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1、实验专题02实验设计的基本原则1探究性实验指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。2验证性实验指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。3二者比较探究性实验验证性实验实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果A，则B”的形式表述，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能的答案、解释因结论是已知的，因此不存在假设问题(或说假设既定)实验原理因探究内容而异
2、因验证内容而异实验过程应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异实验现象未知，可以不描述已知，应准确描述实验结果预测对应假设，分类讨论。一般需讨论“如果出现结果会怎样，如果出现结果或又会怎样”。但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题。此种情况应根据已有知识推测最合理的结果假设既定，那么结果的预测应该与实验的假设相一致实验结论需要对结果进行分类讨论(变大、变小还是不变，判断标准与对照实验结果进行比较)，讨论时充分注意各种情况的可能性对应实验目的作出肯定结论4举例探究性实验验证性实验实验名称鉴定某人是否出现糖尿验证某糖尿病患者尿液中含葡
3、萄糖实验原理相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用出现砖红色沉淀)实验步骤相同(取尿液后加斐林试剂并水浴加热，观察实验现象)实验现象出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀预期实验结果出现或不出现砖红色沉淀出现砖红色沉淀实验结论若出现砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；若不出现砖红色沉淀，证明此人没有出现糖尿糖尿病患者尿液中含葡萄糖典型追踪实验分组：甲组：蚕豆叶片100mLpH为7的0.5%KCl溶液_；乙组：蚕豆叶片_的0.5%KCl溶液黑暗处理；丙组：蚕豆叶片100mLpH为4.5的0.5%NaCl溶液太阳光照；丁组：蚕豆叶片100mLpH为7的0.5%NaCl溶液太阳光照。制片，观察统计每组叶片上的气孔
4、呈现_、半开放、_三种情况的比例。1植物叶片表皮上分布有大量的气孔，其结构如图S21所示。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。研究者进行了如下预实验(每组均设置若干个重复样品)：图S21典型追踪请分析回答：(1)该预实验的目的是_。(2)完成上述实验方案。(3)若在上述实验的基础上进一步探究K和Na对蚕豆叶片气孔开闭的复合影响，则还需分别设置用蒸馏水以及_处理蚕豆叶片的两组实验。(4)请以蚕豆叶片、0.5%KCl溶液、蒸馏水为主要实验材料，提出一项进一步研究的课题：_，其中自变量为_，无关变量有_(至少答出三点)。解析 (1)通过比较四组实验间的
5、差异可知，该实验的自变量有不同种类的无机盐(K和Na)、光照的有无和pH等，因变量为气孔开闭状况，故该预实验的目的是探究上述自变量对因变量的影响。(2)依据单一变量原则可知甲组应给予太阳光照，乙组KCl溶液的体积为100mL，pH为7。(3)探究K和Na的复合影响时需设置K和Na共同作用的实验组，并将其效果与K或Na单独作用及蒸馏水处理的空白对照组相比较。(4)由0.5%KCl溶液和蒸馏水可配制不同浓度的KCl溶液，以此为自变量，可进一步研究不同浓度的KCl溶液对气孔开闭的影响。结合此前实验可知，无关变量有溶液pH、光照等，此外实验前蚕豆叶片的生理状态、KCl溶液的体积、环境温度等也会影响实验
6、结果，属于无关变量。答案(1)探究K和Na、光照、pH等因素对蚕豆叶片气孔开闭的影响(2)太阳光照100mLpH为7完全开放关闭(3)NaCl溶液和KCl溶液同时(4)探究不同浓度的KCl溶液对蚕豆叶片气孔开闭的影响KCl溶液的浓度溶液pH、光照、实验前蚕豆叶片的生理状态、KCl溶液的体积、环境温度等典型追踪2已知胰岛素是人体内唯一能够降低血糖浓度的激素，但不知道人的胰岛素在鱼体内是否同样具有降低血糖浓度的作用。请完成以下实验步骤，并预测实验结果，以探究在鱼体内人胰岛素是否具有与鱼胰岛素相同的生理效应。实验步骤：将具有正常形态功能的鱼群随机等分为三组，其中实验组_组，对照组_组，依次编号为A、
7、B、C。分别对A、B、C组施以自变量处理：_。一段时间后，检测记录鱼体内的_并进行比较。实验结果预测与分析：_。解析根据实验目的“探究在鱼体内人胰岛素是否具有与鱼胰岛素相同的生理效应”可知，本实验的自变量是人胰岛素的有无，需要用鱼胰岛素作为条件对照，生理盐水作为空白对照；观察指标是血糖浓度。作为探究性实验，可能的实验结论为人的胰岛素在鱼体内不具有降低血糖浓度的作用；人的胰岛素在鱼体内具有降低血糖浓度的作用。再根据两个实验结论推导出两个相应的实验结果。最后，先写实验结果，后写实验结论。答案12A组注射适量的人胰岛素，B组注射等量鱼的胰岛素，C组注射等量生理盐水血糖浓度实验结果预测与分析：若A、C组血糖浓度正常，B组血糖浓度降低，说明人的胰岛素在鱼体内不具有降低血糖浓度的作用。若C组血糖浓度正常，A、B组血糖浓度降低，说明人的胰岛素在鱼体内具有降低血糖浓度的作用
