实验设计与课题研究计划.docx
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实验设计与课题研究计划
实验设计与课题研究计划
【知识网络】
内涵：
指正式进行科学实验之前，根据一定的目的要求，运用有关的原理，制定一套实验的研究方案
内容：
包括实验题目、假设、预期、实验、观察和收集数据、分析、推论、交流等
实验设计原则：
对照原则、平行重复原则、单因子变量原则
明确目的要求
分析实验原理
方法选择实验器材
设计实验步骤
记录实验现象和数据
分析现象得出结论
含义：
指学生在教师指导下，从学习和社会生活中选择并确定深入探
究的问题
①明确探究问题
②制定研究计划
研究性课题实施过程③确定研究方法
④实施研究计划
⑤统计数据得出结论
⑥交流表达展示成果
一般方法：
①实验法②观察法③调查法④文献法
【学法点拨】
实验设计和课题研究是近年高考的一个重点，主要考查学生科学研究的能力，试题的灵活性、开放性较大，对学生的能力要求较高。
在学习中应注意以下几点：
1.重视书本实验的理解和操作。
万丈高楼平地起。
实验设计能力的形成不是一蹴而就的，是逐步形成的。
首先要认真分析和操作书本实验，理解基本的实验方法，具备一定的操作技能；其次以课文中经典实验为载体，如光合作用的发现、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验、肺炎双球菌转化实验等，从中思考、领悟其实验设计的思路、程序、方法、原理以及实验现象和结论等，为分析、设计实验奠定基础。
2．掌握实验设计的基本原则、方法、内容和课题研究的方法、过程等。
具体内容见“知识网络”部分。
3．遵循由浅入深、由易到难、由简单到复杂的认识规律，逐步提高实验设计和课题研究能力。
先就问题的提出、实验的设计、对实验结果的假设、对假设的验证、实验现象和数据的观察记录、实验结果的表述等基本环节逐项逐点落实，然后再尝试一个完整的实验方案和课题计划的制定。
4．积极动手参与实验设计与课题研究活动，在实践中提高科学探究能力。
实验设计
【考点指津】
1．理解实验设计的内涵、内容和类型
2．掌握实验设计的原则和步骤
3．应用实验设计原理分析、解释、评价和设计实验
4．理解探索性实验的一般方法，即提出问题，做出假设，设计并进行实验，分析和处理实验数据，作出合理的结论
【讲练平台】
例1．（2001年广东高考）为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制定了下列实验方案：
⑴实验目的（略）
⑵实验材料和用具（略）
⑶实验方法和步骤
1用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不透气。
②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内储藏的有机物。
暗室内装有红色安全灯。
③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。
④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。
⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘—碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。
该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正。
解析：
这是一道对现成的实验方案进行分析、评价的试题，考察学生对相关基础知识的掌握程度和对实验设计方法、原则的理解程度。
要证明CO2是光合作用合成有机物必需的原料，必须要设计正反两个实验，其中一个用来证明供应CO2，有有机物合成，另一个用来证明在其他条件都相同的情况下，去掉CO2，则无有机物合成。
题目所给实验方案缺乏对照，这是一个不符合科学实验方法的错误。
绿色植物光合作用时主要吸收红光和蓝紫光，在暗室内装有红色安全灯，植物仍会进行光合作用，应将红色灯改为绿色灯。
遇碘—碘化钾溶液呈蓝色，这是淀粉的特性而非葡萄糖。
对实验方案的分析、解释、评价和完善是实验设计的基本层次，复习中应予以足够重视。
答案：
⑴实验步骤②中暗室内用红色安全灯是错误的，应改为绿色安全灯（此项不改，仅在对照中提到也给分）
⑵实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的，改为淀粉。
⑶未设对照。
对照的作法是：
a．装置同题干中的步骤①，但玻璃罩内用同一种生长状况相同的另一株植物代替题干中的植物；用一杯清水代替NaOH溶液。
b．将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内储藏的有机物。
暗室内装有绿色安全灯
c．重复题干中步骤③、④
d．重复改正后的题干中的步骤⑤
例2．（2000年江苏高考）血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝固作用。
请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题。
一、实验材料和用具
⑴家兔⑵生理盐水⑶酒精棉⑷适宜浓度的草酸钾溶液⑸适宜浓度的氯化钙溶液⑹试管、注射器（针管、针头）
二、实验步骤和结果
第一步：
A、B试管分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水（见下图）
第二步：
……
问题：
设置B管的目的是。
解析：
本题要求有两个，一是完成实验设计和给出实验结果，二是回答实验设计中的相关问题。
实验的目的是验证钙离子在血液凝固中的作用，钙离子是实验因子。
实验原理题目中以信息的形式给出，包括二方面：
一是钙有凝血作用，二是草酸钾溶液能与血液中的钙离子反应产生草酸钙沉淀。
尽管题目提供的实验材料和用具没有指明数量，但题目已给出了实验设计的第一步，从第一步可以看出是要设计对照实验，因此实验的思路及预期的结果应是：
设计两组实验，有钙→血液凝固，无钙→血液不凝固。
根据这一思路，学生一般能正确地写出第二步、第三步（见答案），至此，题目中还有一个条件没用到，即适宜浓度的氯化钙溶液，这是很多同学容易忽略的。
适宜浓度的氯化钙溶液作用是什么？
推敲前三步设计可发现，实验还是不够严密的，A管内血液不凝固的因素并不唯一，是否可能是草酸钾的直接作用？
要排除这一因素，一个可行的办法是在A管内继续加入钙，看是否会凝固。
如果A管血液凝固，则比较严密地证明了钙对血液凝固的作用。
本题开放性大，要求学生实验设计能力强，思维灵活缜密。
答案：
第二步：
用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。
第三步：
立即将等量的新鲜血液分别加入A、B两试管中。
实验结果是A管不凝固，B管凝固。
第四步：
将等量的CaCl2溶液分别加入到A、B两试管中。
（B管因血液已凝固，在此也可以不加）实验结果是A管凝固，B仍然凝固。
对照
例3．（2002年广东高考）现有一种由人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否通过该膜，现提供试剂和用品如下：
铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，1%的淀粉溶液、稀碘溶液和细棉线。
⑴请用上述试剂和用品，设计一个实验装置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜，请用示意图表示（加图注）。
⑵实验结果预测及分析
①
②
③
④
解析：
本题是一道考查学生对探索性实验的一般方法理解能力的一道试题。
探索性实验的一般方法包括：
提出问题，做出假设，设计并进行实验，分析和处理实验现象或数据，作出结论。
本题提出了要探究的问题，即“淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过该膜”，要求学生利用提供的试剂和用品，设计并进行实验，预测并分析实验结果。
本题的知识背景是渗透作用原理，能力背景是相关实验技能和方法。
解题的关键是，不能把“人工膜”混淆为“选择透过性膜”，明确“人工膜”其性质是“未知的”，是要探究、鉴定的。
然后依据渗透吸水原理设计实验装置，预测并分析实验结果。
答案中出现的问题是：
示意图画不清楚，未加图注，实验结果预测和分析与实验装置不一致，语言表达不全面、不清晰等。
随着新教材的使用和高考改革的深入，探索性实验的比重将会逐步增大。
答案：
⑴右图所示。
⑵实验结果预测及分析
1袋内外液体均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过；
2袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过；
3袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过；
4袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过。
（注：
结果预测应与实验设计一致）
4．设计一个实验证明土壤中农药能被微生物分解。
解析：
这是一道给出实验目的，要求自选材料设计实验方案的试题，这是实验设计中层次较高的一类题型，要求学生具有较强的实验设计能力和创新能力。
本题实验目的是“证明土壤中农药能被微生物分解”，依据的实验原理是微生物的净化作用。
遵循实验设计的对照原则和单一变量原则，土壤中农药被分解是由于微生物的作用，选择经高压灭菌后的土壤作对照实验。
一段时间后，检测两组容器农药的残留量，得出有关结论。
因此所需的实验材料和用具有：
农药、有代表性的土壤、盛放土壤的容器、高压灭菌装置、检测农药的装置、温箱等。
实验步骤见答案。
答案：
选取几种有代表性的土壤，将土壤混合均匀，并等量地分装在一些相同的容器中。
容器分成两组：
一组进行高压灭菌；另一组作为对照不灭菌。
接着，分别向两组容器的土壤上喷洒等量的“敌草隆”，然后把两组容器放入恒温箱中培养。
六周后，检测两组容器中“敌草隆”消失的情况，发现经灭菌处理过的土壤中“敌草隆”只被分解了10%，而对照组土壤中的“敌草隆”则被分解了近50%。
从实验中可以说明微生物能分解土壤中的农药。
【知能集成】
一、实验设计的原则
1．对照性原则：
常用的对照方法有①空白对照，即不给对照组任何处理因素（相对实验组而言）；②条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素；③自身对照，即对照和实验都在同一研究对象上进行；④相互对照，即不单设对照组，而是几个实验组相互对照。
2．单因子变量原则：
控制其它因素不变，只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。
3．平行重复原则：
控制某种因素的变化幅度，在同样的条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。
二、实验设计的基本步骤
明确目的要求→分析实验原理→选择实验器材→设计实验步骤→记录实验现象和数据→分析现象得出结论。
三、实验设计的类型
1．对现成的实验设计方案进行分析、解释和评价，如上述例1。
2．根据给出的材料用具、药品及实验目的，设计实验方案，如例2、例3。
根据实验结论的确定与否，又分为验证性实验的实验设计（如例2）和探索性实验的实验设计（如例3）。
探索性实验的一般方法包括提出问题、作出假设、设计并进行实验、分析和处理实验现象或数据。
探索性的实验具有开放性特点。
3．根据给出的实验目的，自选实验材料，设计实验方案，如例4。
【训练反馈】
1．如图表示一位学生设计的实验，用来证明CO2是光合作用的主要原料。
⑴该实验装置有多处设计不当，请指出其主要错误：
①；
②；
③；
④。
⑵如需设计对照实验，请描述对照实验的实验设计。
2．探究酸雨危害的实验。
酸雨是指含有一定数量的酸性物质（硫酸、硝酸、盐酸、碳酸等）、pH小于5.6的酸性降雨。
酸雨的形成是一个非常复杂的过程。
一般认为，酸雨的形成主要是由于人为排放的二氧化硫进入大气后，造成局部地区大气中二氧化硫富集，在水的凝集过程中形成硫酸等酸性物质，随雨水降落下来。
实验探究：
探究“酸雨”对小麦种子萌发的影响。
材料器具：
培养皿、用清水浸泡过的小麦种子、清水、以硫酸为材料配置的不同pH的“酸雨”。
请你根据上述材料器具，设计实验步骤：
⑴取分别放进规格相同的培养皿中，并。
⑵。
⑶。
⑷除探究酸雨对小麦种子萌发的影响外，还可以从哪些角度探究酸雨对小麦生长的影响？
请列出你设计的另一项选题的名称。
3．下面是某校生物课外科技活动小组人工孵化蛙卵的实验记录表。
回答问题：
项目
水源
水量
水温
水深
蛙卵数
孵化天数
孵化蝌蚪
A组
池塘水
500mL
22~25℃
5cm
250
4
245
B组
自来水
500mL
13℃
10cm
250
8
165
（1）B组孵化率低的原因有_________________________________________
（2）若B组的孵化温度改为22℃~25℃，再采取哪些适当的措施可以提高B组的孵化率？
_________
（3）利用A组同时孵化出的蝌蚪多条，再提供玻璃缸若干，甲状腺激素和生长激素制剂少量，池水及蝌蚪饲料，设计实验，说明比较甲状腺激素和生长激素对小动物发育的影响。
4．神经、肌肉都是可兴奋组织，受到刺激后都有兴奋表现，刺激神经产生兴奋后，兴奋可由神经通过神经肌肉接触点传达到肌肉，从而引起肌肉的兴奋。
南美洲的一种植物制剂-----箭毒可阻断神经——肌肉接触点的兴奋传导。
现想通过实验验证这一点，根据提供实验设计思路补充下面实验步骤：
实验材料：
神经——肌肉标本，适宜的放电装置，箭毒制剂（液体），吸管
实验步骤：
第一步：
用电刺激肌肉组织，肌肉组织兴奋收缩；用电刺激神经纤维，神经纤维兴奋，肌肉组织收缩
第二步：
…
结论：
5．鼠妇是一种小型的陆生节肢动物。
现计划对鼠妇的某些生活习性进行验证实验，请你根据需要选择利用所提供的材料用具设计一个简单的实验方案，以了解鼠妇是否喜欢生活在常温下的湿土中。
材料用具：
鼠妇15只、圆形纸盒若干个（半径40cm）、干燥土壤若干千克、清水、冰箱。
实验方案：
（可绘出示意图说明）
实验结果预测及分析：
6．（2003年北京春招）现有一植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。
材料和用品：
数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等。
⑴方法步骤：
①。
②。
⑵可能的实验结果及相应的结论：
①。
②。
③。
参考答案
1．⑴①选择的植物应为黑暗处理48小时的（消耗掉原有的淀粉）②不应用绿色玻璃瓶（光合作用几乎不利用绿光，最好用无色玻璃瓶）③应从各个方向照光④无对照实验
⑵提示：
①对照实验的实验条件与改正后的实验装置基本相同，只是Ca（OH）2溶液换成水溶液，这样实验组（无CO2）和对照组（有CO2）除CO2这一实验条件不同外，其他实验条件完全一样
②将实验组和对照组的叶片取出，经酒精煮沸脱色后，滴加等量碘液，实验组不变蓝，对照组变蓝，从而证明CO2是光合作用的主要原料
2．⑴相等数量的小麦种子给培养皿编号
⑵定时向培养皿中的种子喷洒不同pH的“酸雨”，对照组喷洒清水
⑶观察、记录种子萌发的情况，并分析实验结果（得出结论）
⑷探究酸雨对小麦幼苗生长的影响（或答：
探究酸雨对小麦根尖细胞分裂的影响等）
3．⑴自来水中少量的氯、次氯酸对蛙胚有毒害作用；孵化温度太低；水深过大，氧气供应不足等
⑵①自来水放置几天，光照除氯、次氯酸
②鱼缸中加入适当水生植物，提高溶氧量
⑶将鱼缸分组，放入等量水，随机放入等量蝌蚪，同等条件下做实验
①对照组，喂食普通饲料
②喂食含有甲状腺激素制剂的饲料
③喂食含有生长激素制剂的饲料
④喂食同时含有甲状腺激素制剂和生长激素制剂的饲料
观察实验结果，做好记录。
分析：
若②比①变态快说明甲状腺激素促进发育
若③比①生长快，但同时变态说明生长激素促进生长
若④比③、②单独作用强，说明两者有协同作用
（注：
在没有给定实验结果时，各种可能性都要做分析，不能遗漏。
）
4．①将箭毒涂在神经纤维上，用电刺激分别作用于神经纤维和肌肉上，肌肉都发生收缩
②将箭毒涂在肌肉上，用电刺激分别作用于神经纤维和肌肉上，肌肉都发生收缩
③将箭毒涂在整个标本上，用电刺激神经纤维，肌肉不收缩；刺激肌肉，肌肉收缩
结论：
箭毒对神经纤维和肌肉自身的兴奋性没有影响，但可以阻断神经—肌肉接触点处的兴奋传导
5．实验方案：
1取适量土壤，分成三等份，一份干燥、一份洒水成湿土、一份洒水并冷冻成冻湿土；
2将三份土壤铺在一个圆形纸盒里，各占相同面积，如右图所示；
3将15只鼠妇放在纸盒中央三土交界处，观察并记录它们的移动方向。
（或其它合理的设计方案也可）
结果预测及分析：
1若一段时间后，鼠妇移向干土，说明它们不喜欢生活在湿土中；
2一段时间后，鼠妇移向冷冻过的湿土，说明它不喜欢生活在常温下的湿土中；
③若一段时间后，鼠妇移向未冷冻过的湿土，说明它喜欢生活在常温下的湿土中。
6．⑴方法步骤：
1向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中
2将一组置于有光照的环境中，另一组置于黑暗环境中，在培养过程中，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同
⑵可能的实验结果及相应的结论：
1有光组萌发，无光组也萌发（或答发芽率差异不显著），该种植物的种子萌发不受光的影响
2有光组萌发，无光组不萌发（或答有光组发芽率高于无光组，差异显著），光是该种植物种子萌发的必要条件之一
3有光组不萌发，无光组萌发（或答无光组发芽率高于有光组，差异显著），光抑制该种植物种子的萌发
课题研究的初步计划
【考点指津】
1．理解课题研究计划的主要内容
2．掌握课题研究的基本方法
3．在课题研究的过程中，发展科学探究的能力（包括收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力和信息交流能力等）
【讲练平台】
例1．某研究性学习小组在进行“调查环境污染对生物的影响”课题研究时，确定了对“家庭煤炉对植物生长的影响”子课题研究，并制定了研究方案。
请回答下列问题：
⑴你认为该研究方案包括哪些内容？
。
⑵简述该课题研究的两点主要意义：
①
②。
⑶你对该课题研究作出的假设是；
预期是。
⑷该小组开展研究的过程和结果如下：
取两盆生长状况相似的葱，一盆（编号1）置于阳台，一盆（编号2）置于厨房煤炉旁，白天给予同样的护理，并进行同样的光照，经过一个月的观察，结果如下：
项目
编号
原来形态
一周后
二周后
三周后
四周后
长度
1
4.8cm
5.1cm
5.8cm
6.7cm
8.1cm
2
5.1cm
5.3cm
5.7cm
6.1cm
6.6cm
颜色
1
绿色
绿色
绿色
绿色
绿色
2
绿色
绿色
顶尖变黄
黄色扩大
顶尖枯掉
①该课题采用的研究方法是。
②你得出的初步结论是。
⑸如果让你完成该课题的研究报告，你的报告中应含有的主要内容是
。
解析：
课题研究是新教材新增的一项内容，要求学生会指定课题研究的计划和方案，并按照计划和方案独立完成或协作完成课题研究任务。
本题以“调查环境污染对生物的影响”为例，确定了较为适宜的课题研究内容，即“家庭煤炉对植物生长的影响”。
该课题研究的目的是学会调查研究环境污染对植物影响的基本方法，了解大气污染对植物生长的不利影响。
一个完整的课题研究方案应包括研究目的、内容、方法、形式、结论、研究报告等。
该课题采用的研究方法是实验法和观察法。
实验过程的设计和实验现象的观察记录是学生应当掌握的，本题把研究的过程和结果以已知信息出现，降低了题目难度，同学们可从中领悟实验研究的方法。
答案：
⑴研究目的、研究方法、完成时间、结果预测、结论、报告形式等
⑵①学会调查研究环境污染对植物影响的基本方法
②了解大气污染对植物生长的不利影响
⑶煤球燃烧产生的二氧化硫会影响植物的生长一段时间后，在煤炉旁生活的植物会出现病症
⑷①实验法、观察法②家庭煤炉燃烧产生的气体影响植物的生长
⑸前言（包括课题研究的目的、原理、意义等）、材料与方法、结果、结论与讨论、参考文献等
【知能集成】
1．课究计划的主要内容
课题研究计划包括课题名称、研究目的、研究方法、研究形式、完成时间、人员分工、结果预测、结论、报告交流形式等。
⑴课题的选择：
体现科学性、可行性、实践性、创造性原则，要贴近实际，宜小不宜大。
⑵研究形式：
以小组为单位或个人独立完成
⑶成果展示形式：
文字报告、图片、照片资料配说明、自制录象片等
⑷研究报告内容：
题目、作者、摘要、报告主体、参考资料等。
其中报告主体有引言、研究方法与过程、结果与结论、比较与讨论等内容
2．课题研究的一般方法
⑴文献法：
文献是把人类在生产活动、社会实践和科学实验中积累的知识和经验用文字、图形、符号、声频、视频等手段记录下来的资料。
利用查阅这些资料来获取信息的方法就是文献法。
如收集有关生物工程产业发展的信息。
⑵调查法：
指通过访问、座谈、问卷等形式，亲身接触和广泛了解研究对象的方法。
常用的调查法有跟踪调查，如环境污染的调查；抽样调查，如人类遗传病的调查；实地考察，如评价社区生态环境。
⑶观察法：
法拉第说：
“没有观察，就没有科学。
科学发现诞生于仔细的观察中。
”观察是开展课题研究不可或缺的重要手段。
观察前要制定周密计划，观察中要细致专心，勤作记录，观察后要实事求是，科学分析。
⑷实验法：
指运用一定的仪器设备在实验室、实验园地或野外进行验证设想、探究疑难、比较优劣等。
实验在控制条件下完成，且通常设有对照组，所以具有科学性、可比性，是生物课题研究的基本方法。
如观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响。
【训练反馈】
1．某生物兴趣小组开展“不同浓度生长素类似物对种子萌发和幼苗生长的影响”的课题研究，老师提供的材料用具有：
吲哚乙酸浓溶液，萝卜种子，试管，移液管，培养皿，滤纸。
假如你是其中的一员，请回答下列问题并继续完成本实验。
⑴要测定生长素类似物对种子萌发和幼苗生长的影响，你可以采用的测定指标是、等。
⑵你对该课题作出的实验假设是；实验预期是。
⑶利用题中提供的实验材料和用具完成下列未完成的实验步骤：
第一步：
配置浓度分别为1000㎎/L、10㎎/L、0.1㎎/L、1μg/L、0.01μg/L的IAA溶液。
取6支试管，编号待用。
第二步：
第三步：
第四步：
第五步：
一周后进行观察，测量，统计。
⑷设计一张表格用于在实验时记录数据。
2．随着经济的高速发展，工业污染越来越严重，其中大气污染就是重要的污染源之一，因为大气污染能形成酸雨。
一般说，天然降雨都偏酸性，pH约在6～7之间，这是因为大气中的部分二氧化碳溶于雨水而形成碳酸的缘故。
这里所说的酸雨是指雨水中含有一定数量的酸性物质如硫酸、硝酸、盐酸、碳酸等，pH小于5.6的酸性降水。
针对上述情况，希望同学们积极行动起来，开展探究性学习，还我一个明净的天空。
①写出你对酸雨进行探究性学习的主要内容
②有水槽、河水、盐酸、pH试纸、小蝌蚪若干，请你设计实验，探究酸雨对生物的生长发育是否有影响，将实验设计方案填入下表：
实验组水槽
对照组水槽
3．在人群中，有耳垂和无耳垂是一对相对性状，已知无耳垂是隐性性状，有耳垂是显性性状。
某小组计划调查南通市50个家庭的父母与子女间这对相对性状的遗传（一对夫妻只有一个孩子），作为一次研究性学习活动。
⑴如果你是该小组中的一员，请确定本次研究的主要目的：
。
⑵请设计一张表格用于调查时统计数据，并给表格起一个标题。
⑶该实验的不足之处是：
。
4．某课题小组的研究性学习课题是“探究影响细菌生长繁殖的因素。
”他们在培养细菌的过程中发现了某种细菌（记作R）的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制。
他们把R细菌接种到专门的培养基上培养，一段时间后除去R细菌，用该培养基再培养其他细菌，结果其他细菌仍然不能生长和繁殖。
据以上材料回答下列问题：
⑴从生态学的角度分析，R细菌与其周围细菌之间的关系叫。
⑵R细菌周围的其他细菌不能生长和繁殖的原因最可能是
。
⑶为验证⑵中的原因而进行了如下实验。
请参照上述题目中给出的有关材料，补充相关的实验步骤及结果：
第一步：
取两个培养皿，按相同营养成分配置成甲、乙两个培养基。
第二步：
第三步
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