摘要近幾年生物高考實驗設(shè)計題型比較常見，問題的形式上也變化較大?？忌谶@一塊上失分較多，有的考生根本找不到答題的關(guān)鍵點無從下手。本文根據(jù)高中階段生物實驗要求，以及學(xué)生必須要把握的實驗知識。總結(jié)了生物實驗設(shè)計的答題技巧。

關(guān)鍵詞       生物實驗設(shè)計解答技巧

生物學(xué)既是一門自然科學(xué)，又是一門實驗性科學(xué)。自然科學(xué)的概念、原理和規(guī)律大多是由實驗推導(dǎo)和論證的。獨立完成實驗和設(shè)計簡單實驗是高考考查能力要求之一。生物實驗設(shè)計，就是要求同學(xué)們能夠設(shè)計實驗原理、選擇實驗器材、安排實驗步驟、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析實驗現(xiàn)象等。它不同于書本上的實驗觀察，其目的主要考查學(xué)生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。加強實驗?zāi)芰疾樵诮旮鞯馗呖贾械玫搅顺浞煮w現(xiàn)，而生物實驗設(shè)計題往往是學(xué)生感到很棘手的題項。在近幾年各地的高考試卷中常有生物實驗設(shè)計題出現(xiàn)。有的是設(shè)計實驗的全過程，有的是修正實驗設(shè)計的不足，有的是根據(jù)實驗現(xiàn)象推出結(jié)論。根據(jù)學(xué)生平時的練習(xí)可以看出，學(xué)生在這方面的能力還是很有限的。有的老師在講解得過程中也很難抓住重點，往往是知道相關(guān)的知識點，但不知道如何表達(dá)。那么，如何才能解答好生物實驗設(shè)計題呢？下面就這一問題結(jié)合生物實驗設(shè)計考題談幾點看法。

一．了解實驗設(shè)計的內(nèi)容

設(shè)計一個較完整的實驗方案一般包括：

了解題目要求；明確實驗?zāi)康模?/P>

分析實驗原理；熟悉實驗器材；

確定實驗思路；設(shè)計實驗步驟；

猜測實驗結(jié)果；得出實驗結(jié)論。

二.明確實驗設(shè)計的類型

實驗設(shè)計一般有兩種類型：驗證性和探究性。驗證性實驗具有明確的結(jié)果，通過實驗加以驗證，結(jié)論往往只有一個；而探究性實驗的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，結(jié)論往往有多個。

三．實驗設(shè)計原則

1.控制性原則

生物學(xué)實驗是通過控制和干預(yù)實驗現(xiàn)象而進(jìn)行的探索活動?？刂票旧砭褪窃诜治龅幕A(chǔ)上找出影響現(xiàn)象產(chǎn)生的各種因素，從而以控制或干預(yù)某一需要研究的因素來達(dá)到熟悉事物本質(zhì)的目的。從熟悉論的角度來看，生物學(xué)實驗的控制可分為兩大類：一類是設(shè)法排除對研究對象的干擾，另一類是設(shè)法對研究對象進(jìn)行干擾。這兩個相反方式的控制所依據(jù)的原理是減法原理和加法原理。

2.對照性原則

比較是確定事物之間異同和關(guān)系的過程，它是思維過程中的一個重要環(huán)節(jié)，也是能否提取和概括本質(zhì)特征，舍棄非本質(zhì)特征的重要前提。在生物學(xué)實驗設(shè)計中設(shè)立對照組，可使實驗結(jié)果更具說明力和科學(xué)性。

常見的對照類型：

2．1空白對照不做任何實驗處理的對象組。如“探索甲狀腺激素的生理作用”實驗中，A組：給蝌蚪喂養(yǎng)摻有甲狀腺制劑的飼料；B組：給蝌蚪喂養(yǎng)摻有甲狀腺抑制劑的飼料；C組：給蝌蚪喂養(yǎng)普通飼料，其中C組為空白對照組。空白對照能顯示出實驗組的變化和結(jié)果，增強了說服力。

2．2條件對照雖給對照組施以某種實驗處理，但不是所研究的實驗因素。如上述實驗中B組為條件對照。設(shè)置條件對照更能充分說明實驗變量對實驗現(xiàn)象的影響。

2．3相互對照不單設(shè)對照組，而是幾個實驗組之間相互對照。如“驗證PH值對唾液淀粉酶活性的影響”，設(shè)置PH值分別為5.0、6.2、6.8、7.4、8.0的5支試管，這5支試管間相互對照。

2．4自身對照指實驗和對照在同一對象上進(jìn)行，即不另設(shè)對照組。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，在洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片中先加入蔗糖溶液，觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離；后加入清水觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原，就是典型的自身對照。自身對照關(guān)鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異，其中實驗處理前的對象為對照組，實驗處理后的對象則為實驗組。

3.單因子變量原則

任何一個生物學(xué)實驗，影響其結(jié)果的因素都是多方面的。在中學(xué)生物學(xué)實驗設(shè)計中，常用的實驗設(shè)計方法是：控制其他變量相同，只改變所要研究的某一變量，通過設(shè)立對照組，觀察其對實驗結(jié)果的影響。

4.平行重復(fù)原則

控制某種因素的變化幅度，在同樣情況下重復(fù)實驗，觀察其對實驗結(jié)果的影響程度，從而揭示事物的本質(zhì)特征。

中學(xué)階段所要求的實驗設(shè)計一般多采用對照的原則，因為科學(xué)、合理的設(shè)置對照可以使實驗方案簡潔、明了，且使實驗結(jié)論更有說服力。

四．安排實驗操作的順序

4．1操作順序的合理性不同的操作順序?qū)е虏煌慕Y(jié)果并影響實驗的嚴(yán)密性。如“PH值對酶活性的影響”實驗，操作時必須先將酶分別置于不同的PH值中，再加入淀粉溶液。又如“還原性糖鑒定實驗”中，先將斐林試劑甲液和乙液混合以形成Cu（OH）2后，再加入組織樣液中，而“蛋白質(zhì)的鑒定實驗”中，先加入雙縮脲試劑A液以創(chuàng)造堿性環(huán)境，再加入B液。再如利用碘液檢測淀粉酶是否將淀粉完全水解，假如操作順序為：淀粉+碘液+淀粉酶，再水浴加熱一段時間。這樣操作碘與淀粉結(jié)合呈藍(lán)色絡(luò)合物將影響淀粉酶對淀粉的水解，同時碘液會影響酶的活性。即使藍(lán)色褪去也只能說明淀粉酶將絡(luò)合物水解，無法排除碘對實驗的影響，使實驗的嚴(yán)密性欠缺。

4．2實驗步驟的可操縱性非凡在實驗時間上的可控制性。若“驗證唾液淀粉酶具有催化作用”的實驗步驟為：

35℃水浴加熱一段時間

第一步試管A：淀粉+淀粉酶+斐林試劑煮沸加熱后，觀察溶液顏色變化。

第二步試管B：淀粉+清水+斐林試劑煮沸加熱后，觀察溶液顏色變化。

如此操作，實驗時間較長，且第一、二步中“一段時間”不易控制，不能排除時間因素對實驗結(jié)果的影響。

五．其他需要注重的內(nèi)容

1.實驗順序和步驟一定要合理，方法要簡便易行，效果要明顯。自己完成實驗步驟后可以多讀幾遍體會一下。

2.假如實驗中用到幾組器材或需要分幾組實驗，切記進(jìn)行編號，以保證不丟分。

3.語言的敘述和表達(dá)要簡潔明了，講的越多犯錯誤的可能性就越大。

4.題目中給你的器材一般都要用上，假如有器材沒有用上，那就表明可能你的答案有問題。列出的器材還會給你一定啟示，如有凡士林則肯定有密封的要求。

例題分析根據(jù)以上注重事項解答2003年海淀模擬試題中的生物實驗設(shè)計試題

已知唾液中含有淀粉酶，淀粉酶可以催化淀粉的水解；又知雞蛋被加熱到650C后會“變熟“，但不知唾液淀粉酶被加熱到650C后是否影響其生物活性。為探究此問題，請你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案，并猜測可能的實驗結(jié)果及可獲得的相應(yīng)結(jié)論。

材料用品：經(jīng)過稀釋的唾液、經(jīng)過稀釋并煮熟的淀粉糊兩份（一份保持在370C環(huán)境中，另一份保持在650C環(huán)境中）、碘酒、酒精燈或其他的加熱設(shè)備、試管若干、量筒、滴管、大燒杯、溫度計等。

實驗方案：

（1）_______________________________

（2）將一支試管放入370C左右的溫水中，將另一支試管放入650C的溫水中。兩試管均保持溫度5min后取出。

（3）_______________________________

可能的實驗結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：

要答好這類實驗設(shè)計題，應(yīng)注重以下幾個方面

1、明確實驗?zāi)康?/P>

認(rèn)真審題，找到關(guān)鍵詞，搞清實驗要探究什么問題。

本題主要是以溫度對酶（蛋白質(zhì)）活性的影響為知識背景，考查同學(xué)探究性實驗的設(shè)計能力。所以讀完題后，應(yīng)明確本實驗的目的是探究650C的溫度是否影響唾液淀粉酶的生物活性。

2、理解實驗原理

實驗原理是指設(shè)計實驗的依據(jù)，本實驗原理包括1：在370C環(huán)境下，唾液淀粉酶可以催化淀粉水解，2：碘遇淀粉變藍(lán)。

3、把握實驗原則

單因子變量原則：本實驗的兩組處理除溫度因素，其他方面均相同。根據(jù)題意要求，實驗設(shè)計方案包括：

（1）取甲、乙兩支試管分別作標(biāo)記，一支注入370C的淀粉糊3mL，另一支注入650C的淀粉糊3mL，再向兩試管各注入等量的2mL唾液，取丙試管注入370C淀粉糊3mL，蒸餾水2mL并振蕩。

（3）冷卻后，分別向兩試管內(nèi)滴入等量的碘酒，觀察并比較兩試管中液體的顏色。

對照性原則：本實驗丙試管為空白對照，甲試管370C常態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)對照。

4、全面預(yù)期實驗結(jié)果

對實驗作出全面的預(yù)期，本實驗可能的結(jié)果有三種：（1）650C不影響唾液淀粉酶的活性，（2）650C降低唾液淀粉酶的活性，（3）650C使唾液淀粉酶喪失活性。

5、結(jié)論科學(xué)，表述準(zhǔn)確

結(jié)論科學(xué)指實驗現(xiàn)象與結(jié)論之間有因果關(guān)系，符合邏輯。

如本實驗可能的實驗結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論是：

（1）若甲、乙兩試管液體的顏色相同（均為無色或均為碘酒顏色），則證實唾液淀粉酶在被加熱到650C后不影響其生物活性。

（2）若經(jīng)650C處理的乙試管中液體呈現(xiàn)藍(lán)色與丙試管液體顏色相同，則證實唾液淀粉酶在被加熱到650C后喪失了生物活性。

（3）若經(jīng)650C處理的乙試管中液體呈現(xiàn)藍(lán)色但是比丙試管液體顏色淺，則證實唾液淀粉酶在被加熱到650C后生物活性降低了。

實驗?zāi)芰κ墙虒W(xué)大綱要求把握的一項基本能力。實驗?zāi)芰Φ目疾?，一般要求學(xué)生能夠通過簡單的實驗設(shè)計驗證某些生物學(xué)現(xiàn)象。因此，實驗教學(xué)就應(yīng)該重視對學(xué)生實驗技能的練習(xí)和實驗設(shè)計的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在了解實驗設(shè)計方法、原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一些相關(guān)或類似的實驗設(shè)計；并注重閱讀實驗設(shè)計的實例，讓學(xué)生從實踐中把握簡單實驗設(shè)計的內(nèi)容、方法與原則，學(xué)會科學(xué)的實驗設(shè)計，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。