如何有效提煉實驗的自變量和因變量

阮小玲

摘 要 從歷年的高考題分析，理綜卷的第31題基本就是實驗設(shè)計題，而該題的的得分率總是很低。分析原因，很多時候是學(xué)生對所需設(shè)計實驗的實驗變量把握不準(zhǔn)。如何有效地從題干中提煉出實驗的自變量和因變量是設(shè)計分組，明確實驗組、對照組的關(guān)鍵?？梢詮膶嶒?zāi)康?、實驗的方法步驟中利用自變量和因變量的因果關(guān)系來獲取實驗的變量信息。較復(fù)雜的實驗題型，可運(yùn)用分解目的法、反問分析法等方法明確實驗的自變量，提高實驗設(shè)計的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞 生物高考 實驗設(shè)計 自變量 因變量

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

How to Effectively Extract from the Experimental

Variables and the Dependent Variable

YUAN Xiaoling

（Zhejiang Tangqi Middle School， Hangzhou， Zhejiang 311106）

Abstract From the analysis of college entrance examination paper every year， the 31st question of Integrated Science is frequently experimental design problem， but its scoring is always very low. After analyzing the reasons， it turns out that the students usually cannot grasp experimental variables in designing experiments. How to effectively extract independent variables and dependent variables of experiment from the problem is the key to groups designing and confirming experimental group and control group. The experimental variable information can be obtained from the causality of dependent and independent variables in the experimental objective and process in the experiment analysis. Objective decomposition method and rhetorical question method can be used to confirm the independent variables of the experiments and improve the accuracy of the experimental design when the experimental problem is more complicated.

Key words college entrance examination of biology； experiment design； independent； variables； dependent variables

浙江省普通高考考試說明明確了對學(xué)生實驗與探究能力的要求。其中包括具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，能設(shè)計實驗、提出實驗思路，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋和處理；具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、調(diào)查、實驗、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。而從歷年的高考題分析，理綜卷的第31題基本就是實驗設(shè)計題，而該題的的得分率總是很低。分析原因，很多時候是學(xué)生對所需設(shè)計實驗的實驗變量把握不準(zhǔn)。如何有效地從題干中提煉出實驗的自變量和因變量是設(shè)計分組，明確實驗組、對照組的關(guān)鍵。以下是筆者根據(jù)不同類型的實驗題所列舉的提煉自變量和因變量的方法。

1 若自變量和因變量是唯一的，可利用兩者的因果關(guān)系來判斷

有些實驗題的自變量和因變量的因果關(guān)系一目了然，比較容易確定，一般可以從實驗的背景材料，實驗?zāi)康幕蚴菍嶒灧纸M操作步驟所給的信息中明確實驗變量，分清實驗組、對照組。例如：

（2011年浙江卷）為了探究某物質(zhì)（X）的作用，研究者提出了以下實驗思路：

（1）實驗分組：

甲組：培養(yǎng)液+Y細(xì)胞+3H-TdR（3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷）+生理鹽水

乙組：培養(yǎng)液+Y細(xì)胞+3H-TdR+X（用生理鹽水配制）每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品。

（2）分別測定兩組的CRD（細(xì)胞內(nèi)的放射性強(qiáng)度），求每組的平均值。

（3）將各樣品在適宜條件下培養(yǎng)合適時間后，測定其CRD，求每組平均值并進(jìn)行統(tǒng)計分析。要求與說明：答題時用X、CRD、3H-TdR表示相關(guān)名詞；Y細(xì)胞是能增殖的高等動物體細(xì)胞。請回答：

①實驗?zāi)康模?。

②預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論： 。

③實驗中采用3H-TdR的原因： 。

答案：①探究X對Y細(xì)胞增殖（DNA合成）的影響。②若甲組細(xì)胞的CRD明顯高于乙組，則X抑制Y細(xì)胞的增殖（DNA合成）有抑制作用；若甲、乙兩組的CRD基本相同，則X對Y細(xì)胞的增殖（DNA合成）沒有影響；若甲組細(xì)胞的CRD明顯低于乙組，則X對Y細(xì)胞的增殖（DNA合成）有促進(jìn)作用。③3H-TdR是DNA合成的原料之一，可根據(jù)CRD變化來判斷細(xì)胞增殖（DNA合成）情況。

在上述實驗題中，根據(jù)實驗?zāi)康摹疤骄磕澄镔|(zhì)（X）的作用”以及實驗操作過程可以確定該實驗的自變量與因變量的因果關(guān)系為：因為某物質(zhì)（X）的有無，導(dǎo)致Y細(xì)胞增殖情況發(fā)生變化。因此，可以確定該實驗的自變量為某物質(zhì)（X）的有無，因變量為Y細(xì)胞的增殖情況。同時，實驗的分組操作步驟中會對自變量做不同的處理，根據(jù)這一點也可以確定實驗的自變量。在實驗中，甲組加了生理鹽水，乙組加了由生理鹽水配制的X藥物，其它操作條件全部相同。從對照實驗控制單一變量的原則去看，也容易將該實驗的自變量確定為藥物（X）的有無。endprint