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　　[摘要] :把握实验探究题的解题思路与技巧，首先要弄清实验的原理、实验中材料的应用、实验中的变量、现象及预测实验结果等。

　　[要害词]: 重视设计 器重进程 解题技能

　　会考实验题的创新设计，正在由验证性实验向探究性实验的方向突破和发展，已然成为今后一段时间内实验命题的方向和热门。那么，如何才干答好生物实验设计题，取得优良的分数呢？这就必需懂得一份完全的实验计划的设计，控制实验设计的根本思路和技能，在生物实验才能测试中就能够做到有据可依，有法可循，总体斟酌，综合分析，到达事半功倍，获得高分的后果。本文联合自己近几年的教学实践，谈谈生物实验设计题的根本解题思路与技巧。

　　1 什么是实验设计

　　所谓实验设计，就是请求学生设计实验原理，选择实验器材，部署实验步骤，设计数据处理的办法及分析实验的现象等。但在生物综合能力测试中由于受时间和卷面的限制，实验设计才能考核无法面面俱到，或者是考查实验步骤的设计、续写或修正，或者是实验现象的观察和分析，或者是实验数据的加工和实验结果的剖析，或者是考查实验结果的预期与讨论，或者是实验装置的检验或改良等等。

　　2 实验设计的基础内容

　　设计一个较完全的实验计划一般应包含：①明确切验目的→②肯定实验变量→③分析实验原理→④提出实验假设→⑤落实实验用品→⑥设计实验步骤→⑦预测实验结果→⑧得出实验结论

　　2.1实验设计的根本解题思路

　　2.1.1明确切验目的，分清实验类型

　　明白实验目标就是要弄清“做什么”的问题，即探究或者是验证什么生物学现象或原理。明确切验目标能力明确应用哪一原理进行实验设计，才干清楚实验设计中哪一因素是实验变量。例如“设计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变化”。此实验原理或实验思路与七年级上册教材“植物呼吸作用发生二氧化碳”的实验原理相同，因此采取教材中类似的实验设计思想：先筹备两个盛有澄清石灰水的烧杯或锥形瓶，然后将含有二氧化碳的气体投进盛有澄清石灰水的烧杯或锥形瓶中。再如“口腔内的化学变化”，探讨的问题是温度与酶活性之间的关系，那么在实验设计中，“温度”这一因素应是实验变量。

　　实验设计一般有两种类型：验证性实验设计和探究性实验设计。验证性实验具有明确的结果，通过实验加以验证；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分别加以斟酌和分析，得到相干的结论。如二005年湖南怀化 “探究光照对菜豆发芽的影响”；2007年浙江湖州“唾液淀粉酶催化效力与时间关系”就属于探究性实验设计。

　　2.1.2找出两类变量，断定对照类型

　　一找出两类变量

　　在实验进程中，变量是指可被把持的特定因素或条件。据其在实验中的作用，可分为两类：实验变量与反响变量：实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者把持的因素或条件。反响变量，又称因变量，指实验中由于实验变量引起的变化和结果。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说明这种来龙去脉。例如在“口腔内的化学变化”实验中，所给定的低温、适平和高温是实验变量，而由于低温、适平和高温条件的变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即获得和说明温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。

　　无关变量与额外变量：无关变量也称把持变量，指实验中除实验变量外的影响实验现象和实验结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量引起的变更和结果。显然额外变量会对反映变量起干扰作用。如：上述实验中除实验变量以外，试管的干净水平、唾液新颖水平、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程序、温度处置的时光是非等，都属于无关变量。假如无关变量的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不稳固，则会对实验结果造成干扰，发生误差。在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完整雷同，这样就会避免实验结果的差别是由于无关变量引起的可能性，便于清楚地研讨实验变量与反响变量的关系。实验中的无关变量很多，必需严厉节制，要平衡和排除无关变量对实验成果的影响，对比实验的设计是打消无关变量影响的有效方式。

　　二肯定对照类型

　　通过设置对照实验，既可消除无关变量的干扰，又加强了对实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包含实验组和对照组。实验组是接收自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决议的。如“探究光对种子萌发的影响”，接收光处理的种子是实验组，不接收光处理的种子为对照组。设置对照通常有以下4种方法：

　　空缺对照：设计一个不加任何实验处理的对照组。即不给对照组做任何处理因素。

　　自身对照：指实验组与对照组都在同一研讨对象上进行，即不另设对照组。如“外界溶液浓度影响根细胞的吸水”是典范的自身对照实验，这种对照实验的要害是比拟实验前后的变更。

　　条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处置。如在“验证甲状腺激素对蝌蚪发育的影响”的实验中，存在以下实验组和对照组。

　　甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）

　　乙组：饲喂甲状腺素克制剂（条件对照组）

　　丙组：对蝌蚪不做任何处理（空缺对照组）

　　相互对照：指不另设置对比组，而是应用几个实验组相互对照。如证实植物根向地生长试验中不同方向放置的玉米种子之间的对照。

　　根据实验请求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都须要设计对照实验。了解常用对照的类型，有利于学生在实验设计时针对不同的情形加以设置。

　　2.2懂得实验原理

　　实验原理决议着实验中重要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。如“设计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变更”的实验。这一实验的实验原理同教材中惯例实验“植物呼吸作用发生二氧化碳”实验原理雷同，因此可用二氧化碳与澄清的石灰水反映来验证这一问题，明白了这一原理之后，也就明白了其重要实验步骤是相似的。

　　2.3提出假设和预期

　　假设：是“可能会怎么样”，并对可见现象提出一种可检测的说明。具体为：提出假设→寻找证据→符合事实（不符合事实）→假设成立（假设不成立）。

　　预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一个假定的结果），若预期没有实现，则阐明假设不成立；若预期得到实现，则假设成立。

　　2.4适当选取实验材料

　　正如18世纪普鲁斯特莱选择一株生长茂盛的植物作为实验材料是实在验胜利的原因之逐一样，准确的选材决议着实验的成败。实验的选材是受实验原理、实验目的制约的。如“绿叶在光下制作淀粉”实验目的是鉴定绿叶在光下制作淀粉，因而，取材应注意含淀粉量要高。鉴定的原理是“淀粉与碘相遇变蓝色”，为使呈色易于观察，所选材料Zui好深绿色；又如“绿叶细胞中的叶绿体”实验，所选材料应该是色素含量高的材料（新颖菠菜）；“外界溶液浓度影响根细胞的吸水”的选材应注意两点：一是所选材料必需有大液泡存在；二是为了便于观察，所选材料的细胞液Zui好有必定色彩。

　　2.5仔细研究实验条件和器材

　　完成这一实验所必须的理化条件及生物学处置方式。如光照、温度、PH值、酶、缓冲剂、离心等。认真研讨实验装置设计的周密性和公道性；在实验设计中，用具及材料的选择是十分主要的，要依据实验所提出的问题和请求，接洽命题者所供给的器材，正确断定和选取实验所需的用具及资料。

　　2.6公道设计实验步骤

　　实验步骤的构思一般是：材料预备与前处理→分组、编号→对不同（或同一）对象施以不同的处理（对照原则）→结果观察（或预测）、记录→依据结果（现象）进行分析，得出结论。

　　实验步骤有一定的次序，要注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。实验步骤的前后次序一般不能颠倒，特殊是要害环节。不同的操作次序导致不同的结果并影响实验的周密性。如“模仿酸雨影响植物种子的萌发”实验，操作时必须先将种子分离置于不同的PH值中，放置一段时间后在观察。如在“口腔内的化学变化”的实验中，应“将3支试管先分辨放入37℃、0℃、沸水中5分钟后再加淀粉酶”还是“先向3支试管中参加唾液后再将3支试管分离放入37℃、0℃、沸水中”呢？表面看两种操作无多大差异，实在前者的操作是准确的，由于假如先向盛有淀粉溶液的试管中加入唾液，此时唾液中淀粉酶对3支试管中淀粉均起消化分解作用。

　　在实验步骤的构思或表述中一定要遵守科学性原则、可操作性原则、对照性原则、单因子变量原则。

　　2.7视察和收集数据：

　　在实验计划中要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时应按要求进行观察，并将观察的现象和结果如实地记录下来。

　　2.8猜测和分析实验结果，得出结论：

　　对记载的数据（包含现象、结果），进行收拾分析，一般常用的表达办法有文字描写、表格、坐标曲线、画出观察图象等，然落后行推导得出结论。

　　3 实验设计中的注意技巧

　　3．1一实验组别的编号：

　　凡实验中涉及到两组或两组以上，需用一、二、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……等加以编号便于区分。

　　3．2二实验现象的察看：

　　找准实验观察的对象并精确描写。如“骨的成分与骨的特征之间的关系”实验中，观察的实验现象为气泡的大小和睦泡产生的速率；又如甲状腺激素对动物个体发育的影响，依不同的实验材料等因素确定观察现象。再如2006年钦州市会考模仿卷 “不同浓度酒精对水蚤的影响”……请答复：（一）采取何种办法来确定酒精对水蚤的影响？……（4）设计一张表格用于实验时记载数据。本题就考核如何肯定实验观察的对象。

　　3．3实验结果的表达：

　　针对实验现象，分析单一实验变量对结果的影响并选用文字、表格、坐标曲线图等情势进行具体、精确表达。如上述2007甘肃兰州考查以表格情势来记录数据，浮现结果。在预期实验结果时，注意验证性实验具有明确的实验结果和结论；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分别加以讨论和分析，得到相应的结论。如 “探究蚯蚓在什么样的物体表面爬的快”，其预期结果就有4种可能。

　　3．4对照实验的科学性

　　对比试验中除变量外，其他条件应雷同，同时要确保试验的正常进行。

　　如06年广西钦州市生物会考39题探究“蛆是从哪里来的?”某同窗的探究过程是：将一块猪肉放在碗里，碗口笼罩有纱布，几天后，碗里的肉没有产生蛆。他得出的结论是:糜烂的肉不会产生蛆。该实验得出的结论不准确是由于实验过程中这个同窗没有设置对照组。正确的探究过程是消除实验因素对结果的干扰，取两块大小相同的猪肉分别放在两个同样大小的玻璃碗里，期中一个碗口笼罩有纱布，另一个碗口敞开，持续观察几天，如下图一，二所示：

　　

　　

　　图一 图二

　　又如06年钦州市初中文化素质学与练生物模仿卷（一）第四探究题“光对植物光合作用的影响的实验”中，实验开端就将两个装置分别放置黑暗处和光照处，互为对照实验。

　　3．5语言的准确描述

　　一在实验设计中，学生一般在时间、温度、物资的量上难以做到正确的量化描写，故尽可能用“定性”的语言表达，在实验步骤表述中巧用下列词语：如“一段时间”、“合适的温度”、“适量的”、“必定量的”、“等量的”、“相同条件下”、“合适条件”等。

　　二注意避免“词不达意”。如图三，有些学生描述为“分离在甲、乙两试管中加进A、B物质”，如此表达则成了图四的含义，显然两者不符。精确的描述应为“在甲乙两支试管中分辨加进A、B物质”或“在甲试管中参加A物质，乙试管中参加B物质。”

　　

　　

　　 图三 图四

　　阐明： 代表A物资 代表B物资 总之，解生物实验设计题时，既要控制答题的基础思路（正确地把握实验目标——断定实验变量——设置实验变量——理顺设计思路——表达实验步骤——找准察看对象——猜测和剖析成果——得出实验结论），同时又要懂得实验设计中的注意技能，并联合实践多练习，定能进步实验设计才能。

　　[例]（二00二年上海卷）某生物学兴致小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水依照一：一的重量比浸泡二4h，过滤后的滤液作为原液。假如你是其中一员，请答复：

　　(1）采取何种测定指标来断定香烟浸出液对水蚤有无影响？（只要一种指标）。

　　(2）做该实验时必备的实验器材是___________________________________________。

　　(3）写出实验的主要操作步骤______________________________________________。

　　(4）设计一张表格用于在实验时记载数据。

　　【思路方式】本题重要考核探究性实验的设计。基础解题思路如下：

　　①明确实验目的→②确定实验变量→③分析实验原理→④提出实验假设→⑤落实实验用品→⑥设计实验步骤→⑦预测实验结果→⑧得出实验结论

　　实验目的：探究不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响。

　　实验原理：烟草细胞中所含烟碱、焦油等对动物有毒害作用（生物学科知识定位），通过测定不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响，如：每分钟心跳次数，单位时间内的逝世亡率或相同的水蚤全体死亡所须要的时间等任一种明确的、可量度的指标进行评价。

　　实验假设：假设香烟浸出液中含有烟碱等有毒物质，对水蚤性命运动有重大影响。

　　实验预期：香烟浸出液浓度越高，单位时光内水蚤逝世亡率越高（或心跳次数越慢）。

　　实验变量：不同浓度的香烟浸出液。

　　反映变量：水蚤的活动速度、单位时光内水蚤逝世亡率（心跳次数）的变化等。

　　无关变量：水温、PH值、水蚤的数目等

　　对照实验：空缺对照（蒸馏水）

　　搜集相干材料信息：香烟的成分、水蚤的生物学特点（在实际开展研究性学习时应该懂得这方面的情形，但应试答题时不一定要搞清）。

　　实验用具：显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等。

　　实验资料：香烟浸出液、蒸馏水

　　实验对象：水蚤

　　设计实验进程：材料筹备与前处理→分组、编号→对不同（或同一）对象施以不同的处理（对照原则）→结果察看（猜测）、记载→并依据成果（现象）进行剖析

　　主要操作步骤：

　　（1）资料筹备：用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液。

　　（2）分组、编号：预备4组生涯状态相同（或类似）的相等数目的适量水蚤。

　　（3）对不同对象作不同处理（把持变量、设置对照等）：用3种不同浓度的烟草浸出液和蒸馏水（对照）分辨处4组生涯状态相同或类似等数适量水蚤，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水及不同浓度烟草浸出液中心跳次数，反复3次。

　　（4）结果预测，设计表格，记载数据。

　　（5）观察结果，分析数据，做出结论。

　　[答案]

　　（1）水蚤每分钟心脏跳动次数。

　　（2）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、载玻片和盖玻片等。

　　（3）①用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成3种不同浓度的溶液；②用吸管汲取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在显微镜低倍镜下视察；③用引流法引流，视察和记载必定时间内水蚤在蒸馏水（对照）及不同浓度烟草浸出液中心跳次数，反复3次；④收拾实验材料，算出每分钟心跳的均匀次数，做出评价。

　　（4） 不同浓度的烟草浸出液 每分钟心跳的次数 第一次丈量 第二次丈量 第3次丈量 均匀值 浓度一 浓度二 浓度3 蒸馏水（对照）

　　


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