Question

某校研究性学习小组的同学以“不同浓度的生长素类似物对植物生长的作用不同”为研究课题，有三位同学分别提出了甲、乙、丙三种设计方案，其主要步骤如下：

甲方案：将生长素类似物配制成10^－8mol·L^－1、10^－4mol·L^－1、10^－2mol·L^－1三种浓度，剪取某种植株的枝条若干，分为A、B、C三组，A组枝条浸泡在10^－8mol·L^－1溶液中10 min，B组枝条浸泡在10^－4mol·L^－1溶液中20 min，C组枝条浸泡在10^－2mol·L^－1溶液中30 min，然后将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出结论。

乙方案：将生长素类似物配制成10^－4mol·L^－1浓度，剪取三种植株的枝条若干，分为A、B、C三组，浸泡一定时间，将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出结论。

丙方案：将生长素类似物配制成10^－8mol·L^－1、10^－4mol·L^－1、10^－2mol·L^－1三种浓度，剪取某种植株的枝条若干，分为 A、B、C、D四组，A、B、C三组枝条依次放入三种浓度的一溶液中，D组枝条放入等量的蒸馏水中，浸泡一定时间，然后将其扦插在校园生物角的土壤中，观察枝条的长势情况。分析实验结果，得出结论。

上述三种方案是否都合理?请说明理由。

（1）甲方案：

（2）乙方案：

（3）丙方案：

Answer 1

（1）不合理。甲方案中具有浓度和时间两个变量且缺少空白对照，不符合实验设计要求。（2）不合理。乙方案中未设置浓度对照组，不符合题意要求。（3）合理。丙方案设计中既控制单一变量，又有对照实验，是完善的可行的实验方案。

解析:

在实验设计方面，一般要注意对照原则和单一变量原则，这是高中内容中对实验设计的最基本的要求，在甲方案中将生长素类似物配制成10^－8mol·L^－1、10^－4mol·L^－1、10^－2mol·L^－1三种浓度，缺乏设置蒸馏水作为空白对照，而且此方案中用不同浓度的生长素类似物处理枝条的时间也不一致，不符合科学设计的要求。在乙方案中未设置不同浓度的生长素溶液，不能达到实验目的。丙方案的设计较全面，符合实验设计要求，能得出科学实验的结论。