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摘要近幾年生物高考實驗設計題型比較常見，問題的形式上也變化較大?？忌谶@一塊上失分較多，有的考生根本找不到答題的關(guān)鍵點無從下手。本文根據(jù)高中階段生物實驗要求，以及學生必須要把握的實驗知識?？偨Y(jié)了生物實驗設計的答題技巧。 關(guān)鍵詞 生物實驗設計解答技巧 生物學既是一門自然科學，又是一門實驗性科學。自然科學的概念、原理和規(guī)律大多是由實驗推導和論證的。獨立完成實驗和設計簡單實驗是高考考查能力要求之一。生物實驗設計，就是要求同學們能夠設計實驗原理、選擇實驗器材、安排實驗步驟、進行數(shù)據(jù)處理及分析實驗現(xiàn)象等。它不同于書本上的實驗觀察，其目的主要考查學生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。加強實驗能力考查在近年各地高考中得到了充分體現(xiàn)，而生物實驗設計題往往是學生感到很棘手的題項。在近幾年各地的高考試卷中常有生物實驗設計題出現(xiàn)。有的是設計實驗的全過程，有的是修正實驗設計的不足，有的是根據(jù)實驗現(xiàn)象推出結(jié)論。根據(jù)學生平時的練習可以看出，學生在這方面的能力還是很有限的。有的老師在講解得過程中也很難抓住重點，往往是知道相關(guān)的知識點，但不知道如何表達。那么，如何才能解答好生物實驗設計題呢？下面就這一問題結(jié)合生物實驗設計考題談幾點看法。 一．了解實驗設計的內(nèi)容 設計一個較完整的實驗方案一般包括： 了解題目要求；明確實驗目的； 分析實驗原理；熟悉實驗器材； 確定實驗思路；設計實驗步驟； 猜測實驗結(jié)果；得出實驗結(jié)論。 二.明確實驗設計的類型 實驗設計一般有兩種類型：驗證性和探究性。驗證性實驗具有明確的結(jié)果，通過實驗加以驗證，結(jié)論往往只有一個；而探究性實驗的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，結(jié)論往往有多個。 三．實驗設計原則 1.控制性原則 生物學實驗是通過控制和干預實驗現(xiàn)象而進行的探索活動。控制本身就是在分析的基礎(chǔ)上找出影響現(xiàn)象產(chǎn)生的各種因素，從而以控制或干預某一需要研究的因素來達到熟悉事物本質(zhì)的目的。從熟悉論的角度來看，生物學實驗的控制可分為兩大類：一類是設法排除對研究對象的干擾，另一類是設法對研究對象進行干擾。這兩個相反方式的控制所依據(jù)的原理是減法原理和加法原理。 2.對照性原則 比較是確定事物之間異同和關(guān)系的過程，它是思維過程中的一個重要環(huán)節(jié)，也是能否提取和概括本質(zhì)特征，舍棄非本質(zhì)特征的重要前提。在生物學實驗設計中設立對照組，可使實驗結(jié)果更具說明力和科學性。 常見的對照類型： 2．1空白對照不做任何實驗處理的對象組。如“探索甲狀腺激素的生理作用”實驗中，A組：給蝌蚪喂養(yǎng)摻有甲狀腺制劑的飼料；B組：給蝌蚪喂養(yǎng)摻有甲狀腺抑制劑的飼料；C組：給蝌蚪喂養(yǎng)普通飼料，其中C組為空白對照組。空白對照能顯示出實驗組的變化和結(jié)果，增強了說服力。 2．2條件對照雖給對照組施以某種實驗處理，但不是所研究的實驗因素。如上述實驗中B組為條件對照。設置條件對照更能充分說明實驗變量對實驗現(xiàn)象的影響。 2．3相互對照不單設對照組，而是幾個實驗組之間相互對照。如“驗證PH值對唾液淀粉酶活性的影響”，設置PH值分別為5.0、6.2、6.8、7.4、8.0的5支試管，這5支試管間相互對照。 2．4自身對照指實驗和對照在同一對象上進行，即不另設對照組。如“植物細胞質(zhì)壁分離和復原”實驗中，在洋蔥鱗片葉表皮的臨時裝片中先加入蔗糖溶液，觀察細胞質(zhì)壁分離；后加入清水觀察細胞質(zhì)壁分離復原，就是典型的自身對照。自身對照關(guān)鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異，其中實驗處理前的對象為對照組，實驗處理后的對象則為實驗組。 3.單因子變量原則 任何一個生物學實驗，影響其結(jié)果的因素都是多方面的。在中學生物學實驗設計中，常用的實驗設計方法是：控制其他變量相同，只改變所要研究的某一變量，通過設立對照組，觀察其對實驗結(jié)果的影響。 4.平行重復原則 控制某種因素的變化幅度，在同樣情況下重復實驗，觀察其對實驗結(jié)果的影響程度，從而揭示事物的本質(zhì)特征。 中學階段所要求的實驗設計一般多采用對照的原則，因為科學、合理的設置對照可以使實驗方案簡潔、明了，且使實驗結(jié)論更有說服力。 四．安排實驗操作的順序 4．1操作順序的合理性不同的操作順序?qū)е虏煌慕Y(jié)果并影響實驗的嚴密性。如“PH值對酶活性的影響”實驗，操作時必須先將酶分別置于不同的PH值中，再加入淀粉溶液。又如“還原性糖鑒定實驗”中，先將斐林試劑甲液和乙液混合以形成Cu（OH）2后，再加入組織樣液中，而“蛋白質(zhì)的鑒定實驗”中，先加入雙縮脲試劑A液以創(chuàng)造堿性環(huán)境，再加入B液。再如利用碘液檢測淀粉酶是否將淀粉完全水解，假如操作順序為：淀粉+碘液+淀粉酶，再水浴加熱一段時間。這樣操作碘與淀粉結(jié)合呈藍色絡合物將影響淀粉酶對淀粉的水解，同時碘液會影響酶的活性。即使藍色褪去也只能說明淀粉酶將絡合物水解，無法排除碘對實驗的影響，使實驗的嚴密性欠缺。 4．2實驗步驟的可操縱性非凡在實驗時間上的可控制性。若“驗證唾液淀粉酶具有催化作用”的實驗步驟為： 第一步試管A：淀粉+淀粉酶+斐林試劑煮沸加熱后，觀察溶液顏色變化。 第二步試管B：淀粉+清水+斐林試劑煮沸加熱后，觀察溶液顏色變化。 如此操作，實驗時間較長，且第一、二步中“一段時間”不易控制，不能排除時間因素對實驗結(jié)果的影響。 五．其他需要注重的內(nèi)容 1.實驗順序和步驟一定要合理，方法要簡便易行，效果要明顯。自己完成實驗步驟后可以多讀幾遍體會一下。 2.假如實驗中用到幾組器材或需要分幾組實驗，切記進行編號，以保證不丟分。 3.語言的敘述和表達要簡潔明了，講的越多犯錯誤的可能性就越大。 4.題目中給你的器材一般都要用上，假如有器材沒有用上，那就表明可能你的答案有問題。列出的器材還會給你一定啟示，如有凡士林則肯定有密封的要求。 例題分析根據(jù)以上注重事項解答2003年海淀模擬試題中的生物實驗設計試題 已知唾液中含有淀粉酶，淀粉酶可以催化淀粉的水解；又知雞蛋被加熱到 材料用品：經(jīng)過稀釋的唾液、經(jīng)過稀釋并煮熟的淀粉糊兩份（一份保持在 實驗方案： （1）_______________________________ （2）將一支試管放入 （3）_______________________________ 可能的實驗結(jié)果及相應的結(jié)論： 要答好這類實驗設計題，應注重以下幾個方面 1、明確實驗目的 認真審題，找到關(guān)鍵詞，搞清實驗要探究什么問題。 本題主要是以溫度對酶（蛋白質(zhì)）活性的影響為知識背景，考查同學探究性實驗的設計能力。所以讀完題后，應明確本實驗的目的是探究 2、理解實驗原理 實驗原理是指設計實驗的依據(jù)，本實驗原理包括1：在 3、把握實驗原則 單因子變量原則：本實驗的兩組處理除溫度因素，其他方面均相同。根據(jù)題意要求，實驗設計方案包括： （1）取甲、乙兩支試管分別作標記，一支注入 （3）冷卻后，分別向兩試管內(nèi)滴入等量的碘酒，觀察并比較兩試管中液體的顏色。 對照性原則：本實驗丙試管為空白對照，甲試管 4、全面預期實驗結(jié)果 對實驗作出全面的預期，本實驗可能的結(jié)果有三種：（1） 5、結(jié)論科學，表述準確 結(jié)論科學指實驗現(xiàn)象與結(jié)論之間有因果關(guān)系，符合邏輯。 如本實驗可能的實驗結(jié)果及相應的結(jié)論是： （1）若甲、乙兩試管液體的顏色相同（均為無色或均為碘酒顏色），則證實唾液淀粉酶在被加熱到 （2）若經(jīng) （3）若經(jīng) 實驗能力是教學大綱要求把握的一項基本能力。實驗能力的考查，一般要求學生能夠通過簡單的實驗設計驗證某些生物學現(xiàn)象。因此，實驗教學就應該重視對學生實驗技能的練習和實驗設計的指導，引導學生在了解實驗設計方法、原則的基礎(chǔ)上，進行一些相關(guān)或類似的實驗設計；并注重閱讀實驗設計的實例，讓學生從實踐中把握簡單實驗設計的內(nèi)容、方法與原則，學會科學的實驗設計，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。
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