教材原型实验：《探究——影响酶活性的条件（人教版-必修1）》P83-84
实验原理：细胞中几乎所有的化学反应都是由酶来催化的…
提出问题：在小组内交流每个人想探究的问题…
作出假设：针对提出的问题作出假设…（省略）
【要点解析】：此实验对学生的要求很高：要求学生自己选择实验材料、提出问题、作出假设、设计实验、进行实验操作、分析结果、结论和应用、表达和交流、进一步探究。这些要求中的每一项都可以成为我们培养学生实验探究能力的“原型实验”，都可以成为学生解决问题的源泉。
【拓展提高】1.“原模分析”，培养实验设计基础能力
例1 在哪种光质（不同波长的光）照射下，光合作用最强呢?现提供如下试剂和用品：足量衣藻，带有出气管的橡皮塞的、大小相同的试管6只，各包括红、绿、黄3种颜色的40W、60W和100W的灯泡数个，精密pH试纸，0.1％NaHCO3溶液100mL，滴管数只。
利用上述试剂和用品，某学生想设计一个实验装置，探究哪种光质下衣藻光合作用最强。
请用文字简要说明进行对照实验时如何控制非变量因素：
①________________②________________
③________________④________________
【解答指导及训练意图】：在此题中，目的是探究光质对光合作用的影响，因此，自变量是光质，其它一切影响实验结果的变量都是无关变量——包含影响衣藻光合作用的自身因素和外界因素（如光强、温度、CO2浓度等）。
通过此题的训练，可以培养学生如何确定自变量和无关变量的生物实验设计中最基础的能力，从而为学生实验设计能力的提升打下坚实的基础。
【拓展提高】2.“知识迁移”，培养探究型实验设计能力
例2 （07年广州市调研考）：1840年德国化学家JustusvonLiebig 就认识到每一种植物都需要一定种类和一定数量的营养物,如果其中一种营养物完全缺失，植物就不能生存，如果这种营养物少于一定量而其它营养物又足够的话，那么植物的生长发育就决定于这种营养物的数量，这就是Liebig的最小因子法则。
幼苗期的玉米早期缺钾，生长缓慢，叶长而弱，茎节变短，叶片紧缩，株形变矮，老叶叶尖及边缘褪绿变黄，形成“金边叶”。严重缺钾时全叶干枯死亡并向上发展。
现有刚刚萌发的玉米种子若干，完全培养液，缺碘的完全营养液，钾离子母液和蒸馏水等有关实验器材。请你根据以上材料，设计一个实验粗略测出幼苗期玉米对钾元素的最小因子值。（材料自选）
【解答指导及训练意图】：这是一个探究实验，通过分析可以准确地把握实验目的（找到关键词或“题眼”）——测出幼苗期玉米对钾元素的最小因子值；精心地策划实验方法——梯度浓度测定法；合理地设计操作过程——科学可行；严格地设置对照实验——保证唯一变量；准确地预测实验结果——玉米植株长势弱；结果分析——简明地组织语言文字对实验结果进行分析和预测。
通过此题的训练可以培养学生运用“知识迁移”的方法解决实验设计中的相关问题，从而形成实验设计的程序化“操作技能五步曲”——分组、初步处理、培养、观察记录、结果分析，培养学生学会使用“适宜”“适量”“相同且适宜”等实验类型题中的常规用语，最终达到解决实验设计之目的。
【拓展提高】3.“组块联动”，培养“后续探究型”实验设计能力
例3（2007年广东省专业试题）：（1)甲同学利用新鲜的玉米绿色叶片进行“叶绿体色素提取和分离”实验，在滤纸上出现了四条清晰的色素带，其中呈黄绿色的色素带为。
(2）该同学改变层析液组成后继续进行实验，滤纸条上只出现了黄、绿两条色素带。他用刀片裁出带有色素带的滤纸条，用乙醚分别溶解条带上的色素，浓缩后用一分析仪器检测，通过分析色素溶液来判断条带的色素种类。
(3）实验结束几天后，乙、丙两同学发现部分预留叶片已变黄。乙同学认为这是由于叶片中某些色素降解所造成的，丙同学则认为某些色素含量增加。根据所学知识，你将如何设计实验来判断两个同学的观点是否正确？
【解答指导及训练意图】：此题前两问都比较简单，无须多说。第三问，这种实验设计属于“后续探究型”，其实质依然是探究型实验，只不过它是在前面所述的基础上进行的，要求利用前面所给的相关条件。据统计这个题的得分率相当低，其原因是学生对这种题感到害怕，觉得无从下手。其实在教材《探究-影响酶活性的条件（人教版-必修1）》中就有这个实验设计要求，教材称之为“进一步探究”。为了解决设计方案，可结合教材《绿叶中色素的提取与分离》这个“原型实验”进行设计就行了，只是结果分析要按探究实验结论要求。
通过此题的训练，可以使学生学会将不同组块结合起来，重新进行知识组合、嫁接、拼组解决新问题，这样就使学生通过“组块联动”，培养其“后续探究型实验”设计能力。
责任编辑 潘孟良
