【摘要】實驗設(shè)計題是高考熱點題型，所占分值較高，主要考查學(xué)生的實驗分析能力、探究創(chuàng)新能力和語言表達能力。實驗設(shè)計雖有一定難度，但有規(guī)律可循，以下是筆者在多年教學(xué)過程中總結(jié)出來的一些經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】探究性實驗驗證性實驗實驗設(shè)計生物

【中圖分類號】G632 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674－4810（2014）08－0126－02

新課程改革以來，生物教學(xué)開始注重學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，實驗題幾乎是高考中必考的一項內(nèi)容，而在實驗考查中實驗設(shè)計題又是考查學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力最為重要的題型之一，也是學(xué)生解答起來最為困難的題型，因此，是否做好實驗設(shè)計題的復(fù)習(xí)工作，對學(xué)生在高考中有很大的影響。通過分析近幾年的高考題，生物實驗設(shè)計題大體上可以分為三大類：一是實驗驗證題，二是實驗探究題，三是實驗評價題。所以在解題過程中，要做好以下幾點工作：

一 認(rèn)真審題，了解題目要求

1．弄清楚實驗類型

要弄清楚是探究性實驗還是驗證性實驗，弄清楚該實驗的實驗?zāi)康模匆骄炕蝌炞C的內(nèi)容是什么。探究性實驗探究的是對象的未知屬性、特征，而驗證性實驗驗證的是研究對象的已知屬性、特征。

2．弄清楚實驗原理

實驗原理一般有兩個來源：（1）可以直接從題干里找到，（2）通過聯(lián)系課本里的相關(guān)知識來獲取。如2005年全國理綜中的試題：植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，當(dāng)組成氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。以放置一小段時間的菠菜為材料設(shè)計一個實驗，證明氣孔具有開啟和關(guān)閉的功能。要求寫出實驗材料與主要用具、實驗步驟、預(yù)測實驗結(jié)果并做出解釋。這個題目中的實驗原理就可以直接通過解讀題干獲得：當(dāng)組成氣孔的細胞（保衛(wèi)細胞）吸水后，會膨脹變形，氣孔開啟；反之細胞失水收縮，氣孔關(guān)閉。

3．弄清楚實驗變量

變量是指在實驗過程中可以變化的因素，可分為自變量、因變量以及無關(guān)變量。自變量指的是實驗過程中人為改變的變量，因變量指的是隨著自變量的變化而變化的變量，而無關(guān)變量是在實驗過程中存在的一些可變因素，會對實驗結(jié)果造成影響，但對實驗結(jié)論無影響的變量。通常，自變量和因變量之間具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果，確認(rèn)自變量的方法主要有兩個：（1）可以直接從實驗?zāi)康闹蝎@取，（2）就是通過分析實驗?zāi)康暮蛯嶒炘硗瞥鰧嶒炞兞?。如上述例題中的自變量是保衛(wèi)細胞外界溶液的濃度，因變量是氣孔是否關(guān)閉。

二 細心解題，主要抓住三個環(huán)節(jié)

1．分析實驗材料用具，明確實驗條件

根據(jù)實驗所提出的問題和要求，認(rèn)真分析題中所提供的器材在實驗中有什么作用，應(yīng)該怎么用？在該實驗中是否一定要用到？這些都應(yīng)做好充分的考慮。

通常對于題目提供的材料用具和試劑，都要充分利用，除非題目允許，否則自己不能隨意增加試劑和材料用具。如果題目明確地要求學(xué)生從題干所提供的材料用具中選擇所需的進行實驗，這時我們可以聯(lián)想課本中相關(guān)的實驗，參照課本實驗的材料用具，準(zhǔn)確地判斷和選擇題目所需的材料和用具，防止少用或多用。只要分析判斷準(zhǔn)確，在實驗設(shè)計時就不會有所遺漏。

還有一種題型是讓學(xué)生設(shè)計材料和用具，這類題型看似靈活，實際上更容易掌握。選擇實驗器材時要注意科學(xué)、恰當(dāng)、取材方便，而且效果要好，這就要求學(xué)生根據(jù)實驗要求，聯(lián)系課本中相關(guān)的生物學(xué)原理，遷移運用教材中相關(guān)實驗的材料用具，選擇好材料用具，從而可以準(zhǔn)確地做好實驗設(shè)計題。

2．書寫實驗設(shè)計步驟

一般分“三步走”，第一步：取材分組編號，即選擇題目提供的實驗材料用具，對實驗對象進行平均分組（分為實驗組與對照組）并編號，要注意相應(yīng)的無關(guān)變量（如相應(yīng)試劑的劑量、物品的個體數(shù)量、植物的長勢或健康狀況等）要保持一致。一般可采用以下方式進行表述：選擇長勢相同、大小相似的某種植物隨機等量（平均）分組，分別編號為A、B、C；或選擇年齡、體重（性別）、健康狀況相同的某種動物隨機等量（平均）分組，分別編號為1、2、3。第二步：設(shè)置對照組，并嚴(yán)格遵循單一變量原則，即有且只有自變量可以不同，其他條件都必須一樣，我們常在實驗過程中強調(diào)“在各個試管中加入等量的某種試劑”、“置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)”、“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。第三步：觀察記錄。要觀察描述實驗現(xiàn)象或者測量記錄實驗數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果可能有多種具體的現(xiàn)象，因此在觀察和記錄實驗結(jié)果時應(yīng)選擇最適合的一種，要選擇能夠較好地體現(xiàn)與自變量之間的關(guān)系，并且容易觀察和測定。如果在數(shù)量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述，應(yīng)盡可能用“定性”的語言表達，如：“一段時間”“適宜的溫度”“適量的”“一定量的”等。要學(xué)會利用數(shù)據(jù)表格或坐標(biāo)圖等形式對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。

在書寫實驗步驟時要注意分步描述，如第一步……；第二步……；第三步……。

這是書寫實驗步驟的一般模式，但是由于實驗設(shè)計題的開放性很強，可能存在多種實驗步驟和方法，這就要根據(jù)題目的具體要求而定，無論如何，在解答實驗題時一定要遵循實驗設(shè)計的幾個基本原則，要分析每一個環(huán)節(jié)之間的關(guān)聯(lián)性，安排好實驗的最佳步驟，防止實驗步驟不嚴(yán)密、不科學(xué)。

3．預(yù)測與解釋實驗結(jié)果

實驗結(jié)論是根據(jù)實驗結(jié)果所推出的一種結(jié)論。因此在預(yù)測實驗結(jié)果時應(yīng)特別注意本題是屬于驗證性實驗還是探究性實驗。

驗證性實驗是在已知實驗結(jié)論的前提下來驗證實驗結(jié)果能否達到實驗原理所描述的結(jié)論的一類實驗。這類實驗由于已知實驗結(jié)果和結(jié)論，因而驗證性實驗的實驗結(jié)果是唯一的，結(jié)果就是實驗原理所描述的結(jié)果，所以在書寫實驗結(jié)果時的表述方式可為“A組……（注：接實驗現(xiàn)象）”、“B組……（注：接實驗現(xiàn)象）”。

探究性實驗是探索實驗對象的未知屬性、特征的一類實驗。它根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實，要求對研究的對象做出一種或幾種假設(shè)，在實驗過程中努力探究實驗結(jié)論，因而探究性實驗的實驗結(jié)果不是唯一的，要注意寫全各種可能，一般有三種可能：變量對結(jié)果起促進作用，變量對結(jié)果起抑制作用，變量與結(jié)果沒有關(guān)系。所以在書寫實驗結(jié)果時可表述為“如果……（注：接預(yù)期的實驗現(xiàn)象），則說明……（注：接預(yù)期的實驗結(jié)論）”。

此外，還必須要注意幾點：一是實驗材料的選擇要科學(xué)、恰當(dāng)、合理。如還原糖的鑒定，要選擇含糖量較高、顏色較淺的材料，這樣顏色反應(yīng)才明顯。所選材料應(yīng)該是容易獲得的，無明顯季節(jié)性、地域性，價格便宜的材料。同時還要注意操作順序的合理性和實驗方案的可操作性等。這些在實驗設(shè)計前都必須充分地考慮，才能夠準(zhǔn)確、完整地做好實驗設(shè)計題。

對于實驗評價題，應(yīng)注意以下幾點：（1）有無對照實驗，如果有要看對照設(shè)計是否合理。（2）實驗過程是否遵循了單一變量原則。（3）實驗步驟的順序是否合理，步驟是否完整。（4）實驗儀器、藥劑的選擇使用是否合理。藥劑的配備、使用及用量的大小。（5）實驗結(jié)果的驗證是否合理。同時還要符合對照性原則、隨機性原則、平行重復(fù)原則、單因子變量原則。

以上所總結(jié)的只是實驗設(shè)計題最基本的解題思路，而學(xué)生的實驗設(shè)計能力想要真正提高，只靠這些是不夠的，教師還得在高考考試說明的引導(dǎo)下，研究考試命題思路，以教材中的基本技能和基本方法的應(yīng)用作為訓(xùn)練的重點，在訓(xùn)練內(nèi)容上突出實驗設(shè)計的幾個重點環(huán)節(jié)，如審題的能力、假設(shè)的能力、分析歸納總結(jié)實驗原理的能力，對變量的控制能力、對實驗步驟進行設(shè)計和表達的能力，對實驗結(jié)果進行預(yù)測并分析的能力。只有用心做好每一點，最后才會讓我們的學(xué)生決勝高考。

〔責(zé)任編輯：龐遠燕〕