高考生物实验题解题策略初探

丁思明

生物学是一门实验性很强的学科，实验教学是生物学教学的重要组成部分。纵观几年来的高考试题，发现突出了对实验的考查，既体现了高考突出能力考查的要求，也体现了当前教学改革的形式和要求。高考实验题的分值逐年提高，可谓占了高考生物分值的半壁江山。因此，如何在生物教学中提高学生的实验题解题能力。使学生掌握一定的解题策略。变得越来越关键，在此与大家一同探讨。

一、夯实生物学基础知识，打好扎实的实验基础

高考生物实验来源于教材又有别于教材。体现了“源于教材，高于教材”的命题思路。因此，我们要做到熟练掌握教材中所有实验的相关知识。例如，显微镜的使用，器具、材料的选用，各种试剂的制备、用法，培养基的配制、用法，常用消毒、灭菌方法，徒手切片、临时装片的制作，实验原理，实验现象等。还必须透彻理解教材中介绍的有关生理作用，例如，光合作用、呼吸作用、渗透作用、蒸腾作用、神经调节、激素调节等。

二、深刻领会实验设计应遵循的原则

1、科学性原则

所谓科学性原则，是指在设计实验时必须要有充分的科学依据，即要以前人的实验、公式或自己的实验为基础，而不是凭空想象。具体体现在以下几个方面：

(1)实验原理的科学性。实验原理是实验设计的依据，也是用来检验和修正实验过程中失误的依据。因此，它必须是经前人总结或科学检验得出的科学理论。

(2)实验材料选择的科学性。根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料。是保证实验达到预期目的关键因素之一。如“观察细胞质流动”的实验选择黑藻为实验材料，是因其含水多。能使细胞质流动速度快，实验现象明显；因其含叶绿体，能使细胞质流动速度和流动方向清晰可见；因其叶片薄，便于在显微镜下观察：另外黑藻一年四季都可培养，取材方便。有了这样的实验材料，再加上科学的方法，就可以顺利达到实验目的。

(3)实验方法的科学性。只有科学严谨的实验方法，才能得出正确而可靠的实验结果。如“证明CO₂是光合作用合成有机物必需的原料”实验中，用于实验的绿色植物必须经过“饥饿”处理。消耗掉叶片内储藏的有机物，从而排除无关变量的干扰，最后用I₂－KI溶液检验处理过的叶片是否变蓝，确定有无淀粉生成，验证结论是否成立。

(4)实验结果处理的科学性。实验结果的科学性是指对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先记录，然后整理，再经过仔细分析，找出它们所能够透视出最大信息量。如有这样一个实验结果如下：

观察这个实验结果，首先分析在该实验中设计了哪些对照组。由上表可知，有三组对照：一组是有光与无光：一组是水分吸收与矿质元素吸收；还有一组是不同矿质元素的吸收情况比较。我们在分析实验结果时应从这三方面人手，得出结论：①植物对水分和矿质元素的吸收与光有一定关系；②植物对水分和矿质元素的吸收是两个独立的过程；③植物对矿质元素的吸收具有选择性。

2、简便可行性原则

简便是指在设计实验时，要尽量作到实验材料容易获得，实验装置比较简便，实验药品比较便宜，实验步骤比较简洁，实验时间比较短等。可行是指设计实验时。要考虑现有的实验条件，要保证现有条件能够满足实验要求。

3、设置对照原则(本原则在实验设计思路里具体阐述)

4、单因子变量原则与等量原则

单因子变量原则与等量原则都是在设计对照实验时必须遵循的原则。所谓单因子变量原则，强调的是实验组与对照组相比只能有一个变量。只有这样。当实验组与对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的，从而证明实验组所给实验因素的作用。因此，在实验设计时先要确定变量，并加以正确设置，至于将哪个作为实验变量容易确定，就是把所要验证的中心条件作为变量，即要验证哪个因素则要把它作为变量。

等量原则与单因子原则是统一的，只不过强调角度不同。单因子原则强调实验变量的单一性，而等量原则强调的是除了变量之外的一切可能对实验结果造成影响的无关变量，必须严格控制等量或相同，以平衡和消除无关变量对实验的影响。如“探索pH对酶活性影响”的实验中，单一变量是pH，除pH外其他一切可能影响酶活性的无关变量都要严格控制，要等量、相同，如温度不但要相同，还要是适宜的温度，否则实验就会失败。

5、平行重复原则

平行重复原则要求严格控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响，目的是排除偶然性，使实验结论更加科学、可靠。例如，孟德尔揭示分离定律时，除最初采用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆外。还采用了豌豆的其他6对相对性状，得出的结论基本一致，孟德尔才认为这是一个普遍的规律。

6、充分占有原则

充分占有原则要求在实验设计过程中，充分利用题目所给出的信息，包括知识背景、实验器材、药品等，这些信息能为我们的实验设计提供思路。命题者给出的题目条件既充分也必要，一般不会出现解题条件过多或过少现象。因此，解题时一定要非常认真地去领会，明确实验到底要解决什么问题。需用到哪些生物学原理与方法。

三、实验设计的思路

1、准确把握实验目的

实验目的是整个实验设计的灵魂。所有实验步骤的设计都要围绕实验目的这个核心来进行。因此。学生在实验设计前首先要认真审题，准备把握所设计实验的目的，只有这样才不会偏离方向，否则实验设计无从谈起。如实验要求探究细菌的异化作用类型，就不必去探究同化作用的类型。

2、明确实验的具体要求

一个结论的证实，可通过许多不同的实验来证明，但究竟应选用何种设计方案，则要根据题目的设计要求。否则尽管实验设计很完美，但若不合题意，还是不能得分。实验的具体要求一般由以下几方面来限定：一是实验原理。一个实验的完成，可以根据不同的实验原理。但一定要依据提供的材料、药品试剂等条件来选择合适的原理。二是材料用具的制约。如果实验仅提供了2支试管，你就不能设计成3组实验。三是试题要求的制约。例如，测定某植物是纯种，还是杂种，可以采用测交，也可以采用自交和花粉鉴定等方法，但题目要求最简单的方法。那么对两性花来讲就只应该采用自交方法。

3、合理设计对照实验

同一实验结果可能会由多种不同的实验因素所致。因此如果没有严格的实验对照，即使出现了预期的实验结果。也很难保证实验结果是由某因素引起的，不能排除其他因素干扰结果的可能性，这样就使得所设计的实验缺乏说服力。

常用的对照方法有以下几种：

(1)空白对照。指不做任何实验处理的对象组。

(2)自身对照。指实验与对照在同一对象上进行，例如。质壁分离实验。

(3)条件对照。指虽给对象施以某种实验处理，但

这种处理不是实验假使所给定的实验变量。例如，动物激素饲喂小动物的实验，甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)；乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂(条件对照)；丙组：不饲喂药剂(空白对照)。

(4)相互对照。指不另设对照组，而是几个实验相互对照。

在设计对照实验时。一定要遵循等量、单因子原则。实验组与对照组除实验变量外，其余都应该相同。一般应做到：生物材料相同，包括生物材料的数量、质量、体积、来源、生理状况等方面要尽量相同或大致相同；实验所用的器具要相同，如试管、烧杯等器具的大小型号要完全一样；实验试剂要相同，如试剂的成分、浓度、体积、量等要相同；控制实验条件要相同且要适宜。

4、精心设计实验步骤

实验步骤是实验设计的核心，在解答实验设计题中，对于实验能力的考查主要是通过实验设计的步骤来体现的。试题的分值也大多集中在实验设计的步骤上。好的实验设计思路要通过具体的实验步骤来体现。要合理设计好实验的步骤，一方面学生需要掌握一定的实验理论知识，明确实验设计应遵循的原则；另一方面要有一定的实验技能。在实验设计过程中要注意以下几个问题：一是实验条件的控制。如除去容器中的CO₂一般可以用NaOH的溶液来吸收，增加容器中的CO₂可以用NaHCO₃；隔绝液体与空气可以用油膜；除去叶片中原有的淀粉，可以在黑暗中进行饥饿处理。二是实验结果的显示方式。实验需要通过一定的方式显示实验结果。同一实验可以通过不同的方式来显示实验结果。光合作用可以通过光的利用、O₂和有机物的产生、CO₂的消耗来显示实验结果；呼吸作用可以通过O₂的消耗、CO₂的产生、有机物的消耗、热量的产生等来显示。三是实验程序的安排。实验程序的安排是否合理直接影响实验的结果和结论。例如，证明温度对唾液淀粉酶催化作用的影响。如果一开始就将唾液与淀粉混合，然后将不同的试管置于不同的温度条件下。步骤就不合适了，因为唾液与淀粉一旦混合反应就开始发生。酶的催化就不是在所需要研究的温度条件下进行的了。

5、预测实验结果

实验设计的最后往往还需要预测实验结果。在结果预测上要全面、准确。首先要注意实验是验证性还是探究性，如果是验证性，假设既定，那么结果的预测应该是与实验的假设是一致的；如果是探究性的，那么就需要对实验的结果进行讨论。对于讨论性的要充分考虑到各种情况的可能性，还要注意语言表达的科学、准确和规范。

由此我们可以总结出解答实验设计题的一般步骤：了解题目要求－明确实验目的－确定实验思路－设计实验步骤－预测结果并分析。要想提高实验题的解题能力，除了掌握一定技巧，关键还是要靠学生自己多做，多去体会、分析实验题，这样在不知不觉中，能力就会有较大提高。