高考生物实验设计题的解题思路

摘要：实验设计题是高考的热点题型，所占分值也比较高。其注重对学生生物实验能力的考察，具有一定的开放性，能充分发挥学生的创新意识与个性特长，体现学生的能力水平。

关键词：实验设计题；生物；解题思路

生物实验设计，就是要求同学能够依据实验原理，选择实验器材、完善实验步骤、分析处理实验数据及实验现象等。许多同学觉得这类题目难以下手，甚至心里明白，却无法准确用文字叙述。其实只要思路清晰，找准突破口，就能化难为易。解答高考实验设计题可遵循以下思路：

一、 明确实验目的

确定实验目的，就是要找出研究的问题，这一点题目中都会给我们一个明显的提示，比如“研究、验证、探究”等字眼后面往往就是题目将要研究的问题，也就是我们要明确的实验目的。例如：“为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。”的实验中，需要注意“验证”后面的内容，就是该实验的实验目的。

二、 分析实验原理

根据对应的实验目的，分析该实验依据的科学原理是什么，涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理，如“绿叶中色素的提取和分离”的实验原理是：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素（提取色素）。各色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散速度也不同（分离色素）。

三、 找出各种变量

变量包括自变量（即实验条件）、因变量（即实验结果）、无关变量等。因此在实验设计时先要找出自变量、因变量和无关变量等，再设计控制自变量的方法和获得实验结果的途径。例如：“为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。”的实验中，自变量是胰岛素，因变量是小鼠的活动情况，无关变量包括小鼠的大小、数量及实验前的发育状态、环境条件、饲料的量等因素。

四、 确定实验器材

根据实验提出的问题和要求，分析题中提供的器材在实验中有什么用，该怎么用，以及在该实验中是否必须用到等类似问题都应该充分考虑到。另外需要注意题目中提供的材料名称，答案中出现的材料名称应与题目中给出相同，千万不要写错。例如：“水”“清水”“自来水”和“蒸馏水”，看清题目中出现的是哪一种，不能凭借自己的习惯去书写。

五、 设计实验步骤

（一） 分组编号

包括分组（实验组、对照组，其中实验组如果有浓度梯度，至少要分三组，如果有必要，每组还需设多个相同处理）、编号、非条件处理等。

常用语言：选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组，分别编号为A、B、C……取两支试管，分别编号为甲、乙，各加入等量的某溶液；选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为1、2、3……

本步骤强调分组的等量原则（器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等），编号可以针对实验器具，也可以针对实验材料，有的非条件处理需在条件处理之后，则需写在第二步。

（二） 设置实验组和对照组

常用语言：在A组中加入“适量的”……在B组中加入“等量的”……

本步骤强调对照原则、各对照组条件处理的等量原则，通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中，也可用具体的量，例如“在A组中加入2mL……在B组中加入2mL……”。

（三） 培养或观察

放在适宜且相同的条件下培养，一段时间后观察现象，记录结果。常用语言：将两套装置放在“相同且适宜的环境中培养一段时间”（或相应方法处理，如振荡、加热等）。

本步骤强调各组外界处理的等量原则，两套装置必须放在相同且适宜的环境中，这样的实验结果才有可比性。培养的时间可根据具体的实验确定，也可以用“一段时间”描述。

特别提醒：①最佳的书写步骤是1→2→3；②用规范性语言准确地描述。

六、 预测实验结果

根据实验原理及记录下来的实验现象与收集到的数据，进行分析整理，预测实验结果与结论。实验结论要依据实验原理并与实验目的相对应，存在因果关系。预测实验结果与结论需要分两种情况分析：

（一） 验证性实验

这类实验是要通过具体的某个实验来验证某结论的准确性，也就是说实验结果是“预料之中”的，因而结果和结论只有一种情况。结果与结论均符合所学基本知识或实验原理，结论就是实验目的。如“验证胰岛素具有降低血糖的作用”的实验，实验结果为：对照组活动状况无变化，实验组会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状。再分别给两组小鼠注射等量葡萄糖溶液，一段时间后，对照组活动状况无变化，实验组低血糖症状缓解。结论为：胰岛素具有降低血糖的作用。

（二） 探究性实验

这类实验的结果与结论是未知的，需要通過相关实验才能得出，若有几种可能的实验结果与结论，都应在预测中体现出来。有些题目会要求预测的是最可能的结果与结论，那就只能有一个结果与结论。其书写格式一般为“如果（若）……则……”。如“探究光对种子萌发的影响”实验中，结果和结论会有以下几种情况：若相同时间内，在光下的一组比在黑暗中的萌发数多，则光对种子的萌发有促进作用；若在光下的一组比在黑暗中的萌发数少，则光对种子的萌发有抑制作用；若两组的萌发数相同，则光对种子的萌发没有影响。

生物学是一门实验性学科，在学习的过程中必然要接触到实验，甚至可以通过实验更好地帮助同学们对所学内容加以理解掌握以及运用。以上只是解答实验设计题的一般解题方法，在具体解答过程中，需要根据题目要求，做出最合理的解答。

参考文献：

[1]彭岳建.生物实验设计题的解答方法[J].高中生，2007（12）.

[2]王岩，李德启.生物实验设计题的解题思路[J].牡丹江师范学院学报，2010（01）.

[3]张冬生.浅谈生物实验设计[J].中国教育技术装备，2009（01）.

作者简介：

马巍，陕西省西安市，西安市八一民族中学。