精品文檔-下載后可編輯高中生物實驗設(shè)計題常見錯誤剖析及應(yīng)對策略實驗設(shè)計題是高考考查形式中非常穩(wěn)定的一種題型，能考查學(xué)生的實驗、探究、創(chuàng)新、綜合運用等各方面的能力以及進行科學(xué)實驗的思想和方法，能較好地體現(xiàn)當(dāng)前生物新課程標準的基本理念“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”，引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，在近年高考中頻頻出現(xiàn)。生物實驗設(shè)計題的能力要求高，難度較大，學(xué)生往往感到比較困難，得分率較低，現(xiàn)根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗將學(xué)生在解答實驗設(shè)計題中常見的錯誤進行剖析。

1實驗?zāi)康臅鴮懖灰?guī)范

實驗?zāi)康氖侵敢骄炕蛘唑炞C的問題或事實，在實驗?zāi)康牡姆Q述中，一般采用敘述的形式。根據(jù)實驗類型可將實驗分為探究性實驗和驗證性實驗。探究性實驗的實驗?zāi)康闹饕翘剿餮芯繉ο蟮膶傩浴⑻卣饕约芭c其他因素的關(guān)系；而驗證性實驗的實驗?zāi)康闹饕球炞C已知研究對象的屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系。學(xué)生往往因為不明確實驗?zāi)康木烤挂獙懯裁炊霈F(xiàn)書寫不規(guī)范無法得分的情況。

【例1】為了探究某物質(zhì)（X）的作用，研究者提出了以下實驗思路：

（1）實驗分組：

甲組：培養(yǎng)液+Y細胞+3H-Tdr(3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷)+生理鹽水；

乙組：培養(yǎng)液+Y細胞+3H-Tdr+X（用生理鹽水配制）。

每組設(shè)置若干個重復(fù)樣品。

（2）分別測定兩組的CRD（細胞內(nèi)的放射性強度），求每組的平均值。

（3）將各樣品在適宜條件下培養(yǎng)合適時間后，測定CRD，求每組平均值并進行統(tǒng)計分析。（要求與說明：答題時用X、CRD、3H-Tdr表示相關(guān)名詞，Y細胞是能增殖的高等動物體細胞）請回答：

（1）實驗?zāi)康模骸?/p>

（2）預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論：。

（3）實驗中采用3H-Tdr的原因是：。

答案：（1）探究X對Y細胞增殖（DNA的合成）的影響

（2）如果乙組CRD明顯高于甲組，說明X對Y細胞增殖有促進作用

如果乙組CRD與甲組基本相同，說明X對Y細胞增殖無影響

如果乙組CRD明顯低于甲組，說明X對Y細胞增殖有抑制作用

（3）3H-Tdr是DNA合成的原料之一，可根據(jù)CRD變化判斷細胞增殖情況

1.1常見錯誤

“X物質(zhì)對細胞生長的影響”；“X物質(zhì)對Y細胞的作用”；“X物質(zhì)對Y細胞吸收3H-Tdr的影響”；“X物質(zhì)對高等動物的影響”；“X物質(zhì)對CRD的影響”；“X物質(zhì)能否促進細胞內(nèi)CRD的合成”。

1.2應(yīng)對策略

實驗?zāi)康闹幸话銘?yīng)呈現(xiàn)出以下三種信息：

（1）探究因素（自變量）:X物質(zhì)。

（2）實驗對象:細胞。

（3）觀察目標（因變量）:增殖情況。

所以探究性實驗?zāi)康囊话憧梢蕴子靡韵赂袷剑禾骄孔宰兞繉嶒瀸ο?、觀察目標的影響。而該題中學(xué)生在答題時主要沒有準確找到觀察目標，出現(xiàn)了一些錯誤指標如“細胞的生長”、“高等動物的影響”等。確定觀察目標是要根據(jù)題目中所給的信息，通過實驗思路可以看出甲、乙兩組分別為實驗組和對照組，實驗變量為X物質(zhì)。但甲乙兩組又同時加入了3H-Tdr（3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷），根據(jù)所學(xué)的知識，3H-Tdr應(yīng)該用于DNA的合成，自然觀察目標也就是DNA的合成，或者發(fā)生DNA合成的時期——細胞的增殖，所以觀察目標也就是因變量為細胞的增殖。

2實驗原理書寫不規(guī)范

實驗原理是實驗設(shè)計的依據(jù)和思路，是實驗進行的科學(xué)理論，同時也是檢測結(jié)果的理論依據(jù)，既體現(xiàn)實驗設(shè)計的整體思路，也包括實驗現(xiàn)象與結(jié)果出現(xiàn)的原因以及重要實驗步驟設(shè)計的根據(jù)等。在答題時如果學(xué)生不理解何為實驗原理，很難得分。

【例2】為了驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標設(shè)計實驗。

某同學(xué)的實驗方案如下：

①將正常小鼠隨機分成A、B兩組，觀察并記錄其活動狀況。②A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組注射等量生理鹽水。一段時間后，A組小鼠會出現(xiàn)四肢無力，活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組活動狀況無變化。③A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組活動狀況無變化。

該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用。

請回答：該實驗的原理是什么？

答案：胰島素具有降低血糖的作用。體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖下降，機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。

2.1常見錯誤

錯將實驗原理寫成實驗原則：如單一變量原則、對照原則，沒有理解實驗原理的實質(zhì)。

實驗原理不完整：如只回答胰島素具有降低血糖的作用。

觀察指標闡述錯誤：本題中已經(jīng)明確指出以小鼠活動狀況為觀察指標設(shè)計實驗，但很多學(xué)生還是把觀察指標寫成直接檢測血糖濃度。

2.2應(yīng)對策略

實驗原理可以從以下3個方面來書寫：

（1）自變量作用的科學(xué)依據(jù)：實驗中涉及到的科學(xué)依據(jù)必須是經(jīng)人證明的科學(xué)理論，往往來源于書本。如，胰島素能降低血糖濃度；還原糖與斐林試劑加熱時產(chǎn)生磚紅色的沉淀；淀粉遇碘變藍。

（2）因變量獲得的原理。因變量是實驗現(xiàn)象與結(jié)果出現(xiàn)的原因，如本題中胰島素含量過高，引起血糖下降，機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解。如在驗證甲狀腺具有促進動物新陳代謝的作用時，甲狀腺激素能促進新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解，從而使耗氧量和活動量加大。

（3）因變量檢測的方法：如觀察特異顏色變化、溶液渾濁度、沉淀和氣泡現(xiàn)象；觀察形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征變化；測量生長發(fā)育速度；測量生化反應(yīng)速度等。

3實驗結(jié)果分析不到位

實驗結(jié)果是在實驗結(jié)束時出現(xiàn)的，通常伴有一定的現(xiàn)象。在驗證性實驗中結(jié)果是在預(yù)料中的，無需再預(yù)測；而探究性實驗的結(jié)果應(yīng)該對應(yīng)假設(shè)，分類討論，而且要根據(jù)預(yù)測的不同結(jié)果得出相應(yīng)的結(jié)論。以例1第二小題為例，通常有3種可能：如果出現(xiàn)現(xiàn)象①說明自變量促進因變量；如果出現(xiàn)現(xiàn)象②說明自變量抑制因變量；如果出現(xiàn)現(xiàn)象③說明自變量與因變量無關(guān)。

3.1常見錯誤

學(xué)生對結(jié)果的分析不全面，不能把所有的情況都寫出來，可能原因是沒有真正理解題目的要求或者對于探究性實驗的結(jié)果與結(jié)論不能正確把握。

在回答時學(xué)生容易將結(jié)果與結(jié)論的關(guān)系倒置，如“如果X對Y細胞增殖（DNA合成）有抑制作用，說明乙組CRD明顯高于甲組”。

3.2應(yīng)對策略

一般探究性結(jié)果不是唯一，需要分類討論，需要把所有的可能都寫出來，而驗證性實驗的結(jié)論是已知的、確定的，不需要進行討論。因此學(xué)生在寫預(yù)期結(jié)果與結(jié)論時，應(yīng)首先明確到底是驗證性實驗還是探究性實驗。如果是驗證性實驗結(jié)果就是唯一的，如果是探究性實驗，討論的是所有可能發(fā)生的情況，而討論的形式是“如果出現(xiàn)……現(xiàn)象，則說明……結(jié)論”。通過結(jié)果來得出結(jié)論，結(jié)果應(yīng)該寫在結(jié)論之前。

總之，在實驗設(shè)