Question

20．某同學(xué)由溫度能影響酶的活性聯(lián)想到溫度能否影響甲狀腺激素的活性．為了探索這一問題，他做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①取三只相同的潔凈玻璃缸，編號(hào)為1、2、3，分別裝上等量的蒸餾水、河水、自來水．
②取發(fā)育狀況不同的15只蝌蚪，分成三等份，分別放入1、2、3號(hào)玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的適宜外界條件下培養(yǎng)．
③每天同時(shí)向1、2、3號(hào)玻璃缸中分別投入普通飼料、常溫（25℃）下的甲狀腺激素制劑拌勻的飼料、用60℃溫水處理1小時(shí)的甲狀腺激素制劑拌勻的飼料．
④每隔一段時(shí)間測量、記錄，并比較蝌蚪的發(fā)育狀況．
（1）在實(shí)驗(yàn)步驟的敘述中，存在一些不妥或不嚴(yán)密之處，請指出并加以改正；
①中“蒸餾水”、“自來水”改為河水；②“不同”改為“相同”；③“投入”后應(yīng)該加上“等量的”
（2）預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論；
如果2號(hào)玻璃缸中的蝌蚪發(fā)育最快，1號(hào)和3號(hào)玻璃缸發(fā)育狀況相同，說明高溫會(huì)使甲狀腺激素失去活性；
如果2號(hào)玻璃缸中的蝌蚪發(fā)育最快，3號(hào)玻璃缸次之，1號(hào)玻璃缸小蝌蚪發(fā)育最慢，說明高溫使甲狀腺激素活性降低；
如果1號(hào)玻璃缸內(nèi)小蝌蚪發(fā)育較慢，2號(hào)和3號(hào)玻璃缸內(nèi)小蝌蚪發(fā)育狀況相同，且都大于1號(hào)玻璃缸，說明高溫不影響甲狀腺激素的活性；
如果三個(gè)玻璃缸中小蝌蚪的發(fā)育狀況是1號(hào)玻璃缸最慢，2號(hào)玻璃缸次之，3號(hào)玻璃缸最快，說明高溫使甲狀腺激素的活性增強(qiáng)．
（3）通過上述正確修改后的實(shí)驗(yàn)，能體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則之一是單一變量原則．

Answer 1

分析 由題意知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對甲狀腺激素活性的影響，實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度，實(shí)驗(yàn)材料是小蝌蚪，小蝌蚪生活的環(huán)境、小蝌蚪的發(fā)育狀況和飼喂條件等屬于無關(guān)變量，因變量是飼喂一段時(shí)間后小蝌蚪的發(fā)育狀況，無關(guān)變量應(yīng)該保持一致且適宜；由于該實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)論可能是高溫一種甲狀腺激素的活性，可能是高溫促進(jìn)甲狀腺激素的活性，也可能溫度對甲狀腺激素的活性無影響；實(shí)驗(yàn)原理是：甲狀腺激素能促進(jìn)幼小動(dòng)物的發(fā)育，如果高溫影響甲狀腺激素的活性，則溫度變化會(huì)影響小蝌蚪的發(fā)育，如果溫度不影響甲狀腺激素的活性，則該溫度變化不會(huì)影響小蝌蚪的發(fā)育．

解答 解：（1）分析題目給出的實(shí)驗(yàn)步驟可知，①過程中三只相同的潔凈玻璃缸中的水不同，水質(zhì)是無關(guān)變量應(yīng)保持一致且適宜，因此應(yīng)該將三只相同的潔凈玻璃缸，蒸餾水、自來水都改成等量的河水；
②所取材料小蝌蚪的初始發(fā)育狀況是無關(guān)變量，應(yīng)該相同，所以應(yīng)該將“發(fā)育狀況不同的15只蝌蚪”改成“發(fā)育狀況相同的15只蝌蚪”；
③普通飼料、常溫（25℃）下的甲狀腺激素制劑拌勻的飼料、用60℃溫水處理1小時(shí)的甲狀腺激素制劑拌勻的飼料三種飼料的量屬于無關(guān)變量，應(yīng)該保持相同，因此在“投入”后加上“等量的”．
（2）如果高溫會(huì)使甲狀腺激素失去活性，則2號(hào)玻璃缸中的蝌蚪發(fā)育最快，1號(hào)和3號(hào)玻璃缸發(fā)育狀況相同；如果高溫使甲狀腺激素活性降低，則2號(hào)玻璃缸中的蝌蚪發(fā)育最快，3號(hào)玻璃缸次之，1號(hào)玻璃缸小蝌蚪發(fā)育最慢；如果高溫不影響甲狀腺激素的活性，則1號(hào)玻璃缸內(nèi)小蝌蚪發(fā)育較慢，2號(hào)和3號(hào)玻璃缸內(nèi)小蝌蚪發(fā)育狀況相同，且都大于1號(hào)玻璃缸；如果高溫使甲狀腺激素的活性增強(qiáng)，則三個(gè)玻璃缸中小蝌蚪的發(fā)育狀況是1號(hào)玻璃缸最慢，2號(hào)玻璃缸次之，3號(hào)玻璃缸最快．
（3）修改后的實(shí)驗(yàn)，能體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則之一是單一變量原則
故答案為：
（1）①中“蒸餾水”、“自來水”改為河水；②“不同”改為“相同”；③“投入”后應(yīng)該加上“等量的”
（2）如果2號(hào)玻璃缸中的蝌蚪發(fā)育最快，1號(hào)和3號(hào)玻璃缸發(fā)育狀況相同，說明高溫會(huì)使甲狀腺激素失去活性；
如果2號(hào)玻璃缸中的蝌蚪發(fā)育最快，3號(hào)玻璃缸次之，1號(hào)玻璃缸小蝌蚪發(fā)育最慢，說明高溫使甲狀腺激素活性降低；
如果1號(hào)玻璃缸內(nèi)小蝌蚪發(fā)育較慢，2號(hào)和3號(hào)玻璃缸內(nèi)小蝌蚪發(fā)育狀況相同，且都大于1號(hào)玻璃缸，說明高溫不影響甲狀腺激素的活性；
如果三個(gè)玻璃缸中小蝌蚪的發(fā)育狀況是1號(hào)玻璃缸最慢，2號(hào)玻璃缸次之，3號(hào)玻璃缸最快，說明高溫使甲狀腺激素的活性增強(qiáng)．
（3）單一變量原則

點(diǎn)評 先根據(jù)題意判斷出實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、原理、�?shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量，按照實(shí)驗(yàn)涉及的對照原則和單一變量的原則分析、評價(jià)和完善實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論是本題考查的重點(diǎn)．