简议新高考下高中生物实验设计题的解题策略

刘佳婷

生物高考实验试题的考查主要题型分为验证性实验和探究性实验，是考查学生分析问題和解决问题的主要题型。也是学生容易失分的题型。我结合自己近几年的教学实践，浅谈生物实验设计题的基本解题方法：

一、实验设计的概念和基本内容

所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象等。但在理科综合能力测试中由于受时间和卷面的限制，实验设计能力考查无法面面俱到，或者是考查实验步骤的设计、续写或修改，或者是实验现象的观察和分析， 或者是实验数据的加工和实验结果的分析，或者是考查实验结果的预期与讨论，或者是实验装置的检验或改进等等。

设计一个较完整的实验方案一般应包括：①明确实验目的→②确定实验变量→③分析实验原理→④提出实验假设→⑤落实实验用品→⑥设计实验步骤→⑦预测实验结果→⑧得出实验结论

二、实验设计的基本解题思路

2.1 明确实验目的，分清实验类型

明确实验目的就是要弄清“做什么”的问题，即探究或者是验证什么生物学现象或原理。明确实验目的才能明确运用原理进行实验设计，才能明白实验设计中哪些因素是实验变量。

实验设计一般有两种类型：验证性实验设计和探究性实验设计。验证性实验具有明确的结果，通过实验加以验证；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分别加以考虑和分析，得到相关的结论。

2.2 找出两类变量，确定对照类型

2.2.1 找出两类变量

在实验过程中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用，可分为两类：

实验变量与反应变量：实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。反应变量，又称因变量，指实验中由于实验变量引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。

2.2.2 确定对照类型

通过设置对照实验， 既可排除无关变量的干扰，又增强了对实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。如“探究光对种子萌发的影响”，接受光处理的种子是实验组， 不接受光处理的种子为对照组。设置对照通常有以下四种方法：

a.空白对照：设计一个不加任何实验处理的对照组。即不给对照组做任何处理因素。

b. 自身对照：指实验组与对照组都在同一研究对象上进行，即不另设对照组。如“植物细胞质壁分离和复原的实验”是典型的自身对照实验，这种对照实验的关键是比较实验前后的变化。

c. 条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如在“验证甲状腺激素促进幼小动物的个体发育”的实验中，存在以下实验组和对照组。

甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）

乙组：饲喂甲状腺素抑制剂（条件对照组）

丙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照组）

d.相互对照：指不另设置对照组，而是利用几个实验组相互对照。如证明植物根向地生长实验中不同方向放置的玉米种子之间的对照。

根据实验要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需要设计对照实验。了解常用对照的类型，有利于学生在实验设计时针对不同的情况加以设置。

2.3 理解实验原理

实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。如“设计实验验证唾液淀粉酶是蛋白质”的实验。这一实验的实验原理同教材中常规实验“生物组织中蛋白质的鉴定”实验原理相同，因此可用双缩脲试剂与唾液的呈色反应来验证这一问题，明确了这一原理之后，也就明确了其主要实验步骤与“蛋白质成分的鉴定”类似。

2.4 提出假设和预期

假设：是“可能会怎么样”，并对可见现象提出一种可检测的解释。具体为：提出假设→寻找证据→符合事实（不符合事实）→假设成立（假设不成立）。

预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一个假定的结果），若预期没有实现，则说明假设不成立；若预期得到实现，则假设成立。

2.5 恰当选取实验材料

2.6 细心研究实验条件和器材

2.7 合理设计实验步骤

实验步骤的构思一般是：材料准备与前处理→分组、编号→对不同（或同1）对象施以不同的处理（对照原则）→结果观察（或预测）、记录→根据结果（现象）进行分析，得出结论

实验步骤有一定的顺序，要注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。实验步骤的前后顺序一般不能颠倒，特别是关键环节。

2.8 观察和收集数据： 在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数， 同时应按要求进行观察，并将观察的现象和结果如实地记录下来。

2.9 预测和分析实验结果，得出结论：对记录的数据（包括现象、结果），进行整理分析，一般常用的表达方法有文字描述、表格、坐标曲线、画出观察图象等，然后进行推导得出结论。

3.实验设计中的注意技巧

3.1实验组别的编号：凡实验中涉及到两组或两组以上，需用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……等加以编号便于区分

3.2 实验现象的观察： 找准实验观察的对象并准确描述。

3.3 实验结果的表达：针对实验现象，分析单一实验变量对结果的影响并选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达

总之，解生物实验设计题时，既要掌握答题的基本思路（准确地把握实验目的——确定实验变量——设置实验变量——理顺设计思路——表达实验步骤——找准观察对象——预测和分析结果——得出实验结论），同时又要了解实验设计中的注意技巧，并结合实践多训练，定能提高实验设计能力，提高学生高中生物实验设计题成绩。