實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析(三道例題)

1、實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)解解 題題 步步 驟驟 (1)了解題目要求了解題目要求科學(xué)性原則科學(xué)性原則單一變量原則單一變量原則對照原則對照原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則(2)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_實(shí)驗(yàn)?zāi)康?3)分析實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)原理(4)確定實(shí)驗(yàn)思路確定實(shí)驗(yàn)思路(5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟(6)預(yù)期結(jié)果與分析預(yù)期結(jié)果與分析 例例1 （2000年生物高考上海卷）根據(jù)下述條件設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)，鑒別兩種不同濃度的年生物高考上海卷）根據(jù)下述條件設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)，鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液，寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟并分析結(jié)果。蔗糖溶液，寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟并分析結(jié)果。 一瓶一瓶10%的蔗糖溶液，一瓶的蔗糖溶液，一瓶30%的蔗糖溶液，的蔗

2、糖溶液，250ml燒杯燒杯1只、半透膜制成的透只、半透膜制成的透析袋析袋1只、刻度玻璃管只、刻度玻璃管1支、細(xì)線支、細(xì)線1根、支架根、支架1個。個。 （1）實(shí)驗(yàn)步驟：）實(shí)驗(yàn)步驟： （2）結(jié)果分析：）結(jié)果分析： 解析解析 (1)了解題目要求。了解題目要求。 首先要明確題意，只有明確題意才能方向明確，少走彎路。本題的要求有二個：首先要明確題意，只有明確題意才能方向明確，少走彎路。本題的要求有二個：一是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，二是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。一是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，二是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (2)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?明確實(shí)驗(yàn)到底要解決什么問題。本實(shí)驗(yàn)的目的題目中已告知，即鑒別兩種不同濃度明確實(shí)驗(yàn)到底要解決什么

3、問題。本實(shí)驗(yàn)的目的題目中已告知，即鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)只要求定性區(qū)別兩瓶蔗糖溶液的濃度，不要求作具體的濃度測定。的蔗糖溶液，實(shí)驗(yàn)只要求定性區(qū)別兩瓶蔗糖溶液的濃度，不要求作具體的濃度測定。 (3)分析實(shí)驗(yàn)原理。分析實(shí)驗(yàn)原理。 鑒別蔗糖溶液濃度的方法很多，如用化學(xué)方法直接測定蔗糖溶液的濃度，用物理方鑒別蔗糖溶液濃度的方法很多，如用化學(xué)方法直接測定蔗糖溶液的濃度，用物理方法通過測定不同蔗糖溶液的比重，用生物方法通過不同蔗糖溶液的滲透性差異來確定等。法通過測定不同蔗糖溶液的比重，用生物方法通過不同蔗糖溶液的滲透性差異來確定等。原理不同設(shè)計(jì)方法顯然不同。在分析實(shí)驗(yàn)原理時要充分利用實(shí)驗(yàn)所給的條

4、件，并結(jié)合所原理不同設(shè)計(jì)方法顯然不同。在分析實(shí)驗(yàn)原理時要充分利用實(shí)驗(yàn)所給的條件，并結(jié)合所學(xué)知識來解決。本題實(shí)驗(yàn)條件中給出的半透膜制成的透析袋告訴我們，所運(yùn)用的原理是學(xué)知識來解決。本題實(shí)驗(yàn)條件中給出的半透膜制成的透析袋告訴我們，所運(yùn)用的原理是根據(jù)不同溶液的蔗糖溶液其滲透性不同，即：通過半透膜，水分總是從溶液濃度較低的根據(jù)不同溶液的蔗糖溶液其滲透性不同，即：通過半透膜，水分總是從溶液濃度較低的一側(cè)向溶液濃度較高的一側(cè)滲透。一側(cè)向溶液濃度較高的一側(cè)滲透。 (4)確定實(shí)驗(yàn)思路。確定實(shí)驗(yàn)思路。 這一步尤如做作文的構(gòu)思，是建立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本框架。運(yùn)用半透膜來測定兩這一步尤如做作文的構(gòu)思，是建立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基

5、本框架。運(yùn)用半透膜來測定兩組蔗糖溶液的濃度方法也可以是多樣的，如可以設(shè)計(jì)兩組或三組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對照操作，組蔗糖溶液的濃度方法也可以是多樣的，如可以設(shè)計(jì)兩組或三組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對照操作，但本題提供的器材只有一組，顯然不可能設(shè)計(jì)成兩組或三組實(shí)驗(yàn)，只能設(shè)計(jì)一組實(shí)但本題提供的器材只有一組，顯然不可能設(shè)計(jì)成兩組或三組實(shí)驗(yàn)，只能設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)。這樣，將兩種蔗糖溶液分別置于半透膜兩側(cè)，就成了最佳選擇。基本思路就是，驗(yàn)。這樣，將兩種蔗糖溶液分別置于半透膜兩側(cè)，就成了最佳選擇。基本思路就是，將蔗糖溶液之一置于透析袋中，另一蔗糖溶液置于透析袋的外側(cè)，通過觀察滲透作將蔗糖溶液之一置于透析袋中，另一蔗糖溶液置于透析袋的外側(cè)，通過

6、觀察滲透作用的進(jìn)行情況來判斷溶液的濃度。用的進(jìn)行情況來判斷溶液的濃度。 (5)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。 有了思路，具體怎樣操作？這就需要在確定思路的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)。這一設(shè)有了思路，具體怎樣操作？這就需要在確定思路的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)。這一設(shè)計(jì)一定要充分利用題目中所給的實(shí)驗(yàn)條件，要思考題目中所給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑分計(jì)一定要充分利用題目中所給的實(shí)驗(yàn)條件，要思考題目中所給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑分別是起什么作用的？怎樣運(yùn)用？別是起什么作用的？怎樣運(yùn)用？ 要注意：要注意：一是題目給出的實(shí)驗(yàn)試劑和材料都必須充分運(yùn)用；二是除非題目條件允一是題目給出的實(shí)驗(yàn)試劑和材料都必須充分運(yùn)用；二是除非題目條件允許

7、，否則不能自己隨意增加實(shí)驗(yàn)試劑和材料。許，否則不能自己隨意增加實(shí)驗(yàn)試劑和材料。本題的具體設(shè)計(jì)應(yīng)為：（有下劃線的為本題的具體設(shè)計(jì)應(yīng)為：（有下劃線的為題中所給的實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)和材料）題中所給的實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)和材料） 將一瓶中的將一瓶中的蔗糖溶液蔗糖溶液倒入倒入燒杯燒杯中。中。 將另一瓶中的將另一瓶中的蔗糖溶液蔗糖溶液裝滿裝滿透析袋透析袋，將，將刻度玻璃管刻度玻璃管插入袋內(nèi)溶液中，用插入袋內(nèi)溶液中，用細(xì)線細(xì)線將袋將袋口和玻璃管扎緊?？诤筒ＡЧ茉o。 將插有玻璃管的透析袋放入裝有蔗糖溶液的燒杯中，垂直固定于將插有玻璃管的透析袋放入裝有蔗糖溶液的燒杯中，垂直固定于支架支架上，記錄玻上，記錄玻璃管的液面刻度。璃管的液

8、面刻度。 一段時間后，觀察玻璃管液面刻度，確定液面是升還是降一段時間后，觀察玻璃管液面刻度，確定液面是升還是降 注意：注意： 在設(shè)計(jì)中常見的問題有以下幾種：一是將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成對照實(shí)驗(yàn)，分成二在設(shè)計(jì)中常見的問題有以下幾種：一是將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成對照實(shí)驗(yàn)，分成二組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣題目中給定的實(shí)驗(yàn)器材就不夠用，因而不符合題目的要求；二是組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣題目中給定的實(shí)驗(yàn)器材就不夠用，因而不符合題目的要求；二是將兩瓶蔗糖溶液先后置于透析袋內(nèi)，分別置于放有清水的燒杯中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后記將兩瓶蔗糖溶液先后置于透析袋內(nèi)，分別置于放有清水的燒杯中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后記錄液面上升的刻度。這樣操作的問題在于一方面在同一透析袋中進(jìn)行操

9、作，影響實(shí)錄液面上升的刻度。這樣操作的問題在于一方面在同一透析袋中進(jìn)行操作，影響實(shí)驗(yàn)的精確性；另一方面題目所給的實(shí)驗(yàn)條件中沒有給出清水。因此這種設(shè)計(jì)也不符驗(yàn)的精確性；另一方面題目所給的實(shí)驗(yàn)條件中沒有給出清水。因此這種設(shè)計(jì)也不符合題目要求。三是不少同學(xué)忽略一些細(xì)節(jié)的處理，如細(xì)線、支架沒有起到作用等。合題目要求。三是不少同學(xué)忽略一些細(xì)節(jié)的處理，如細(xì)線、支架沒有起到作用等。此外，還有的同學(xué)敘述成此外，還有的同學(xué)敘述成“將將10%的蔗糖溶液的蔗糖溶液”，把未知的需要鑒別的蔗糖溶液，把未知的需要鑒別的蔗糖溶液當(dāng)成是已知條件，然后再去分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣實(shí)驗(yàn)的目的就改變了，由原來的要當(dāng)成是已知條件，然后再去

10、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣實(shí)驗(yàn)的目的就改變了，由原來的要求鑒別蔗糖溶液濃度，變成了驗(yàn)證已知的不同濃度的蔗糖求鑒別蔗糖溶液濃度，變成了驗(yàn)證已知的不同濃度的蔗糖(5)結(jié)果與分析。結(jié)果與分析。 一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題都會有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測與分析或?qū)?shí)驗(yàn)過程中的某些操作或一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題都會有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測與分析或?qū)?shí)驗(yàn)過程中的某些操作或原理的分析。本題要求對結(jié)果作出分析，既應(yīng)該包括結(jié)果，也應(yīng)該包括對結(jié)果的分原理的分析。本題要求對結(jié)果作出分析，既應(yīng)該包括結(jié)果，也應(yīng)該包括對結(jié)果的分析。答案應(yīng)為：如液面上升，則透析袋中的是析。答案應(yīng)為：如液面上升，則透析袋中的是30%的蔗糖溶液，燒杯中的溶液是的蔗糖溶液，燒杯中的溶液是1

11、0%的蔗糖溶液；反之，可推測透析袋中的是的蔗糖溶液；反之，可推測透析袋中的是10%的蔗糖溶液，燒杯中的是的蔗糖溶液，燒杯中的是30%的的蔗糖溶液。蔗糖溶液。一、實(shí)驗(yàn)材料和用具一、實(shí)驗(yàn)材料和用具 （ 1）家兔）家兔 （ 2）生理鹽水）生理鹽水 （ 3）酒精棉）酒精棉 （ 4）適宜濃度的草酸鉀溶液）適宜濃度的草酸鉀溶液 （ 5）適宜濃度的氯化鈣溶液）適宜濃度的氯化鈣溶液 （ 6）試管、注射器（針管、針頭）試管、注射器（針管、針頭） 二、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果二、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一步：在第一步：在a、b試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水（見下圖）試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水（見下圖

12、）第二步：第二步： 草酸鉀溶液草酸鉀溶液 生理鹽水生理鹽水 問題：設(shè)置問題：設(shè)置b管的目的是管的目的是。（。（2000年高考理科綜合能力測試年高考理科綜合能力測試） 例例2血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，缺乏則血液不能凝血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，缺乏則血液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應(yīng)，形成草酸鈣沉淀，起抗凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應(yīng)，形成草酸鈣沉淀，起抗凝固作用。請根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實(shí)驗(yàn)步固作用。請根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用，并回答問題。

13、驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用，并回答問題。 解析解析本題要求有二個，一是完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，二是回答本題要求有二個，一是完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，二是回答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題。實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用，鈣實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問題。實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用，鈣離子是實(shí)驗(yàn)因子。實(shí)驗(yàn)的原理題目中以信息的形式給出，包括二方面：一是離子是實(shí)驗(yàn)因子。實(shí)驗(yàn)的原理題目中以信息的形式給出，包括二方面：一是鈣有凝血作用，二是草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子反應(yīng)生成草酸鈣沉淀。鈣有凝血作用，二是草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子反應(yīng)生成草酸鈣沉淀。盡管題目提供的實(shí)驗(yàn)材料和用

14、具沒有指明數(shù)量，但題目已給出了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的盡管題目提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具沒有指明數(shù)量，但題目已給出了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第一步，從第一步可以可出是要設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)的思路及預(yù)期的結(jié)第一步，從第一步可以可出是要設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)的思路及預(yù)期的結(jié)果應(yīng)是：設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)，有鈣果應(yīng)是：設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)，有鈣血液凝固，無鈣血液凝固，無鈣血液不凝固。題目給出的血液不凝固。題目給出的實(shí)驗(yàn)第一步是：在實(shí)驗(yàn)第一步是：在a、b試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水。很明試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水。很明顯，這里的草酸鉀是用于與鈣結(jié)合的，因此顯，這里的草酸鉀是用于與鈣結(jié)合的，因此a試管是實(shí)驗(yàn)組，試管是實(shí)驗(yàn)組，b

15、試管用的是生試管用的是生理鹽水，起的是對照作用，因此理鹽水，起的是對照作用，因此b試管是對照實(shí)驗(yàn)組。分析實(shí)驗(yàn)材料和用具試管是對照實(shí)驗(yàn)組。分析實(shí)驗(yàn)材料和用具的作用：家兔提供血液，酒精棉用于消毒，注射器用于抽取血液，試管、生的作用：家兔提供血液，酒精棉用于消毒，注射器用于抽取血液，試管、生理鹽水和草酸鉀已在第一步實(shí)驗(yàn)中用到。這樣就可以有以下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：理鹽水和草酸鉀已在第一步實(shí)驗(yàn)中用到。這樣就可以有以下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。 第三步：立即將等量的新鮮血分別加入到第三步：立即將等量的新鮮血分別加入到a、b兩試管中。兩試管中。

16、 根據(jù)題目所給的信息，由于甲試管中有草酸鉀，與血液中的鈣離子結(jié)根據(jù)題目所給的信息，由于甲試管中有草酸鉀，與血液中的鈣離子結(jié)合生成了草酸鈣，血液中沒有了鈣離子，預(yù)期血液將是不凝固；乙試管中合生成了草酸鈣，血液中沒有了鈣離子，預(yù)期血液將是不凝固；乙試管中加的是生理鹽水，不影響血液中的鈣離子，因此預(yù)期血液將發(fā)生凝固。加的是生理鹽水，不影響血液中的鈣離子，因此預(yù)期血液將發(fā)生凝固。所所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：以實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：a管凝固，管凝固，b管不凝固。管不凝固。 第四步：將等量的第四步：將等量的c a cl2溶液分別加入到溶液分別加入到a、b兩試管中。兩試管中。（b管因血管因血液已凝固，在此也可以不加）液已凝固，

17、在此也可以不加） 結(jié)果：一段時間后，結(jié)果：一段時間后，a管凝固，管凝固，b管仍然凝固。管仍然凝固。 這樣第一到第三步采用的是并列對照實(shí)驗(yàn)，第四步則進(jìn)一步采用前后這樣第一到第三步采用的是并列對照實(shí)驗(yàn)，第四步則進(jìn)一步采用前后對照實(shí)驗(yàn)，從而較嚴(yán)密地證明了鈣對血液凝固的作用。對照實(shí)驗(yàn)，從而較嚴(yán)密地證明了鈣對血液凝固的作用。 很顯然，題目所問設(shè)置很顯然，題目所問設(shè)置b管的目的應(yīng)是作為管的目的應(yīng)是作為a管的對照。管的對照。在本題的解答中還應(yīng)該注意，本實(shí)驗(yàn)總體上采用的是并列對照實(shí)驗(yàn)的方法，在本題的解答中還應(yīng)該注意，本實(shí)驗(yàn)總體上采用的是并列對照實(shí)驗(yàn)的方法，因此在因此在a、b兩試管的處理上除了實(shí)驗(yàn)因子外，其余的

18、各項(xiàng)操作都必須是相兩試管的處理上除了實(shí)驗(yàn)因子外，其余的各項(xiàng)操作都必須是相同或盡量相同的，如加入的血液、氯化鈣溶液都必須等量。同或盡量相同的，如加入的血液、氯化鈣溶液都必須等量。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果似乎已出來了，但我們仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，題目中還實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果似乎已出來了，但我們仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，題目中還有一個條件沒有用到，即適宜濃度的氯化鈣溶液。這是很多同學(xué)容易忽略有一個條件沒有用到，即適宜濃度的氯化鈣溶液。這是很多同學(xué)容易忽略的。推敲一下上述三步設(shè)計(jì)可發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)還是不夠嚴(yán)密的，的。推敲一下上述三步設(shè)計(jì)可發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)還是不夠嚴(yán)密的，a管內(nèi)血液不凝管內(nèi)血液不凝固的因素并不唯一，是否可能是草酸鉀的直接作用

19、？要排除這一因素，一固的因素并不唯一，是否可能是草酸鉀的直接作用？要排除這一因素，一個可行的辦法是在個可行的辦法是在a管內(nèi)繼續(xù)加入鈣，看是否會凝固。因此可繼續(xù)設(shè)計(jì)一步管內(nèi)繼續(xù)加入鈣，看是否會凝固。因此可繼續(xù)設(shè)計(jì)一步操作：操作：42（14分）某實(shí)驗(yàn)小鼠適宜生活在分）某實(shí)驗(yàn)小鼠適宜生活在25左右的環(huán)境中，為探究低于適宜溫度的環(huán)境（如左右的環(huán)境中，為探究低于適宜溫度的環(huán)境（如10）對小鼠能量代謝的影響（能量代謝的強(qiáng)弱用單位時間的耗氧量表示），請依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置對小鼠能量代謝的影響（能量代謝的強(qiáng)弱用單位時間的耗氧量表示），請依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖）、實(shí)驗(yàn)材料和用品，在給出的實(shí)驗(yàn)方法和步驟的基礎(chǔ)上，

20、繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)，預(yù)測可（如圖）、實(shí)驗(yàn)材料和用品，在給出的實(shí)驗(yàn)方法和步驟的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)，預(yù)測可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，并回答問題。能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，并回答問題。實(shí)驗(yàn)室溫度：實(shí)驗(yàn)室溫度：25左右左右材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等方法和步驟：方法和步驟：步驟步驟1：將小鼠放入廣口瓶的籠子內(nèi)，加塞密閉。打開夾子（：將小鼠放入廣口瓶的籠子內(nèi)，加塞密閉。打開夾子（a）、（）、（b）、（）、（c），片刻后關(guān)），片刻后關(guān)閉夾子（閉夾子（b），用注射器抽取），用注射器抽取10毫升氧氣備用。關(guān)閉夾子（毫升氧氣備用。關(guān)閉夾子（c），打開夾子（），打開夾子（b），使水檢壓），

21、使水檢壓計(jì)液面左右平齊。計(jì)液面左右平齊。步驟步驟2：步驟步驟3：結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：結(jié)果預(yù)測和結(jié)論： 該實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果和結(jié)論應(yīng)是該實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果和結(jié)論應(yīng)是 。原因是。原因是 。分析分析本題考查了溫度對恒溫動物能量代謝的影響相關(guān)知識，還涉及了物理、化學(xué)等學(xué)科知識。本題考查了溫度對恒溫動物能量代謝的影響相關(guān)知識，還涉及了物理、化學(xué)等學(xué)科知識?？疾榱藢?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中完善實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析、推理等科學(xué)思維和能力。考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中完善實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、分析、推理等科學(xué)思維和能力。 這是一道有關(guān)探究性實(shí)驗(yàn)的試題，題目已確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，提供了?shí)驗(yàn)材料、用品、實(shí)驗(yàn)裝置、這是一道有關(guān)探究性實(shí)驗(yàn)的試題，題

22、目已確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，提供了?shí)驗(yàn)材料、用品、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)室溫度條件和部分實(shí)驗(yàn)步驟，要求考生完成該實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果和推導(dǎo)結(jié)實(shí)驗(yàn)室溫度條件和部分實(shí)驗(yàn)步驟，要求考生完成該實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果和推導(dǎo)結(jié)論，對最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行解釋。論，對最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行解釋。 本題的信息量非常大，既有文字信息，也有圖解信息和實(shí)驗(yàn)用具的使用信息等?？忌紫纫绢}的信息量非常大，既有文字信息，也有圖解信息和實(shí)驗(yàn)用具的使用信息等?？忌紫纫托?、仔細(xì)地閱讀和理解。特別是實(shí)驗(yàn)裝置部分，涉及物理、化學(xué)的一些實(shí)驗(yàn)用具和原理，考生耐心、仔細(xì)地閱讀和理解。特別是實(shí)驗(yàn)裝置部分，涉及物理、化學(xué)的一些實(shí)驗(yàn)用具和原

23、理，考生可能較少使用或沒用使用過，因此，該部分是新情景。步驟可能較少使用或沒用使用過，因此，該部分是新情景。步驟1示范了圖示裝置的各種用具的使用方示范了圖示裝置的各種用具的使用方法，要求考生通過提取圖文信息理解各種實(shí)驗(yàn)用具的作用，學(xué)會使用并運(yùn)用于步驟法，要求考生通過提取圖文信息理解各種實(shí)驗(yàn)用具的作用，學(xué)會使用并運(yùn)用于步驟2、3的設(shè)計(jì)中。的設(shè)計(jì)中。 解題突破口是：明確和理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。因?yàn)檫\(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測結(jié)果和推解題突破口是：明確和理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。因?yàn)檫\(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)測結(jié)果和推導(dǎo)結(jié)論等均以實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槌霭l(fā)點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?wù)的。導(dǎo)結(jié)論等均以實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槌霭l(fā)點(diǎn)，為實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?/p>

24、務(wù)的。 由題干可知本實(shí)驗(yàn)的目的是：由題干可知本實(shí)驗(yàn)的目的是：探究低于適宜溫度的環(huán)境（如探究低于適宜溫度的環(huán)境（如10）對小鼠能量代謝的影響。）對小鼠能量代謝的影響。 本實(shí)驗(yàn)的單一變量（自變量）是溫度本實(shí)驗(yàn)的單一變量（自變量）是溫度（適宜溫度即（適宜溫度即25和低于適宜溫度即和低于適宜溫度即10），因變量），因變量是小鼠能量代謝的強(qiáng)弱變化。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要解決實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹械氖切∈竽芰看x的強(qiáng)弱變化。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要解決實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹械?個主題問題。問題個主題問題。問題1：怎樣控：怎樣控制自變量制自變量溫度的變化？已知實(shí)驗(yàn)室的溫度為溫度的變化？已知實(shí)驗(yàn)室的溫度為25左右，適宜溫度條件已具備，那么怎樣營左右，適宜

25、溫度條件已具備，那么怎樣營造造10左右的溫度環(huán)境呢？題目提供了冰袋和溫度計(jì)。問題左右的溫度環(huán)境呢？題目提供了冰袋和溫度計(jì)。問題2：怎樣測量因變量：怎樣測量因變量小鼠能量小鼠能量代謝強(qiáng)弱的變化？題干要求用單位時間的耗氧量表示。既然需要計(jì)算單位時間，所以題干提代謝強(qiáng)弱的變化？題干要求用單位時間的耗氧量表示。既然需要計(jì)算單位時間，所以題干提供了秒表。如何測定耗氧量？題干提供了一個較復(fù)雜的裝置。首先需要有氧氣，所以裝置中供了秒表。如何測定耗氧量？題干提供了一個較復(fù)雜的裝置。首先需要有氧氣，所以裝置中有氧氣袋。氧氣的使用量是多少？題干提供了兩個用具，其一是注入小鼠生活環(huán)境中的氧氣有氧氣袋。氧氣的使用量是

26、多少？題干提供了兩個用具，其一是注入小鼠生活環(huán)境中的氧氣量，用量，用20ml注射器測量；其二是消耗了的氧氣量，用無刻度的水檢壓計(jì)測量。由于水檢壓注射器測量；其二是消耗了的氧氣量，用無刻度的水檢壓計(jì)測量。由于水檢壓計(jì)是沒有刻度的，顯然需要秒表來計(jì)算單位時間內(nèi)水檢壓計(jì)液柱的變化。為了排除非實(shí)驗(yàn)變計(jì)是沒有刻度的，顯然需要秒表來計(jì)算單位時間內(nèi)水檢壓計(jì)液柱的變化。為了排除非實(shí)驗(yàn)變量量小鼠呼吸作用呼出的小鼠呼吸作用呼出的co2 對該實(shí)驗(yàn)的影響該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用氫氧化鈉吸收對該實(shí)驗(yàn)的影響該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用氫氧化鈉吸收co2，排除了干擾，排除了干擾，保證了實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。保證了實(shí)驗(yàn)變量的唯一性。 本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了自身對照實(shí)

27、驗(yàn)的方法來控制實(shí)驗(yàn)變量。首先是在本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了自身對照實(shí)驗(yàn)的方法來控制實(shí)驗(yàn)變量。首先是在25條件下測定小鼠的代謝條件下測定小鼠的代謝變化，然后其它條件不變，只降低溫度，再測定小鼠的代謝變化。設(shè)計(jì)時還需要注意使用重復(fù)變化，然后其它條件不變，只降低溫度，再測定小鼠的代謝變化。設(shè)計(jì)時還需要注意使用重復(fù)性原則。性原則。 本題后半部分考查對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測和結(jié)論推導(dǎo)能力和分析結(jié)論的能力。在這里應(yīng)注意兩本題后半部分考查對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測和結(jié)論推導(dǎo)能力和分析結(jié)論的能力。在這里應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是必須以預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（即單位時間的耗氧量）為依據(jù)，分析能量代謝強(qiáng)弱變化的結(jié)點(diǎn)：一是必須以預(yù)測的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（即單位時間的耗氧量）為