高考生物實驗設(shè)計題的解題思路

摘要：實驗設(shè)計題是高考的熱點(diǎn)題型，所占分值也比較高。其注重對學(xué)生生物實驗?zāi)芰Φ目疾?，具有一定的開放性，能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新意識與個性特長，體現(xiàn)學(xué)生的能力水平。

關(guān)鍵詞：實驗設(shè)計題；生物；解題思路

生物實驗設(shè)計，就是要求同學(xué)能夠依據(jù)實驗原理，選擇實驗器材、完善實驗步驟、分析處理實驗數(shù)據(jù)及實驗現(xiàn)象等。許多同學(xué)覺得這類題目難以下手，甚至心里明白，卻無法準(zhǔn)確用文字?jǐn)⑹?。其實只要思路清晰，找?zhǔn)突破口，就能化難為易。解答高考實驗設(shè)計題可遵循以下思路：

一、 明確實驗?zāi)康?/p>

確定實驗?zāi)康模褪且页鲅芯康膯栴}，這一點(diǎn)題目中都會給我們一個明顯的提示，比如“研究、驗證、探究”等字眼后面往往就是題目將要研究的問題，也就是我們要明確的實驗?zāi)康?。例如：“為了驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗。”的實驗中，需要注意“驗證”后面的內(nèi)容，就是該實驗的實驗?zāi)康摹?/p>

二、 分析實驗原理

根據(jù)對應(yīng)的實驗?zāi)康?，分析該實驗依?jù)的科學(xué)原理是什么，涉及了生物學(xué)及一些相關(guān)學(xué)科的哪些方法和原理，如“綠葉中色素的提取和分離”的實驗原理是：綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中，所以可以用無水乙醇提取綠葉中的色素（提取色素）。各色素在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度也不同（分離色素）。

三、 找出各種變量

變量包括自變量（即實驗條件）、因變量（即實驗結(jié)果）、無關(guān)變量等。因此在實驗設(shè)計時先要找出自變量、因變量和無關(guān)變量等，再設(shè)計控制自變量的方法和獲得實驗結(jié)果的途徑。例如：“為了驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗。”的實驗中，自變量是胰島素，因變量是小鼠的活動情況，無關(guān)變量包括小鼠的大小、數(shù)量及實驗前的發(fā)育狀態(tài)、環(huán)境條件、飼料的量等因素。

四、 確定實驗器材

根據(jù)實驗提出的問題和要求，分析題中提供的器材在實驗中有什么用，該怎么用，以及在該實驗中是否必須用到等類似問題都應(yīng)該充分考慮到。另外需要注意題目中提供的材料名稱，答案中出現(xiàn)的材料名稱應(yīng)與題目中給出相同，千萬不要寫錯。例如：“水”“清水”“自來水”和“蒸餾水”，看清題目中出現(xiàn)的是哪一種，不能憑借自己的習(xí)慣去書寫。

五、 設(shè)計實驗步驟

（一） 分組編號

包括分組（實驗組、對照組，其中實驗組如果有濃度梯度，至少要分三組，如果有必要，每組還需設(shè)多個相同處理）、編號、非條件處理等。

常用語言：選擇長勢相同、大小相似的同種植物隨機(jī)等量分組，分別編號為A、B、C……取兩支試管，分別編號為甲、乙，各加入等量的某溶液；選擇年齡、體重（性別）、健康狀況相同的某種動物隨機(jī)等量分組，分別編號為1、2、3……

本步驟強(qiáng)調(diào)分組的等量原則（器材的規(guī)格、生物材料的長勢、分組的數(shù)量和隨機(jī)性等），編號可以針對實驗器具，也可以針對實驗材料，有的非條件處理需在條件處理之后，則需寫在第二步。

（二） 設(shè)置實驗組和對照組

常用語言：在A組中加入“適量的”……在B組中加入“等量的”……

本步驟強(qiáng)調(diào)對照原則、各對照組條件處理的等量原則，通過“適量”和“等量”表達(dá)出來。在具體的實驗設(shè)計中，也可用具體的量，例如“在A組中加入2mL……在B組中加入2mL……”。

（三） 培養(yǎng)或觀察

放在適宜且相同的條件下培養(yǎng)，一段時間后觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果。常用語言：將兩套裝置放在“相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間”（或相應(yīng)方法處理，如振蕩、加熱等）。

本步驟強(qiáng)調(diào)各組外界處理的等量原則，兩套裝置必須放在相同且適宜的環(huán)境中，這樣的實驗結(jié)果才有可比性。培養(yǎng)的時間可根據(jù)具體的實驗確定，也可以用“一段時間”描述。

特別提醒：①最佳的書寫步驟是1→2→3；②用規(guī)范性語言準(zhǔn)確地描述。

六、 預(yù)測實驗結(jié)果

根據(jù)實驗原理及記錄下來的實驗現(xiàn)象與收集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析整理，預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論。實驗結(jié)論要依據(jù)實驗原理并與實驗?zāi)康南鄬?yīng)，存在因果關(guān)系。預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論需要分兩種情況分析：

（一） 驗證性實驗

這類實驗是要通過具體的某個實驗來驗證某結(jié)論的準(zhǔn)確性，也就是說實驗結(jié)果是“預(yù)料之中”的，因而結(jié)果和結(jié)論只有一種情況。結(jié)果與結(jié)論均符合所學(xué)基本知識或?qū)嶒炘?，結(jié)論就是實驗?zāi)康?。如“驗證胰島素具有降低血糖的作用”的實驗，實驗結(jié)果為：對照組活動狀況無變化，實驗組會出現(xiàn)四肢無力，活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀。再分別給兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液，一段時間后，對照組活動狀況無變化，實驗組低血糖癥狀緩解。結(jié)論為：胰島素具有降低血糖的作用。

（二） 探究性實驗

這類實驗的結(jié)果與結(jié)論是未知的，需要通過相關(guān)實驗才能得出，若有幾種可能的實驗結(jié)果與結(jié)論，都應(yīng)在預(yù)測中體現(xiàn)出來。有些題目會要求預(yù)測的是最可能的結(jié)果與結(jié)論，那就只能有一個結(jié)果與結(jié)論。其書寫格式一般為“如果（若）……則……”。如“探究光對種子萌發(fā)的影響”實驗中，結(jié)果和結(jié)論會有以下幾種情況：若相同時間內(nèi)，在光下的一組比在黑暗中的萌發(fā)數(shù)多，則光對種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用；若在光下的一組比在黑暗中的萌發(fā)數(shù)少，則光對種子的萌發(fā)有抑制作用；若兩組的萌發(fā)數(shù)相同，則光對種子的萌發(fā)沒有影響。

生物學(xué)是一門實驗性學(xué)科，在學(xué)習(xí)的過程中必然要接觸到實驗，甚至可以通過實驗更好地幫助同學(xué)們對所學(xué)內(nèi)容加以理解掌握以及運(yùn)用。以上只是解答實驗設(shè)計題的一般解題方法，在具體解答過程中，需要根據(jù)題目要求，做出最合理的解答。

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作者簡介：

馬巍，陜西省西安市，西安市八一民族中學(xué)。