解读高考生物实验设计题

李爱景

从近几年的高考实验题题型变化来看，设计型实验题所占的比重越来越大，是高考生物试题中的热点题型。而教材中对有关的实验理论并未系统讲授，因此对实验设计题多数学生感到棘手，往往由于思路不清或回答不全面导致失分严重。下面就实验设计题的一些理论及注意事项系统总结如下。

一、实验题命题形式

1、实验评价和纠错型，即评价方案，找出已有方案的错误。

2、实验步骤补充完善型，即对实验方案的关键步骤进行补充设计。

3、独立设计方案型，即要求设计完整的实验方案，该类题型难度最大。

二、实验类型

高中生物所涉及的实验类型主要有验证性实验和探究性实验。验证性实验是指已知实验结果，要用实验验证结论，不能分几种情况去讨论；而探究性实验是指事前不知结果，结果讨论时可能会出现几种情况，回答的基本格式是“如果……则……”。

三、完成实验设计题的一般步骤

1、明确实验目的

验证性实验目的往往已知，探究性实验目的是把题干中的问题变为陈述句。

2、分析实验原理

结合课本所学的知识并充分利用题中给出的实际条件或信息来确定实验原理，并从中提炼出结果判断的指标。

3、合理利用实验材料

题目中给出的器材一般都要用上，除非特别注明可选择器材，如果有器材没有用上，那就表明可能你的答案有问题。列出的材料还会给你一定的启示，如有凡士林则肯定有密封的要求；如有带有橡皮塞抽去空气的试管则表明无氧状态；NaHCO₃提供CO₂；滤纸用于过滤或纸层析等。还可以从题目中发现实验设计的思路和方法。

4、设计实验思路

在明确实验目的、原理、要求的基础上，尤其注意遵循实验的基本原则。生物设计实验中有科学性原则、随机性原则、平行重复原则、对照性原则、单一变量原则，其中最需要注意的是以下两个原则。

(1)对照性原则：在实验设计中，通常需要设置对照组，从而有效排除其他因素干扰结果的可能性，才能使实验具有严密性和科学性。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下几种对照类型。

①空白对照：指对照组不做任何处理，例如在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”实验中，实验组加入一定量的淀粉酶溶液，对照组只加入等量的蒸馏水；再如在“甲状腺激素促进生长发育”中对照组不做任何处理。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。

②自身对照：指实验组和对照组在同一对象上进行，即不另设对照。例如在“植物细胞质壁分离和复原”中，实验对象始终都是同一块表皮细胞，再如“验证甲状腺激素的作用”实验中，实验前后分别用测试仪测试大白鼠的活动量，其中实验前后即为自身对照。

③条件对照：指给对照组以某种处理，但这种处理不是实验假设所给的实验变量。例如在“胰高血糖素具有升高血糖的作用”实验中，实验组注射一定量的胰高血糖素，对照组注射等量的生理盐水。再如在“甲状腺激素促进生长发育”实验中，甲组饲喂甲状腺激素，乙组饲喂甲状腺抑制剂，丙组不做任何处理，在此，甲组作为实验组，乙组即为条件对照组，丙组作为空白对照组。这样，既有条件对照又有空白对照，更能充分证明甲状腺激素有促进生长发育的功能。

④相互对照：指不另设对照组，而是几个实验相互对比对照。例如在“验证根的向重力性”实验中，根摆放不同方向的几组实验之间，即为相互对照；在“验证酶的最适温度”实验中，不同温度的几组实验之间进行相互对照，从而得出正确的结论。

根据不同实验内容和要求，合理选择对照方法，就会使实验方案简洁、明了，使实验结论更有说服力。

(2)单一变量原则：指把实验所要研究的对象作为实验的唯一变量，在实验过程中的其他条件一律不变。例如在“验证光合作用需要光”实验中，实验的唯一变量是光的有无，其他条件如温度、反应时间、剂量等一律相同；在“pH值对酶活性的影响”实验中，就必须控制温度、底物量和酶量相同，只改变pH值，观察不同pH值下酶活性的差异。

遵循单一变量原则，可以排除其他因素对实验结果的干扰，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。

总之，设置实验思路时，对照目的，依据原理，找出其中的实验变量并合理设置对照，充分利用所给器材或试剂(注意避免漏用或自己添加)，再借鉴脑中留有的曾经做过的实验模式，初步形成大致方案。

5、表达实验步骤

分析每一环节的关联性，安排好实验顺序，把初步形成的方案具体表达出来。注意事项：(1)实验方法要简便易行，效果要明显。(2)使用规范的专业生物学术语，语言表达要简洁明了、到位，切记说得越多，出错的机会越多。(3)如果实验中需要分组实验，切记一定要进行编号，以免丢分。

6、预期(分析)结果，得出(解释)结论

根据原理，提炼判断结果的指标，而结果又往往反馈到实验目的上。注意：如果是验证性实验，对实验作出肯定结论即可；如果是探究性实验，结果不确定，所以回答一定要全面，并且符合“如果……那么……”的格式。