高考生物實驗設計題的解題思路

摘要：實驗設計題是高考的熱點題型，所占分值也比較高。其注重對學生生物實驗能力的考察，具有一定的開放性，能充分發揮學生的創新意識與個性特長，體現學生的能力水平。

關鍵詞：實驗設計題；生物；解題思路

生物實驗設計，就是要求同學能夠依據實驗原理，選擇實驗器材、完善實驗步驟、分析處理實驗數據及實驗現象等。許多同學覺得這類題目難以下手，甚至心里明白，卻無法準確用文字敘述。其實只要思路清晰，找準突破口，就能化難為易。解答高考實驗設計題可遵循以下思路：

一、 明確實驗目的

確定實驗目的，就是要找出研究的問題，這一點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目的。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設計實驗。”的實驗中，需要注意“驗證”后面的內容，就是該實驗的實驗目的。

二、 分析實驗原理

根據對應的實驗目的，分析該實驗依據的科學原理是什么，涉及了生物學及一些相關學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（即實驗結果）、無關變量等。因此在實驗設計時先要找出自變量、因變量和無關變量等，再設計控制自變量的方法和獲得實驗結果的途徑。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設計實驗。”的實驗中，自變量是胰島素，因變量是小鼠的活動情況，無關變量包括小鼠的大小、數量及實驗前的發育狀態、環境條件、飼料的量等因素。

四、 確定實驗器材

根據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，答案中出現的材料名稱應與題目中給出相同，千萬不要寫錯。例如：“水”“清水”“自來水”和“蒸餾水”，看清題目中出現的是哪一種，不能憑借自己的習慣去書寫。

五、 設計實驗步驟

（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等量分組，分別編號為1、2、3……

本步驟強調分組的等量原則（器材的規格、生物材料的長勢、分組的數量和隨機性等），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”……

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

（三） 培養或觀察

放在適宜且相同的條件下培養，一段時間后觀察現象，記錄結果。常用語言：將兩套裝置放在“相同且適宜的環境中培養一段時間”（或相應方法處理，如振蕩、加熱等）。

本步驟強調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境中，這樣的實驗結果才有可比性。培養的時間可根據具體的實驗確定，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用規范性語言準確地描述。

六、 預測實驗結果

根據實驗原理及記錄下來的實驗現象與收集到的數據，進行分析整理，預測實驗結果與結論。實驗結論要依據實驗原理并與實驗目的相對應，存在因果關系。預測實驗結果與結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論的準確性，也就是說實驗結果是“預料之中”的，因而結果和結論只有一種情況。結果與結論均符合所學基本知識或實驗原理，結論就是實驗目的。如“驗證胰島素具有降低血糖的作用”的實驗，實驗結果為：對照組活動狀況無變化，實驗組會出現四肢無力，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

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

生物學是一門實驗性學科，在學習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們對所學內容加以理解掌握以及運用。以上只是解答實驗設計題的一般解題方法，在具體解答過程中，需要根據題目要求，做出最合理的解答。

參考文獻：

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[2]王巖，李德啟.生物實驗設計題的解題思路[J].牡丹江師范學院學報，2010（01）.

[3]張冬生.淺談生物實驗設計[J].中國教育技術裝備，2009（01）.

作者簡介：

馬巍，陜西省西安市，西安市八一民族中學。