一、評價類實驗常見設(shè)計錯誤點

生物評價類實驗題是指給出實驗整個過程，要求考生評價實驗過程中的不足之處，并提出修正方案的題型。這類題出現(xiàn)的概率非常大。經(jīng)過總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，命題者設(shè)計評價和修正的地方是有規(guī)律的，常為以下幾處：

（1）實驗材料和器材的功用不明確

一般來說，若是要根據(jù)題干所提供的材料和器材來設(shè)計實驗，則應(yīng)明確每種材料和器材的功用并加以合理利用。如果可以任意選擇材料和器材，則題目具有更大的開放性，需要更仔細的分析。同學(xué)們可看材料用得對不對，現(xiàn)象正不正確，器材的功能對不對等。

（2）實驗步驟的順序錯誤

有些實驗的步驟順序是絕對不能顛倒的，如有關(guān)細菌培養(yǎng)的實驗，只能先“滅菌”后“接種”；有關(guān)溫度對酶活性影響的探究實驗，一定要先“控制溫度”后“讓相關(guān)溶液混合”等。因此，同學(xué)們解題時可先在草稿紙上寫出大致的步驟，然后再仔細考慮各步驟之間的順序是否合理。

（3）未遵循單因子變量原則

在進行實驗時，實驗組和對照組的自變量只能是一個，無關(guān)變量要盡可能相同且適宜。因此，在設(shè)計實驗時，同學(xué)們要分析實驗組與對照組是否只有一個自變量，無關(guān)變量的設(shè)置是否相等。注意相應(yīng)的地方應(yīng)使用“等量”“適宜”“相同條件”等詞。

（4）未設(shè)計對照實驗或?qū)φ諏嶒灍o意義

設(shè)置對照實驗是一個最基本的生物實驗原則。對照實驗可分為：①空白對照，指不給對照組添加任何實驗處理因素；②條件對照，指給對照組添加部分非研究的實驗因素；③自身對照，對照和實驗都在同一研究對象上進行；④相互對照，不單獨設(shè)計對照組，而是幾個實驗組相互對照。有時一個實驗需要設(shè)置多種對照實驗來增強實驗結(jié)果的說服力。

（5）實驗結(jié)果與結(jié)論互相混淆

實驗結(jié)論是由實驗結(jié)果推導(dǎo)出來的，應(yīng)該與實驗?zāi)康南嗪魬?yīng)。同學(xué)們在解題時，一定要明確題目的要求，不能將實驗結(jié)果和實驗結(jié)論混為一談。其敘述方法是：若出現(xiàn)……結(jié)果，則有……結(jié)論。注意語言敘述的邏輯關(guān)系。

（6）觀察和比較的指標不明確

觀察和比較的指標應(yīng)根據(jù)題意而創(chuàng)設(shè)，其遵循的思維邏輯順序是：確立研究目標→設(shè)置變量→確立觀察指標。觀察指標應(yīng)該是可觀可測的。

（7）驗證性實驗與探究性實驗混淆

驗證性實驗的結(jié)論是已知的、確定的，不需要進行討論。探究性實驗的結(jié)果是未知的，結(jié)論也是不確定的，需要進行討論。

【典例1】（2011年江蘇卷）洋蔥（2n=16）為二倍體植物。為比較不同處理方法對洋蔥根尖細胞分裂指數(shù)（即視野內(nèi)分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比）的影響，某研究性學(xué)習(xí)小組進行了相關(guān)實驗，實驗步驟如下：

①將洋蔥的老根去除，經(jīng)水培生根后取出。

②將洋蔥分組同時轉(zhuǎn)入質(zhì)量分數(shù)為0.01%、0.1%的秋水仙素溶液中，分別培養(yǎng)24 h、36 h、48 h；秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0 h、12 h、24 h、36 h。

③剪取根尖，用carnoy固定液（用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻）固定8 h，然后將根尖浸泡在1 mol/L的鹽酸溶液中5～8 min。

④將根尖取出，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。

⑤用石炭酸-品紅試劑染色

⑥制片、鏡檢、計數(shù)、拍照。

實驗結(jié)果：不同方法處理后的細胞分裂指數(shù)（%）如下表。

請分析上述實驗，回答有關(guān)問題：

（1）步驟③中“將根尖浸泡在1 mol/L的鹽酸溶液中”的作用是 。

（2）步驟⑥為了獲得相應(yīng)的觀察視野，鏡檢時正確的操作方法是 。

（3）根據(jù)所學(xué)的知識推測，石炭酸-品紅試劑是一種 性染料。

（4）為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加科學(xué)，計數(shù)時應(yīng)采取的方法是 。

（5）根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論：

①經(jīng)質(zhì)量分數(shù)為 的秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細胞分裂數(shù)較高；

②本實驗的各種處理中，提高細胞分裂指數(shù)的最佳方法是 。

（6）下圖為一位同學(xué)在步驟⑥拍攝的顯微照片，形成細胞a的最可能的原因是 。

【答案】（1）使組織中細胞相互分離開來

（2）先在低倍鏡下觀察，緩慢移動裝片，發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡 （3）堿 （4）每組裝片觀察多個視野 （5）①0.01% ②用0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24 h，再在清水中培養(yǎng)36 h （6）秋水仙素處理發(fā)生在上一個細胞周期紡錘體形成之后

二、常見實驗設(shè)計錯誤的矯正方法

（1）試誤法：針對實驗的目標狀態(tài)，充分發(fā)散思維，大膽想象，嘗試采用多種設(shè)計方案，然后從設(shè)計的科學(xué)性、可行性和簡約性進行評估，尋求最佳設(shè)計方案，其模式如下圖。

（2）填補法：通過設(shè)法填補兩者之間的差距完成實驗的設(shè)計過程，如果這種差距足夠大，也可以分解成各級子目標，經(jīng)過不斷地填補一系列的小差距達目標狀態(tài)。其模式如下圖。

填補過程可以是順向的，也可以是逆向的。

（3）類比法：利用已有的實驗知識和技能設(shè)計出具有類比關(guān)系（起始狀態(tài)與目標狀態(tài)比較類似）的實驗。其模式如下圖。

3.評價和修改實驗方案

解答這類題的基本方法是先分析評價再改進完善。評價可從以下幾個方面進行：（1）解讀實驗?zāi)康?，把握變量的設(shè)計，看是否設(shè)計了變量；（2）解讀實驗?zāi)康?，把握實驗結(jié)果，看結(jié)果顯示是否正確，注意使用的原理是否妥當(dāng)；（3）看是否遵循單一變量原則；（4）觀察實驗設(shè)計敘述中常規(guī)知識的準確性等。

根據(jù)對實驗方案的評價，改進實驗假設(shè)，完善步驟設(shè)計，重新確立變量，改變對照設(shè)置等。

【典例2】（2011年安徽理綜卷）保水劑是一類高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物興趣小組為探究“保水劑和氮肥對小麥光合作用的影響”，進行了以下實驗：

材料用具：相同土壤基質(zhì)栽培的小麥幼苗若干，保水劑、氮肥等。

方法步驟：①選取長勢一致的小麥幼苗若干，平均分為A、B、C三組，分別施用適量的保水劑 （60 kg·hm-2）和氮肥（225 kg·hm-2），置于相同的輕度干旱條件下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同且適宜。

②在小麥灌漿期選擇晴朗無風(fēng)的上午，于10 00 ～11 00從每組選取相同數(shù)量的葉片，進行CO2吸收量及葉綠素含量的測定，結(jié)果（均值）如下表：

實驗結(jié)論：適量的保水劑與氮肥配施有利于提高小麥光合作用強度。

（1）請指出上述方法步驟中的缺陷并改正：步驟① ；步驟② 。

（2）如不考慮方法步驟中的缺陷，從影響光合作用的內(nèi)在因素分析，保水劑與氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。

（3）實驗測得的CO2吸收量 （大于、等于、小于）光合作用過程中CO2實際消耗量，理由是 。光合作用強度可通過測定CO2吸收量，也可以通過測定 釋放量計算。

【思維點撥】（1）實驗設(shè)計時應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則，所以應(yīng)設(shè)一組不施保水劑和氮肥的作為對照組；還應(yīng)嚴格控制無關(guān)變量，保證葉片的數(shù)量和取材部位完全相同；（2）影響光合作用的內(nèi)在因素有色素的量、酶的活性、酶的含量和C5化合物的量，保水劑與氮肥配施有可能提高了光合作用有關(guān)酶的含量與活性，從而提高了其CO2的吸收量；（3）實驗測得的CO2吸收量為光合作用過程中CO2實際消耗量與呼吸作用CO2釋放量之差，所以實驗測得的CO2吸收量小于光合作用過程中CO2實際消耗量，光合作用強度可通過測定CO2吸收量或O2釋放量來計算。

【答案】（1）沒有對照組，應(yīng)另設(shè)一組不施保水劑和氮肥的作為對照組 取材方法不科學(xué)，選取的葉片應(yīng)取自植株的相同部位

（2）提高了光合作用有關(guān)酶的含量與活性

（3）小于 實驗測得的CO2吸收量是光合作用過程中CO2實際消耗量和呼吸作用CO2釋放量之差 O2