生物实验专题复习策略

赵茂欣

【摘 要】生物学是一门以实验为基础的科学，近几年来考察实验的题目在高考中所占的分数越来越多，同时实验题目也是生物教学中的难点，因此，实验专题的复习有着更重要的地位。

【关键词】生物 实验 专题 复习

一、明确《考试大纲》对实验的要求把握高考实验题的特点

近几年高考题目侧重能力的考核，考学生设计验证实验的能力，考学生分析实验的能力，考学生初步探究实验的能力，也考察学生评价试验的能力。

高考实验题的特点：以教材中的实验为基础（包括教材内容中介绍的传统实验），考试内容和形式多元化，包括验证性试验、探究性试验、模拟实验及调查实验等。

二、把握实验设计的基本概念和原理

（一）什么是实验

依据假设在人为控制条件下，对实验变量的变化和结果进行捕获和解释的科学方法。

（二）试验中的变量

1.变量的种类与相互关系

实验变量（自变量）：实验中实验者操纵、给定的因素和条件。反应变量（因变量）：指实验中由于实验变量引起的变化和结果。二者关系是因果关系，实验变量是因，反应变量是果。

无关变量（控制变量）：除实验变量以外，影响实验变化和结果的因素和条件。额外变量（干扰变量）：由无关变量引起的变化和结果。例如：在利用生长素促进枝条扦插生根实验中，设定的生长素的浓度为实验变量；枝条生根情况为反应变量；除生长素浓度外，如：温度、空气湿度等、影响枝条生根的因素为无关变量；有一系列无关变量引起的枝条生根情况的变化叫额外变量。

2.变量的控制

排除对研究对象的干扰——减法原理。设法对研究对象是假干扰——加法原理。二者本质是相同的，都是为形成单一实验变量。例如：为证实“CO₂是光合作用合成有机物必需原料”实验中，用两个大小适当的玻璃罩罩住一株正常的盆栽植物，其中一玻璃罩中放一杯NaOH，一玻璃罩放一杯蒸馏水。本实验中变量的控制利用的就是减法原理，NaOH吸收了玻璃罩中的CO₂作为条件对照，从而验证了CO₂是光合作用合成有机物的必需原料。

实验设计方法步骤时，首先向培养皿倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中，将一组置于黑暗中作为对照，另一组采用加法原理置于光照下，同时，使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同，做到控制无关变量和额外变量，形成有光、无光单一变量。

（三）实验设计的基本原则

1.科学性原则

所谓科学性原则：是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识及原理。包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、试验方法的科学性及实验结果处理的科学性。

2.重复性原则

任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确科学。

3.对照原则

对照原则是中学实验设计最常用的原则，通过设计对照，即可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。

4.单一变量原则

实验过程中必定保留一个实验变量，排除无关变量和额外变量的干扰。如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用”的实验中，加入的淀粉和蔗糖是单一变量，而加入的淀粉酶的量、反应温度、PH等则应控制成相同条件（常量），否则这些因素的差异将作为无关变量，干扰试验的结果及对实验结果的分析。

5.简约化原则

能用最少的材料、用具和最少的实验步骤，就能达到实验目的，体现了简约性原则。

三、重视教材中的实验

1.将教材中的实验按性质分类

观察类：如“利用高倍显微镜观察叶绿体”“观察细胞质的流动”“观察植物细胞的有丝分裂”。验证类：如“叶绿体色素的分离与提取”“DNA的粗提取与鉴定”“观察植物细胞的质壁分离与复原”。探究类：如“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”“温度对酶活性的影响”。设计类：如“植物向性运动的试验设计和观察”“设计并制作小生态瓶，观察生态系统稳定性”调查类：“调查人群中的遗传病”“种群密度的取样调查”“调查环境污染对生物的影响”。

2.深化解析教材中的实验内容

包括理解实验目的、原理、方法、和操作步骤，掌握相关操作技能，并能将其综合运用。

3.教材中实验的综合与分析

例如：下面是以小麦为材料所进行的实验，请回答有关问题：

（1）将发芽的种子研磨液置于试管中，加入班氏试剂，并________，试管中出现红黄色，说明发芽的小麦种子中含有________。

（2）在盛有10ml13%过氧化氢溶液的试管中，加入新鲜的发芽的小麦种子研磨液时，试管中有大量气泡形成，将点燃的卫生香插入试管，火焰变得明亮，这个实验证明发芽的小麦种子中含有________。

（3）利用小麦叶片进行“叶绿体色素提取与分离”实验时，将盛有叶绿体色素提取液的试管经静置后置于透射光和反射光下，依次呈________、________和________。

（4）小麦幼根吸水能力最强的部位是区________，用显微镜观察此区的徒手纵切片，可见到该区已分化出木质部，其中输送水分的是________。

四、分析经典实验

主要包括：酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、DNA遗传物质的发现、C4植物的发现。因为经典实验的一些实验原理、实验方法、巧妙的步骤设计及实验结果统计和处理，在一些高考试题得到体现。

例如：（2005年上海高考）萝卜储藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对比进行研究，从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCI溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%的NaCI溶液但在95%酒精中呈现呈白色絮状沉淀，析出。

实验材料：白萝卜

实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻棒、镊子、玻璃片、天平、纱布。

药品及试剂：蒸馏水、NaCI、95%酒精、甲基绿试剂、双缩脲试剂、蛋白质标准样液。

请你根据所提供的条件参与试验设计并完成实验。

总之，实验设计是高考的重点，也是高中生物复习难度最大的内容，必须先复习教材中考纲要求掌握的实验，理解其原理，掌握实验操作步骤，知道其实验结果，在此基础上，复习实验设计的原则和方法，最后通过典型例题的训练，掌握实验设计的方法和步骤。

(作者单位：河北晋州市第一中学）