摘要近幾年生物高考實驗設計題型比較常見，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鍵點無從下手。本文根據(jù)高中階段生物實驗要求，以及學生必須要把握的實驗知識。總結了生物實驗設計的答題技巧。

關鍵詞       生物實驗設計解答技巧

生物學既是一門自然科學，又是一門實驗性科學。自然科學的概念、原理和規(guī)律大多是由實驗推導和論證的。獨立完成實驗和設計簡單實驗是高考考查能力要求之一。生物實驗設計，就是要求同學們能夠設計實驗原理、選擇實驗器材、安排實驗步驟、進行數(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。加強實驗能力考查在近年各地高考中得到了充分體現(xiàn)，而生物實驗設計題往往是學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計題出現(xiàn)。有的是設計實驗的全過程，有的是修正實驗設計的不足，有的是根據(jù)實驗現(xiàn)象推出結論。根據(jù)學生平時的練習可以看出，學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，往往是知道相關的知識點，但不知道如何表達。那么，如何才能解答好生物實驗設計題呢？下面就這一問題結合生物實驗設計考題談幾點看法。

一．了解實驗設計的內容

設計一個較完整的實驗方案一般包括：

了解題目要求；明確實驗目的；

分析實驗原理；熟悉實驗器材；

確定實驗思路；設計實驗步驟；

猜測實驗結果；得出實驗結論。

二.明確實驗設計的類型

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

三．實驗設計原則

1.控制性原則

生物學實驗是通過控制和干預實驗現(xiàn)象而進行的探索活動?？刂票旧砭褪窃诜治龅幕A上找出影響現(xiàn)象產生的各種因素，從而以控制或干預某一需要研究的因素來達到熟悉事物本質的目的。從熟悉論的角度來看，生物學實驗的控制可分為兩大類：一類是設法排除對研究對象的干擾，另一類是設法對研究對象進行干擾。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特征，舍棄非本質特征的重要前提。在生物學實驗設計中設立對照組，可使實驗結果更具說明力和科學性。

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?？瞻讓φ漳茱@示出實驗組的變化和結果，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行，即不另設對照組。如“植物細胞質壁分離和復原”實驗中，在洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片中先加入蔗糖溶液，觀察細胞質壁分離；后加入清水觀察細胞質壁分離復原，就是典型的自身對照。自身對照關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

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

4.平行重復原則

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

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

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導致不同的結果并影響實驗的嚴密性。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合呈藍色絡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。即使藍色褪去也只能說明淀粉酶將絡合物水解，無法排除碘對實驗的影響，使實驗的嚴密性欠缺。

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果的影響。

五．其他需要注重的內容

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，切記進行編號，以保證不丟分。

3.語言的敘述和表達要簡潔明了，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)所給材料和用品設計出相應的實驗方案，并猜測可能的實驗結果及可獲得的相應結論。

材料用品：經過稀釋的唾液、經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）_______________________________

可能的實驗結果及相應的結論：

要答好這類實驗設計題，應注重以下幾個方面

1、明確實驗目的

認真審題，找到關鍵詞，搞清實驗要探究什么問題。

本題主要是以溫度對酶（蛋白質）活性的影響為知識背景，考查同學探究性實驗的設計能力。所以讀完題后，應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。

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，實驗設計方案包括：

（1）取甲、乙兩支試管分別作標記，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)為標準對照。

4、全面預期實驗結果

對實驗作出全面的預期，本實驗可能的結果有三種：（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、結論科學，表述準確

結論科學指實驗現(xiàn)象與結論之間有因果關系，符合邏輯。

如本實驗可能的實驗結果及相應的結論是：

（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650C處理的乙試管中液體呈現(xiàn)藍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650C處理的乙試管中液體呈現(xiàn)藍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。

實驗能力是教學大綱要求把握的一項基本能力。實驗能力的考查，一般要求學生能夠通過簡單的實驗設計驗證某些生物學現(xiàn)象。因此，實驗教學就應該重視對學生實驗技能的練習和實驗設計的指導，引導學生在了解實驗設計方法、原則的基礎上，進行一些相關或類似的實驗設計；并注重閱讀實驗設計的實例，讓學生從實踐中把握簡單實驗設計的內容、方法與原則，學會科學的實驗設計，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎。