李愛(ài)景

從近幾年的高考實(shí)驗(yàn)題題型變化來(lái)看，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題所占的比重越來(lái)越大，是高考生物試題中的熱點(diǎn)題型。而教材中對(duì)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)理論并未系統(tǒng)講授，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題多數(shù)學(xué)生感到棘手，往往由于思路不清或回答不全面導(dǎo)致失分嚴(yán)重。下面就實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一些理論及注意事項(xiàng)系統(tǒng)總結(jié)如下。

一、實(shí)驗(yàn)題命題形式

1、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和糾錯(cuò)型，即評(píng)價(jià)方案，找出已有方案的錯(cuò)誤。

2、實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完善型，即對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)鍵步驟進(jìn)行補(bǔ)充設(shè)計(jì)。

3、獨(dú)立設(shè)計(jì)方案型，即要求設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)方案，該類題型難度最大。

二、實(shí)驗(yàn)類型

高中生物所涉及的實(shí)驗(yàn)類型主要有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，不能分幾種情況去討論；而探究性實(shí)驗(yàn)是指事前不知結(jié)果，結(jié)果討論時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)幾種情況，回答的基本格式是“如果……則……”。

三、完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般步驟

1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐阎?，探究性?shí)驗(yàn)?zāi)康氖前杨}干中的問(wèn)題變?yōu)殛愂鼍洹?/p>

2、分析實(shí)驗(yàn)原理

結(jié)合課本所學(xué)的知識(shí)并充分利用題中給出的實(shí)際條件或信息來(lái)確定實(shí)驗(yàn)原理，并從中提煉出結(jié)果判斷的指標(biāo)。

3、合理利用實(shí)驗(yàn)材料

題目中給出的器材一般都要用上，除非特別注明可選擇器材，如果有器材沒(méi)有用上，那就表明可能你的答案有問(wèn)題。列出的材料還會(huì)給你一定的啟示，如有凡士林則肯定有密封的要求；如有帶有橡皮塞抽去空氣的試管則表明無(wú)氧狀態(tài)；NaHCO₃提供CO₂；濾紙用于過(guò)濾或紙層析等。還可以從題目中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法。

4、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路

在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、要求的基礎(chǔ)上，尤其注意遵循實(shí)驗(yàn)的基本原則。生物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中有科學(xué)性原則、隨機(jī)性原則、平行重復(fù)原則、對(duì)照性原則、單一變量原則，其中最需要注意的是以下兩個(gè)原則。

(1)對(duì)照性原則：在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，通常需要設(shè)置對(duì)照組，從而有效排除其他因素干擾結(jié)果的可能性，才能使實(shí)驗(yàn)具有嚴(yán)密性和科學(xué)性。按對(duì)照的內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下幾種對(duì)照類型。

①空白對(duì)照：指對(duì)照組不做任何處理，例如在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組加入一定量的淀粉酶溶液，對(duì)照組只加入等量的蒸餾水；再如在“甲狀腺激素促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育”中對(duì)照組不做任何處理。空白對(duì)照能明白地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說(shuō)服力。

②自身對(duì)照：指實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照。例如在“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象始終都是同一塊表皮細(xì)胞，再如“驗(yàn)證甲狀腺激素的作用”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)前后分別用測(cè)試儀測(cè)試大白鼠的活動(dòng)量，其中實(shí)驗(yàn)前后即為自身對(duì)照。

③條件對(duì)照：指給對(duì)照組以某種處理，但這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給的實(shí)驗(yàn)變量。例如在“胰高血糖素具有升高血糖的作用”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組注射一定量的胰高血糖素，對(duì)照組注射等量的生理鹽水。再如在“甲狀腺激素促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育”實(shí)驗(yàn)中，甲組飼喂甲狀腺激素，乙組飼喂甲狀腺抑制劑，丙組不做任何處理，在此，甲組作為實(shí)驗(yàn)組，乙組即為條件對(duì)照組，丙組作為空白對(duì)照組。這樣，既有條件對(duì)照又有空白對(duì)照，更能充分證明甲狀腺激素有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的功能。

④相互對(duì)照：指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互對(duì)比對(duì)照。例如在“驗(yàn)證根的向重力性”實(shí)驗(yàn)中，根擺放不同方向的幾組實(shí)驗(yàn)之間，即為相互對(duì)照；在“驗(yàn)證酶的最適溫度”實(shí)驗(yàn)中，不同溫度的幾組實(shí)驗(yàn)之間進(jìn)行相互對(duì)照，從而得出正確的結(jié)論。

根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，合理選擇對(duì)照方法，就會(huì)使實(shí)驗(yàn)方案簡(jiǎn)潔、明了，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說(shuō)服力。

(2)單一變量原則：指把實(shí)驗(yàn)所要研究的對(duì)象作為實(shí)驗(yàn)的唯一變量，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的其他條件一律不變。例如在“驗(yàn)證光合作用需要光”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的唯一變量是光的有無(wú)，其他條件如溫度、反應(yīng)時(shí)間、劑量等一律相同；在“pH值對(duì)酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)中，就必須控制溫度、底物量和酶量相同，只改變pH值，觀察不同pH值下酶活性的差異。

遵循單一變量原則，可以排除其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，既便于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析，又增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力。

總之，設(shè)置實(shí)驗(yàn)思路時(shí)，對(duì)照目的，依據(jù)原理，找出其中的實(shí)驗(yàn)變量并合理設(shè)置對(duì)照，充分利用所給器材或試劑(注意避免漏用或自己添加)，再借鑒腦中留有的曾經(jīng)做過(guò)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑醪叫纬纱笾路桨浮?/p>

5、表達(dá)實(shí)驗(yàn)步驟

分析每一環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性，安排好實(shí)驗(yàn)順序，把初步形成的方案具體表達(dá)出來(lái)。注意事項(xiàng)：(1)實(shí)驗(yàn)方法要簡(jiǎn)便易行，效果要明顯。(2)使用規(guī)范的專業(yè)生物學(xué)術(shù)語(yǔ)，語(yǔ)言表達(dá)要簡(jiǎn)潔明了、到位，切記說(shuō)得越多，出錯(cuò)的機(jī)會(huì)越多。(3)如果實(shí)驗(yàn)中需要分組實(shí)驗(yàn)，切記一定要進(jìn)行編號(hào)，以免丟分。

6、預(yù)期(分析)結(jié)果，得出(解釋)結(jié)論

根據(jù)原理，提煉判斷結(jié)果的指標(biāo)，而結(jié)果又往往反饋到實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳?。注意：如果是?yàn)證性實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)作出肯定結(jié)論即可；如果是探究性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果不確定，所以回答一定要全面，并且符合“如果……那么……”的格式。