摘要近幾年生物高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題型比較常見(jiàn)，問(wèn)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(diǎn)無(wú)從下手。本文根據(jù)高中階段生物實(shí)驗(yàn)要求，以及學(xué)生必須要把握的實(shí)驗(yàn)知識(shí)?？偨Y(jié)了生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的答題技巧。

關(guān)鍵詞       生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)解答技巧

生物學(xué)既是一門(mén)自然科學(xué)，又是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。自然科學(xué)的概念、原理和規(guī)律大多是由實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)和論證的。獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)是高考考查能力要求之一。生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是要求同學(xué)們能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、選擇實(shí)驗(yàn)器材、安排實(shí)驗(yàn)步驟、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。它不同于書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)觀察，其目的主要考查學(xué)生是否理解實(shí)驗(yàn)原理，是否具有靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力，是否具有在不同情境下遷移知識(shí)的能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾樵诮旮鞯馗呖贾械玫搅顺浞煮w現(xiàn)，而生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題往往是學(xué)生感到很棘手的題項(xiàng)。在近幾年各地的高考試卷中常有生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題出現(xiàn)。有的是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，有的是修正實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足，有的是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出結(jié)論。根據(jù)學(xué)生平時(shí)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(guò)程中也很難抓住重點(diǎn)，往往是知道相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，但不知道如何表達(dá)。那么，如何才能解答好生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題呢？下面就這一問(wèn)題結(jié)合生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考題談幾點(diǎn)看法。

一．了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

設(shè)計(jì)一個(gè)較完整的實(shí)驗(yàn)方案一般包括：

了解題目要求；明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/P>

分析實(shí)驗(yàn)原理；熟悉實(shí)驗(yàn)器材；

確定實(shí)驗(yàn)思路；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟；

猜測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二.明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類(lèi)型

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般有兩種類(lèi)型：驗(yàn)證性和探究性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)具有明確的結(jié)果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，結(jié)論往往只有一個(gè)；而探究性實(shí)驗(yàn)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(gè)。

三．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

1.控制性原則

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是通過(guò)控制和干預(yù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象而進(jìn)行的探索活動(dòng)。控制本身就是在分析的基礎(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(lái)達(dá)到熟悉事物本質(zhì)的目的。從熟悉論的角度來(lái)看，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的控制可分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是設(shè)法排除對(duì)研究對(duì)象的干擾，另一類(lèi)是設(shè)法對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行干擾。這兩個(gè)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(duì)照性原則

比較是確定事物之間異同和關(guān)系的過(guò)程，它是思維過(guò)程中的一個(gè)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)立對(duì)照組，可使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說(shuō)明力和科學(xué)性。

常見(jiàn)的對(duì)照類(lèi)型：

2．1空白對(duì)照不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組。如“探索甲狀腺激素的生理作用”實(shí)驗(yàn)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(duì)照組。空白對(duì)照能顯示出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說(shuō)服力。

2．2條件對(duì)照雖給對(duì)照組施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但不是所研究的實(shí)驗(yàn)因素。如上述實(shí)驗(yàn)中B組為條件對(duì)照。設(shè)置條件對(duì)照更能充分說(shuō)明實(shí)驗(yàn)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響。

2．3相互對(duì)照不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互對(duì)照。如“驗(yàn)證PH值對(duì)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(duì)照。

2．4自身對(duì)照指實(shí)驗(yàn)和對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中，在洋蔥鱗片葉表皮的臨時(shí)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(duì)照。自身對(duì)照關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，其中實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象則為實(shí)驗(yàn)組。

3.單因子變量原則

任何一個(gè)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，影響其結(jié)果的因素都是多方面的。在中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(guò)設(shè)立對(duì)照組，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般多采用對(duì)照的原則，因?yàn)榭茖W(xué)、合理的設(shè)置對(duì)照可以使實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)潔、明了，且使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說(shuō)服力。

四．安排實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性。如“PH值對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)，操作時(shí)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(shí)驗(yàn)”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(shí)驗(yàn)”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(cè)淀粉酶是否將淀粉完全水解，假如操作順序?yàn)椋旱矸?碘液+淀粉酶，再水浴加熱一段時(shí)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(duì)淀粉的水解，同時(shí)碘液會(huì)影響酶的活性。即使藍(lán)色褪去也只能說(shuō)明淀粉酶將絡(luò)合物水解，無(wú)法排除碘對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，使實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性欠缺。

4．2實(shí)驗(yàn)步驟的可操縱性非凡在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上的可控制性。若“驗(yàn)證唾液淀粉酶具有催化作用”的實(shí)驗(yàn)步驟為：

35℃水浴加熱一段時(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，且第一、二步中“一段時(shí)間”不易控制，不能排除時(shí)間因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

五．其他需要注重的內(nèi)容

1.實(shí)驗(yàn)順序和步驟一定要合理，方法要簡(jiǎn)便易行，效果要明顯。自己完成實(shí)驗(yàn)步驟后可以多讀幾遍體會(huì)一下。

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

3.語(yǔ)言的敘述和表達(dá)要簡(jiǎn)潔明了，講的越多犯錯(cuò)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(méi)有用上，那就表明可能你的答案有問(wèn)題。列出的器材還會(huì)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(xiàng)解答2003年海淀模擬試題中的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(huì)“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(wèn)題，請(qǐng)你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，并猜測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及可獲得的相應(yīng)結(jié)論。

材料用品：經(jīng)過(guò)稀釋的唾液、經(jīng)過(guò)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(jì)等。

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：

要答好這類(lèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，應(yīng)注重以下幾個(gè)方面

1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/P>

認(rèn)真審題，找到關(guān)鍵詞，搞清實(shí)驗(yàn)要探究什么問(wèn)題。

本題主要是以溫度對(duì)酶（蛋白質(zhì)）活性的影響為知識(shí)背景，考查同學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力。所以讀完題后，應(yīng)明確本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)原理是指設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原則

單因子變量原則：本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(duì)照性原則：本實(shí)驗(yàn)丙試管為空白對(duì)照，甲試管370C常態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照。

4、全面預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)實(shí)驗(yàn)作出全面的預(yù)期，本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論之間有因果關(guān)系，符合邏輯。

如本實(shí)驗(yàn)可能的實(shí)驗(yàn)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(wú)色或均為碘酒顏色），則證實(shí)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(shí)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(shí)唾液淀粉酶在被加熱到650C后生物活性降低了。

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ墙虒W(xué)大綱要求把握的一項(xiàng)基本能力。實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，一般要求學(xué)生能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證某些生物學(xué)現(xiàn)象。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的練習(xí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一些相關(guān)或類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；并注重閱讀實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)例，讓學(xué)生從實(shí)踐中把握簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法與原則，學(xué)會(huì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。