的活性，其活性具體可以通過反應的快慢或者是反應的劇烈程度表現出來；無關變量則是指操作程序、淀粉溶液的量、碘液的使用量以及試管的潔凈度等。

例題3：分析淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用。

其中自變量主要就是指淀粉與蔗糖，必須注意的就是題目中的淀粉酶并不是自變量；然后因變量則是指水解作用是否進行了；無關變量則是指實驗操作流程、實驗處理的實驗、斐林試劑用量、蔗糖溶液和淀粉的用量等等。

例題4：植物向性運動的實驗設計與觀察。

其中的自變量主要有以下兩點：（1）是否存在著均勻光照、黑暗以及單側光照；（2）改變幼苗的空間位置和接受重力的影響；然后就是因變量，主要就是指其中的向性運動；而無關變量則主要包括以下兩部分：首先就是幼苗的種類、幼苗的生長情況、培養的條件、環境溫度以及裝置合理性等；然后就是萌發種子的種類、培養的條件、實驗環境的溫度等等。

例題5：赤霉素能夠促進豌豆莖節間的伸長，然后生長素同樣可以。某同學就設計了以下實驗來驗證生長素和赤霉素兩者之間具備著的協同作用。

實驗步驟：首先就是取生長情況相同的豌豆幼苗，然后從幼苗的同一部位截取若干段等長的莖段，并且將其平均分成兩組；然后就是將兩組的莖段分別放入A/B兩個培養皿中，具體見下圖，兩組培養的條件都是相同的。

其中的自變量主要就是指一定濃度的生長素和赤霉素溶液；而無關變量主要就是指生產情況相同的豌豆幼苗，平均分組、同一部位、相同培養的條件等等。

例題6：為了檢測不同波長的光對水生黑藻光合作用強度的影響，現在提供以下集中材料：藍、白、紅三種顏色的等同瓦數燈泡若干個，然后試管若干支，石蠟油、pH試紙以及黑藻等。

其中的自變量主要有藍、白、紅三種顏色的等同瓦數燈泡若干個，這些代表著不同波長的光；然后就是無關變量主要有試管若干支，石蠟油、pH試紙以及黑藻等。

綜上所述，在實際的高中生物教學過程中，教師必須得加強重視學生分析能力以及實驗能力等的培養，使得他們能夠清楚地理解實驗中每一個環節的目的和依據，并且掌握其中各個環節的關系。合理地在高中生物實驗試題求解中應用變量分析法則能夠很好地實現這一點，并且這樣對于學生的分析能力和自主探究等能力的提升有著積極的作用，此外，對于實驗中的結果也進行了深入的分析，以此來逐漸培養學生的良好實驗能力和習慣，最終實現提升高中生生物成績的目的。

參考文獻：

[1]陳駿.高中生物實驗教學中微課的有效應用研究[J].數理化解題研究，2016，16（36）：164-165.

[2]饒德.高中生物實驗的數學分析與應用[J].中學生物教學，2015，6（22）：138-140.

編輯 謝尾合