實驗設(shè)計專題研究系列之(十)探究性實驗與驗證性實驗的比較實驗專項1探究性實驗指實驗者在不知曉實驗結(jié)果的前提下，通過自己實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動。2驗證性實驗指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進(jìn)行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗。3二者的比較探究性實驗驗證性實驗實驗?zāi)康奶骄垦芯繉ο蟮奈粗獙傩浴⑻卣饕约芭c其他因素的關(guān)系驗證研究對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實驗假設(shè)假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種可能性的答案、解釋因結(jié)論是已知的，因此不存在假設(shè)問題實驗原理因探究內(nèi)容而異因驗證內(nèi)容而異實驗過程應(yīng)有的實驗步驟實際上并未完成，因探究內(nèi)容而異應(yīng)有的實驗步驟，可以是曾經(jīng)做過或尚未做過的，因驗證內(nèi)容而異探究性實驗驗證性實驗實驗現(xiàn)象未知，可以不描述已知，應(yīng)準(zhǔn)確描述實驗結(jié)果預(yù)測對應(yīng)假設(shè)，分類討論。一般需討論“如果出現(xiàn)結(jié)果會怎樣，如果出現(xiàn)結(jié)果或又會怎樣”。但有時會出現(xiàn)“預(yù)測最可能的結(jié)果”的問題，此種情況應(yīng)根據(jù)已有知識推測最合理的結(jié)果實驗結(jié)論不同的測驗結(jié)果有相應(yīng)的不同結(jié)論對應(yīng)實驗?zāi)康淖鞒隹隙ńY(jié)論【典例示范】請你根據(jù)下列材料設(shè)計一個證明唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)的實驗。材料用具：質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液、質(zhì)量濃度為0.01 g/mL的CuSO4溶液、雞蛋蛋清、人的口腔唾液(酶)、水、小燒杯、玻璃棒、試管、滴管和滴瓶、鑷子、脫脂棉。實驗原理：_。方法步驟：第一步：制備蛋清液：取出雞蛋一個，打破蛋殼(不要破壞蛋黃)。取少許蛋清注入小燒杯中，加入30 mL的清水，用玻璃棒調(diào)勻，備用。第二步：取唾液：用清水將口漱凈，口含一塊脫脂棉，片刻后用鑷子取出脫脂棉，將其中的唾液擠到小燒杯中，備用。第三步：_；_。預(yù)期結(jié)果：振蕩均勻后，靜置一會兒，可看到2支試管中都呈現(xiàn)出紫色。實驗推論：_。思路分析：本題為驗證性實驗題，應(yīng)設(shè)計對照組，蛋清液為對照組，唾液組為實驗組。若實驗組和對照組加入雙縮脲試劑后都呈現(xiàn)紫色，則證明唾液淀粉酶為蛋白質(zhì)，否則不是蛋白質(zhì)。答案：蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色取兩支試管，記為甲、乙，分別加入等量的蛋清液、唾液，再加入適量的NaOH溶液，最后加入等量的CuSO4溶液唾液中的唾液淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)【實戰(zhàn)演練】1(2009四川非延考區(qū)，30)為確定人體在運動時呼出氣體中的CO2濃度是否比靜止時高，某同學(xué)進(jìn)行了如下探究：作出假設(shè)：人體在運動時呼出氣體中CO2的濃度比靜止時高。實驗過程：在3個燒杯中，分別注入100 mL蒸餾水，測定其pH。實驗者在安靜狀態(tài)(靜坐2 min)、中度運動(步行2 min)以及劇烈運動(跳繩2 min)后，立即分別向上述3個燒杯的水中吹入等量氣體，測定pH。經(jīng)多次重復(fù)實驗，所得平均數(shù)據(jù)如下表：請回答：(1)作出上述假設(shè)的依據(jù)是_運動狀態(tài)安靜中度運動劇烈運動實驗前pH6.16.16.1實驗后pH5.95.65.3(2)該實驗的原理是_ (3)從表中數(shù)據(jù)可以看出_越大，_下降幅度越大，由此可以得出結(jié)論：_，從而可以驗證上述假設(shè)。(4)人體代謝產(chǎn)生的CO2，正常情況下來自三大類有機物的分解，這三大類物質(zhì)是_。人體糖代謝產(chǎn)生CO2的細(xì)胞器是_。解析：(1)由于運動需要更多的能量，這些能量來自細(xì)胞的呼吸作用，因此運動時呼吸作用加強，產(chǎn)生的CO2增加。(2)為維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，產(chǎn)生的多余CO2將及時排出，故人體在運動時呼出氣體中CO2的濃度比靜止時高。CO2溶于水生成碳酸，碳酸呈酸性，可以通過測定pH來推斷出CO2排出的多少。(3)表中的數(shù)據(jù)顯示，運動強度越大，pH越小，即pH下降幅度越大，從而推斷出排出的CO2量越多。(4)人體內(nèi)的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都能被氧化分解產(chǎn)生CO2和水，糖類在線粒體中徹底氧化分解產(chǎn)生CO2。答案：(1)由于人體在運動時耗能增加，呼吸作用加強，產(chǎn)生CO2的量增加，所以呼出CO2的濃度增加(2)CO2在水中溶解后使水的pH下降，人在不同運動狀態(tài)下產(chǎn)生的CO2不同，溶于水后也會導(dǎo)致pH不同，通過測定水pH的變化可以推測呼出氣體中CO2濃度的變化(3)運動強度pH隨著運動強度的增加，呼出的CO2濃度增加(4)糖類、脂肪和蛋白質(zhì)線粒體2設(shè)計一個實驗，證明ATP是生物生命活動的直接能源物質(zhì)。要求：(1)自選材料、試劑(選擇實驗材料要注意選實驗結(jié)果明顯的)；(2)設(shè)計對照實驗；(3)寫出實驗步驟；(4)預(yù)測實驗結(jié)果。解析：這是一道設(shè)計型實驗題，難度較大，需要認(rèn)真分析題目要求，結(jié)合自己的生活常識和知識積累方能完成。尤其要注意“實驗結(jié)果要明顯”這一要求。答案：(1)材料和試劑：培養(yǎng)皿，試管，活螢火蟲(摘下其尾部發(fā)光器備用)，ATP制劑，0.1%葡萄糖溶液，生理鹽水，蒸餾水。(2)實驗步驟(見下表，也可以分段敘說)試管編號 步驟1發(fā)光器熄滅時，立即進(jìn)行步驟2步驟2現(xiàn)象A搗碎的發(fā)光器、生理鹽水ATP制劑5 mLB搗碎的發(fā)光器、生理鹽水 0.1%葡萄糖溶液5 mLC搗碎的發(fā)光器、生理鹽水蒸餾水5 mL對照實驗：B、C為對照實驗組。實驗結(jié)果預(yù)測：A恢復(fù)發(fā)光，B不再發(fā)光，C不再發(fā)光。