高考实验题型归类与解答技巧

刘思招

随着高考命题的改革，生物实验题的分值越来越重，实验题也成为了最能拉开高考生物成绩的的一类题型，所以要求学生从高一起必须加强对实验题的训练.那么我们如何才能答好生物实验设计题，取得优秀的分数呢？这就必须了解一份完整的实验方案的设计，掌握实验设计的基本思路和技巧，才能在生物实验能力测试中做到有据可依，有法可循，总体考虑，综合分析，达到事半功倍，获得高分的效果.本文结合自己近几年的教学实践及高考题，谈谈生物实验设计题的基本解题思路与技巧.

实验试题主要包括三种题型：实验分析题、实验评价及改进、实验设计题.

一、实验分析题

实验分析题就是利用已有的生物学知识，从实验取材、药品试剂、步骤及操作、结果及预测等进行分析，从而正确解答有关内容.

1.实验取材分析

选择实验材料是实验成功的关键，因此在实验分析时取材的分析往往是实验试题的内容之一.例如：观察植物细胞有丝分裂实验、植物细胞的质壁分离和复原实验、叶绿体中色素的提取与分离实验、可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定实验、生长素的研究实验、甲状腺激素的有关实验中，都必须选择适宜的实验材料.

2.药品与试剂分析

药品与试剂的量、浓度、纯度等都是影响实验正确结果的重要因素，在进行实验分析时要逐一检查，不能忽视.例如：斐林试剂与双缩脲试剂.

3.步骤及操作的分析

（1）是否漏做某个实验步骤；（2）操作步骤是否颠倒；（3）操作方法是否正确.

4.结果、预测及分析

（1）根据实验结果提出合理解释（即实验结果的分析）

这类题目理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景，但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的，题目的情境设置很新颖.但只要撩开新情境的面纱，抓住实验的基本原理和实验结果，结合所学的理论知识，就不难得出正确的答案.

（2）根据实验原理和实验过程，分析实验结果

这类题目一般都是以已学过的知识背景作为设计题目的根据，重点考查学生综合运用和知识迁移的能力.

二、实验评价及改进

主要分析以下几点：

（1）实验原理及方法是否正确；

（2）实验步骤是否科学；

（3）有没有充分利用实验条件；

（4）有没有设置对照实验；

（5）有无更为简单的实验方案；

（6）实验能否顺利完成；

（7）实验的安全性如何.

三、实验设计题

实验设计是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用相关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定.

（一） 试验设计的原则

1.科学性原则：是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则.如：淀粉酶水解淀粉的顺序问题.

2.可行性原则：是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性.

3.简便性原则：设计实验时，要考虑到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作过程比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短.

4.可重复性、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则，多年来为研究者所公认.因此，在实验设计中也必须注意实验的可重复性.任何实验都必须要有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性，设计的实验不能只能进行一次，在无法重复的情况下，作为正式结论，这样的结论易被推翻.

5.单因子变量原则：是处理实验中的复杂关系的准则之一.

它有两层意思：一是确保“单因子变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单因子变量”的操作规范，即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰.

（二）实验设计的内容及关键环节

1.内容

一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几方面的内容：①实验题目的确定；②提出假说；③设计实验方法和步骤；④提出实验的预期结果；⑤要观察和搜集的数据及方法.

2.实验设计的关键环节

（1）实验设计中的假说.

在实验设计中，每一个实验目的的确定，都是一个实验假说的形成过程.我们在作出实验假说时，必须在注意假说的预见性的同时，强调客观性和多样性.

（2）实验材料和实验手段的选择.

选择恰当的材料和手段，是所设计的实验能否达到预期结果的重要保证.

（3）变量的确定和控制.

依据实验条件和环境因素充分控制无关变量，使实验具有科学性，结果不受干扰.

Ⅰ.变量的确定

变量或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件.按性质不同通常可分为两类：

①实验变量与反应变量.实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件.反应变量，亦称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果.通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系.实验的目的在于获得和解释这种前因后果.

②无关变量与额外变量.无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件.额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果.显然，额外变量会对反应变量有干扰作用，实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量，以减少误差.

Ⅱ.变量的控制

控制变量法，是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度.包括严格地操纵实验变量，以获取反应变量，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰.一句话，通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果.

（三）实验设计的基本步骤

1.确定三个变量：实验变量、反应变量、无关变量.

2.给实验变量以一定的干扰.

3.控制无关变量.

实验的步骤中应表述的要点：

1.控制无关变量

实验分组（编号）：随机材料分组、实验器械分组

设置对照组：其它条件相同，适宜条件下进行实验.

2.操纵实验变量

3.检测反应变量

注意事项：

1.实验材料在数量上要尽可能多的选取，记录数据时取其平均值以减少实验误差.

2.在记录实验数据时，要学会设计数据表格或以坐标图的形式现示实验数据.

3.注意吸取物理、化学中的相关实验原理，如：（物理）多次测量取平均值，（化学）实验前检查装置气密性等.