高中生物實驗設(shè)計寶典

一、專題內(nèi)容范疇3

二、考試大綱考查要求和命題角度3

（-）考查要求3

（二）命題角度4

三、生物實驗的理論和方法4

（一）生物實驗程序5

（二）生物實驗的差不多步驟5

（三）生物實驗的變量、原則6

（四）生物實驗設(shè)計的方案內(nèi)容13

（五）生物實驗的方法技術(shù)、試劑、器材14

四、生物實驗的差不多題型分析18

1.差不多操作型實驗題19

2.實驗材料的選用型實驗題19

3.實驗原理的懂得和應(yīng)用型實驗題19

4.實驗結(jié)果的推斷和處理型實驗題19

5.經(jīng)典實驗信息解讀型實驗題20

6.探究型實驗設(shè)計題20

7.開放型實驗設(shè)計題21

8.驗證性實驗設(shè)計題21

五、實驗題解題的差不多思路22

1.了解題目要求22

2.明確實驗的目的和原理22

3.確定實驗思路23

4.科學(xué)設(shè)計實驗步驟23

5.記錄分析實驗方法和步驟、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)23

6.分析得出結(jié)論24

7.注意事項及補救措施24

六、提升生物實驗設(shè)計水平的幾點見解24

1.把握書本知識是提升能力的基礎(chǔ)24

2.深刻領(lǐng)會教材有關(guān)實驗的本質(zhì)與特點是提升實驗設(shè)計能力的前提24

3.學(xué)會對已知實驗進(jìn)行變換與轉(zhuǎn)化設(shè)計是提升實驗設(shè)計能力的有效手段

24

4.模擬教材經(jīng)典實驗進(jìn)行重復(fù)性實驗設(shè)計25

七、生物實驗設(shè)計題型題例分析25

1.設(shè)計實驗步驟的解題策略與評判25

1.1補充步驟型實驗設(shè)計25

1.2開放型實驗步驟設(shè)計29

1.3探究型實驗步驟設(shè)計30

1.4驗證型實驗步驟設(shè)計31

2.設(shè)計實驗方案的解題策略與評判33

2.1開放型實驗方案設(shè)計33

2.2差不多操作流程方案設(shè)計35

23評判型實驗方案設(shè)計37

2.4探究型實驗方案設(shè)計38

3.糾錯和改進(jìn)實驗設(shè)計的解題策略和評判39

3.1方法的糾錯和改進(jìn)39

3.2操縱條件的糾錯和改進(jìn)40

3.3實驗程序的糾錯和改進(jìn)43

3.4實驗方案的糾錯和改進(jìn)44

4.開放型實驗設(shè)計的解題策略與評判46

4.1方法開放型46

4.2條件開放型49

4.3結(jié)論開放型50

4.4綜合開放型51

5.關(guān)于實驗裝置實驗題的解題策略與評判52

5.1實驗裝置的改進(jìn)52

5.2實驗裝置的連接54

高中生物實驗設(shè)計寶典

5.8圖文轉(zhuǎn)換型實驗設(shè)計題63

一、專題內(nèi)容范疇

1.必修及選修教材實驗；實習(xí)；研究性課題。

2.實驗設(shè)計差不多理論及題型題例剖析。

二、考試大綱考查要求和命題角度

(-)考查要求

2006年《考試大綱》對實驗提出了以下要求：

1.獨立完成實驗的能力：包括懂得實驗原理、實驗?zāi)康募耙螅?/p>

解材料、用具，把握實驗方法步驟，會操縱實驗條件和使用實驗儀器，會

處理實驗安全咨詢題，會觀看、分析和講明實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并

得出合理的實驗結(jié)論。

2.能按照要求靈活運用所學(xué)的自然科學(xué)理論、實驗方法和儀器，設(shè)計簡

單的實驗方案并處理有關(guān)的實驗咨詢題，對實驗?zāi)芰Φ目疾樘岢隽司唧w要

求。

3.對實驗考查要求要緊有兩方面變化：一是關(guān)于能力要求”分析綜

合能力”中增加了定量描述自然科學(xué)的現(xiàn)象和規(guī)律，用簡單的圖表和數(shù)據(jù)

描述生命活動的特點等方面；這一要求體現(xiàn)在生物命題上可能是繪制坐標(biāo)

曲線圖、設(shè)計圖表歸納等方式，不可能是生物形狀圖，如果是形狀圖，不

可能進(jìn)行定量描述；二是考試范疇與去年不同，去年分五塊體現(xiàn)的，今年

則是分必修、選修及實驗、實習(xí)與研究性課題三塊體現(xiàn)的，從這一變化我

們能夠看出，今后高考將專門重視實驗、實習(xí)與研究性課題的考查。

（二）命題角度

綜觀多年高考實驗題目，命題角度要緊有如下幾個方面的特點：

1.以實驗，專門是經(jīng)典實驗、新技術(shù)的各項實驗為背景，重點考查

學(xué)生的基礎(chǔ)知識、差不多理論及運用已有知識在新情境下解決有關(guān)咨詢題

的能力。如2002年全國理綜試題中“驗證鎂是植物生活的必要條件”的錯

誤實驗分析和正確的實驗設(shè)計。

2.以教材所列實驗內(nèi)容為命題材料，考查學(xué)生對實驗技術(shù)的把握，

對實驗原理、實驗程序等內(nèi)容的分析、歸納和總結(jié)，重點考查學(xué)生的具體

實驗水平、實驗洞悉與分析推導(dǎo)能力，運用恰當(dāng)?shù)恼Z言對實驗結(jié)果作出科

學(xué)描述和講明的能力。

3.以給出材料為基礎(chǔ)，按照現(xiàn)有條件，設(shè)計實驗程序、推測實驗結(jié)

果，并對實驗結(jié)果進(jìn)行合理的分析和講明，以考查考生使用恰當(dāng)?shù)姆椒?/p>

證簡單的生物學(xué)事實，并對結(jié)果進(jìn)行講明和分析的能力等。如2001年全國

理綜合測試中“設(shè)計實驗證明生長素在植物體只能從形狀學(xué)上端向下端運

輸”，再如2003年理科綜合能力測試（新課程卷）中“驗證脊神經(jīng)背根、腹根

的傳導(dǎo)功能”等，該類試題能較好地反映考生的綜合素養(yǎng)（如自學(xué)能力、收

集處理信息的能力、語言表達(dá)能力、知識遷移能力與創(chuàng)新能力、實驗研究

的方法和能力、邏輯思維的條理性與嚴(yán)密性等），已成為當(dāng)前命題的熱點。

4.今后的高考實驗命題將有可能在以下兩個方面有所突破：一是增加題

目的開放性，要緊是實驗題目、材料、方法和步驟等部分環(huán)節(jié)的開放，而

不是完全開放。二是給出有關(guān)的實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行處理，

包括分析、描述、表達(dá)等，以體現(xiàn)《考試大綱》中“用簡單的圖表和數(shù)據(jù)

描述生命活動的特點”能力要求。

三、生物實驗的理論和方法

生物學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是獵取生物學(xué)知

識的重要手段，是科學(xué)研究過程的重要環(huán)節(jié)，從孟德爾對遺傳定律的研究

中便不難發(fā)覺實驗的重要性，同時可從中了解科學(xué)研究的差不多過程。

(-)生物實驗程序

生物科學(xué)實驗的一樣程序為：

觀看并提出咨詢題一提出假講一設(shè)計并完成實驗一分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)

論。

1.觀看，提出咨詢題

在觀看基礎(chǔ)上提出有意義的值得探討的咨詢題。

2.提出假講

假講也稱假設(shè)或推測，指用來講明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，

也確實是對所提出的咨詢題所做出的參考答案。假講一樣分為兩個步驟：

第一步，提出假講，即依據(jù)發(fā)覺的事實材料或已知科學(xué)原理，通

過制造性的思維，提出初步假定。

第二步，作出推測推斷，依據(jù)提出的假講，進(jìn)行推理得出假定性

結(jié)論。

如：孟德爾“對分離現(xiàn)象講明的驗證的測交”實驗的假講是：F1(D

d)產(chǎn)生配子時，產(chǎn)生含有基因D和含有基因d的兩種配子，同時它們的數(shù)

量相等。而預(yù)期是測交結(jié)果的后代中高莖與矮莖之比為1：1。

3.設(shè)計完成實驗

實驗是完成假設(shè)和解決咨詢題的最終途徑，指在人為操縱的條件

下研究事物變化的一種方法。如孟德爾在驗證”對分離現(xiàn)象的講明”這一

假設(shè)時，便巧妙地設(shè)計了“測交”實驗。

4.分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論

觀看、實驗的目的在于獵取驗證性的結(jié)果。因此在實驗中要記錄

實驗的事實、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，捕捉、記錄由實驗變量帶來的反應(yīng)變量。據(jù)此

論證、講明實驗中的自變量與因變量的因果關(guān)系，進(jìn)而得出實驗結(jié)論。①

如果所獵取的結(jié)果與假設(shè)相符，則確信假設(shè)；②如果結(jié)果與假設(shè)不相符，

則否定假設(shè)；③如果結(jié)果與假設(shè)無關(guān)，則無從判定，可另做假設(shè)。實驗過

程必須客觀、真實。

(二)生物實驗的差不多步驟

一個完整的生物學(xué)實驗包括以下差不多步驟：

1.確定課題，明確目的原理

做什么實驗；解決什么咨詢題；依據(jù)什么原理。

2.提出假設(shè)

提出初步假定，并對可見現(xiàn)象提出一種可檢測的講明，具體為：

提出假設(shè).尋找證,尊警二假鬻，，例如，孟德爾“對分離現(xiàn)象講明的

［不符合事實f假設(shè)不成"

驗證”的測交實驗假設(shè)是：“Fl（Dd）產(chǎn)生配子時，產(chǎn)生含有基因D和基因d

的兩種配子，同時它們的數(shù)目相等

3.作出實驗預(yù)期

在檢測實驗假設(shè)前，先提出實驗預(yù)期結(jié)果（一個假定的結(jié)果），若預(yù)期結(jié)

果沒有實現(xiàn)，講明假設(shè)不成立；若預(yù)期結(jié)果實現(xiàn)，則假設(shè)成立。

4.設(shè)計實驗

按照實驗?zāi)康暮吞岢龅募僭O(shè)，確定實驗差不多思路，確定選材、裝置

及實驗對比等，設(shè)計實驗的具體方法步驟，并按設(shè)計的方案進(jìn)行操作。

5.觀看、記錄實驗現(xiàn)象和收集數(shù)據(jù)

客觀如實地觀看、記錄實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)果，并通過一定方式將

實驗結(jié)果出現(xiàn)出來。

6.分析作結(jié)

對記錄的數(shù)據(jù)（包括現(xiàn)象和結(jié)果）進(jìn)行整理分析，歸納出一樣概括性判

定，并用文字、表格、繪圖等形式作出簡明的總結(jié)。

7.推論

按照實驗事實進(jìn)行推理得出結(jié)論。

8.交流

寫出實驗報告。

（三）生物實驗的變量、原則

生物實驗設(shè)計應(yīng)該注意以下幾個方面的咨詢題：

1.科學(xué)實驗應(yīng)先確定實驗變量

在實驗過程中，變量是指可被操縱的特定因素或條件。據(jù)其在實

驗中的作用，可分為兩類：

（1）實驗變量與反應(yīng)變量

實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者操縱的因素或條件。

反應(yīng)變量，亦稱因變量，指實驗中由于實驗變量引起的變化和結(jié)果。通常

實驗變量是緣故，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的在于

獲得和講明這種前因后果。例如在“唾液淀粉酶水解淀粉”的實驗中，所

給定的低溫、適溫順高溫是實驗變量，而由于低溫、適溫順高溫條件變化,

唾液淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化，這確實是反應(yīng)變量，該實驗

即獲得和講明溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應(yīng)變量）的因果關(guān)系。

（2）無關(guān)變量與額外變量

無關(guān)變量也稱操縱變量，指實驗中除實驗變量外的阻礙實驗現(xiàn)象和實

驗結(jié)果的因素或條件。額外變量也稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量引

起的變化和結(jié)果。明顯額外變量會對反應(yīng)變量起干擾作用。如：上述實驗

中除實驗變量以外，試管的潔凈程度、唾液新奇程度、可溶性淀粉濃度和

純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度、實驗操作程序、溫度處理的時刻長

短等，都屬于無關(guān)變量。如果無關(guān)變量的任何一個或幾個因素或條件，對

三個實驗組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)固，則會對實驗結(jié)果造成干擾，

產(chǎn)生誤差。在實驗設(shè)計和操作中，要盡量減少無關(guān)變量，而且不同的實驗

組中的無關(guān)變量應(yīng)完全相同，如此就會幸免實驗結(jié)果的差異是由于無關(guān)變

量引起的可能性，便于清晰地研究實驗變量與反應(yīng)變量的關(guān)系。

（3）教材中有關(guān)實驗的變量

實驗自變量因變量無關(guān)變量

實驗4

催化效率的高低（以點燃但無火試管等用具的潔凈度、環(huán)境溫度、

比較過氧化氫酶和

氟化氫酶、Fe"）焰的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度表相同材料的量、各種試劑的量、

Fe3+的催

示或氣泡產(chǎn)生速度表示）反應(yīng)時刻等

化效率

淀粉酶將淀粉水解（處理后加斐

林試劑，加熱顯現(xiàn)病紅色沉淀），淀粉與蔗糖溶液的量、水浴的溫

實驗5

探究淀粉酶對淀粉和底物的種類（淀粉、但不能水解蔗糖（處理后加斐林度與處理時刻、斐林試劑的使用

試劑并加熱，無質(zhì)紅色沉淀顯量與加熱時刻、操作程序等

蔗糖水蔗糖）

現(xiàn)）

解的作用

①幼苗的種類及生長狀況、

①是否黑暗、單側(cè)

環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件、處理

實驗8光照、平均光照）

的部位、裝置的合理性等

植物向性運動的實驗②改變幼苗空間位置①幼苗彎曲狀況

②萌發(fā)種子的種類及萌發(fā)狀況、

設(shè)計和以同意重力阻礙②根的彎曲方向

環(huán)境溫度、培養(yǎng)條件等

觀看

質(zhì)壁分離（液泡失水縮小、顏

實驗9溶液的種類及濃

外界溶液色變深、原生質(zhì)層與細(xì)胞壁

觀看植物細(xì)胞的質(zhì)壁度；分離與復(fù)原現(xiàn)象的觀看；裝

的濃度即高滲及低分離）；

分離和片的潔凈度及臨時裝片的制作；

滲溶液）質(zhì)壁分離復(fù)原（液泡復(fù)原原狀、

復(fù)原材料的選擇等。

顏色變淺、原生質(zhì)層復(fù)原原狀）

實驗裝置及器材的一致性、實驗

不同濃度植物生長狀況、SO。濃度的操縱、

實驗12植物體的生長狀態(tài)的變化培養(yǎng)的環(huán)境條件、實驗操作程序、

的SO2

觀看SO2對植物的阻礙觀看時刻的長短等

試管的潔凈度、淀粉溶液的量、

實驗13（選修）、

溫度（60℃熱水、沸加碘液后溶液顏色的變化不同溫度的處理時刻長度、操作

溫度對酶活性的阻礙

水、冰塊）程序、碘液的加入量等

研究課題①桿插枝條的生根狀況的差

設(shè)計實驗觀看生長素或生長素（或類似物）異

生長素類似物對植物生的②果實發(fā)育狀況的差異實驗材料的一致

長發(fā)育的阻礙不同濃度③落花落果狀況在使用前后的性、激素濃度的準(zhǔn)確性、處理時

差異刻的一致性等

2.實驗設(shè)計的原則

（1）科學(xué)性原則

所謂科學(xué)性原則，是指實驗的原理要符合科學(xué)原理，實驗結(jié)果的

預(yù)期有科學(xué)依據(jù)，實驗的各個環(huán)節(jié)不能偏離生物學(xué)差不多知識和差不多原

理，以及其他學(xué)科領(lǐng)域的差不多原則。

科學(xué)性原則具有兩個方面的含義。第一，必須保證實驗的設(shè)計不顯現(xiàn)

科學(xué)性錯誤；其次，實驗設(shè)計要具有科學(xué)思想和科學(xué)方法的因素。具體地

講，科學(xué)性原則體現(xiàn)在以下幾個方面：

①實驗原理的科學(xué)性

實驗原理是實驗設(shè)計的依據(jù)，也是用來檢驗和修正實驗過程中失

誤的依據(jù)，因此它必須經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學(xué)檢驗得出的科學(xué)理論。如2000

年全國高考試題中第25題，要求學(xué)生通過實驗驗證“鈣離子在血液凝固中

的作用”。題中給出了兩個實驗原理：血液中的鈣離子在血液凝固過程中起

重要作用，若缺少它則血液不凝固；草酸鉀溶液能與鈣離子發(fā)生反應(yīng)，形

成草酸鈣沉淀，因此具有抗凝血作用。這兩條原理科學(xué)而且完整，學(xué)生可

由此產(chǎn)生明確的設(shè)計思路。

②實驗材料選擇的科學(xué)性

按照實驗?zāi)康暮蛯嶒炘磉x擇恰當(dāng)?shù)膶嶒灢牧希潜ＷC實驗獲得

預(yù)期結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。孟德爾選用自花傳粉的豌豆作為雜交實驗材料，

以及“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗”選用紫色洋蔥作為實驗材料差不

多上經(jīng)典的成功選材的范例。再如，新奇的黑藻嫩葉是“觀看細(xì)胞質(zhì)流淌”

實驗的理想材料，因其新奇，故能保證觀看到的是活細(xì)胞；因其含水量多，

故能保證細(xì)胞質(zhì)流淌的流淌速度快，實驗現(xiàn)象明顯；因其含葉綠體，故能

使細(xì)胞質(zhì)的流淌速度和流淌方向清晰可見；因其葉片薄，故便于制片且能

在顯微鏡下觀看。另外，黑藻在一年四季都能夠培養(yǎng)，取材方便。有了如

此的實驗材料，再加上科學(xué)的方法，就能夠順利達(dá)到實驗?zāi)康摹?/p>

③實驗方法的科學(xué)性

只有科學(xué)的實驗方法，才能得出正確而可靠的實驗結(jié)果，如證明

植物的光合作用過程中開釋CO2的實驗是如此設(shè)計的：通入的空氣先通過

NaOH溶液除去其中的CO2,再通過Ca(OH)2溶液檢驗CO2是否完全

除盡，最后才通入裝有萌發(fā)的種子的密封容器中。只有通過如此的步驟，

才能完全排除干擾因素，證明瓶中的CO2確實來源于種子的呼吸作用。

④實驗結(jié)果的科學(xué)性

這是指關(guān)于實驗得出的結(jié)論不能簡單對待，而應(yīng)該第一記錄，然

后整理，最后再通過認(rèn)真分析，找出它們所能透露給我們的最大的信息量。

如下面那個實驗：用含有各種必需礦質(zhì)元素的溶液培養(yǎng)大麥，48小時后測

定幾種離子的濃度占該離子開始濃度的百分比，實驗結(jié)果如下：

實驗條件水分消耗(mL)Ca2+K+Mg2+

光照109013527179

黑暗53410535113

上面的結(jié)果因為通過了記錄和整理，因此使人一目了然。觀看那

個實驗結(jié)果，第一要看出該實驗中設(shè)計了哪些對比組，由上表可知，表中

顯現(xiàn)三組對比：一組是有光與無光；一組是水分的吸取與礦質(zhì)元素的吸取;

還有一組是不同的礦質(zhì)元素的吸取情形比較。因此我們分析實驗結(jié)果時，

也應(yīng)從這三個方面人手，得出如下結(jié)論：一是植物對水分和礦質(zhì)元素的吸

取與光有關(guān)；二是植物對水分和礦質(zhì)元素的吸取是兩個相對獨立的過程；

三是植物對礦質(zhì)元素的吸取具有選擇性。

(2)平行重復(fù)原則

任何實驗必須有足夠的實驗次數(shù)，才能幸免結(jié)果的偶然性，使得

出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。平行重復(fù)原則要求操縱某種因素的變化強度，觀看

其對實驗結(jié)果的阻礙程度。下面的這道題確實是按照平行重復(fù)原則設(shè)計的

實驗。在用質(zhì)壁分離法測定細(xì)胞液濃度的實驗中，把剪成小塊的洋蔥表皮

分別放人下面各組溶液中，結(jié)果如下表：

培養(yǎng)皿蔗糖溶液濃度發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞占觀看細(xì)

(mol/L)胞數(shù)目的百分比

10.2無

20.3無

30.415%

40.540%

50.680%

60.799%

70.8100%

請回答：

(1)該洋蔥細(xì)胞液等滲濃度范疇為。

(2)在以上基礎(chǔ)如何改進(jìn)實驗，將測定的洋蔥表皮細(xì)胞的細(xì)胞液濃

度范疇精確到小數(shù)點后兩位數(shù)。

A.需設(shè)置的蔗糖溶液濃度分別為。

B.o

C.觀看。

D.結(jié)果與分析。

實驗的第二步需要按照平行重復(fù)原則設(shè)計實驗來得出結(jié)論。

(3)單一變量原則

該原則可使實驗中的復(fù)雜關(guān)系簡單化，使結(jié)果更準(zhǔn)確。其含義是:

①不論一個實驗有幾個實驗變量，都應(yīng)做到一個變量對應(yīng)觀測一

個反應(yīng)變量。

②實驗中要盡可能幸免無關(guān)變量及額外變量的干擾。例如，在“探

究淀粉酶對淀粉和蔗糖水解作用”的實驗中，加入的淀粉和蔗糖是單一變

量，而加入的淀粉酶的量、反應(yīng)溫度、pH則應(yīng)操縱成相同條件，否則這些

因素的差異將作為無關(guān)變量，干擾實驗結(jié)果及對實驗結(jié)果的分析。

再如：某愛好小組為了研究陽光對大豆發(fā)芽的阻礙，而在兩個花

盆里種了大豆，并設(shè)計如下實驗：

花盆陽光溫度水

I光照20℃充足

II暗室20℃不充足

在這一實驗設(shè)計中，應(yīng)該改正的錯誤是()

A.兩個花盆應(yīng)該放在向陽的地點

B.兩個花盆都應(yīng)放在暗處

C.兩個花盆的溫度不應(yīng)該一樣高

D.兩個花盆都應(yīng)該澆給充足的水

那個實驗要研究的是陽光對大豆發(fā)芽的阻礙，因此陽光應(yīng)該為自

變量。按照單因子變量的原則，其他因素都應(yīng)相同，兩花盆該澆給同樣充

足的水，如此既保證了單一變量，又使大豆可不能因為缺水而阻礙發(fā)芽。

而如果兩個花盆都澆水不足，兩個花盆中的大豆就會因為缺水而使發(fā)芽不

良，也會導(dǎo)致實驗的失敗。因此，在考慮單因子變量原則時，還應(yīng)盡量使

常量能夠滿足實驗成功的條件。

(4)操縱與平穩(wěn)操縱原則

該原則是指要嚴(yán)格地操縱自變量，以獵取因變量。同時，要嚴(yán)格地均

衡無關(guān)變量，以排除額外變量干擾。即盡量排除實驗誤差，以取得較為精

確的結(jié)果。常用的方法有單組、等組及輪組實驗法。

①單組實驗法

對一組（或一個）對象，既用A法，又用B法，順序隨機(jī)或輪番循環(huán)，

這是生物實驗常用的實驗方法。例如，“觀看植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”

實驗，通常是將做好的紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞裝片，先用蔗糖溶液做質(zhì)

壁分離觀看，接著又用清水做質(zhì)壁分離復(fù)原觀看，這確實是單組實驗法。

由于對象同一，無關(guān)變量的阻礙也就被平穩(wěn)和抵消了。

②等組實驗法

將狀況相等的對象，分成兩組或多組，一組用A法，另一組用B法，

這也是生物實驗常用的實驗方法。例如，“植物激素與向性”實驗，設(shè)計了

5組實驗，其對象是玉米幼苗，要求品種、萌發(fā)期、粗細(xì)、大小、長勢等狀

況差不多上相同的，這確實是等組實驗法，對無關(guān)變量的阻礙起到了平穩(wěn)

和排除作用。

③輪組實驗法

對兩組或兩組以上的對象，循環(huán)進(jìn)行兩個或兩個以上的實驗處理。如

甲組一一A法、B法；乙組一一B法、A法等，如此能有效的平穩(wěn)和抵消無

關(guān)變量的阻礙。自然，操作起來要苦惱一些。例如，“植物向光性”實驗，

可隨機(jī)取2株（組）生長狀況并不相等的玉米幼苗，做如下實驗處理：

m加工小內(nèi)）“?先“不透光”處理

甲組：玉米幼吼后“單側(cè)光,,處理

碘螂齷M窿；微：既光“）和b+c（”單側(cè)光”）的比較，這確實是

輪組實驗法。不管先用單側(cè)光處理，依舊先用不透光處理，兩株長勢不同

的玉米均表現(xiàn)向光性，均由單側(cè)光引起，可見這種實驗處理的匹配，對平

穩(wěn)、排除無關(guān)變量更有講服力。

（5）對比原則

對比原則是中學(xué)實驗中最常用的原則，如有關(guān)酶的高效性、專一

性和阻礙酶活性的條件的實驗，觀看植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗都采納

了對比。通過設(shè)置對比實驗，既可排除無關(guān)變量的干擾，又可增加實驗結(jié)

果的可信度和講服力。

在一個對比實驗中，可包括實驗組和對比組。實驗組是同意自變

量處理的對象組，對比組是不同意自變量的處理的對象組，一樣是隨機(jī)決

定的。常用的對比組類型有以下幾種：

①空白對比

對比組為不作任何處理的對象組。如“探究阻礙淀粉酶活性的條件”

實驗中，1號試管加1mL蒸俺水，2號、3號試管分別加等量的NaOH、H

Cl溶液，1號試管即為典型的空白對比組；用小狗做活體材料設(shè)計實驗，

證明動物生長激素的分泌器官及作用時，用不做任何處理的小狗作對比，

與切除了腦垂體的小狗進(jìn)行比較。

②自身對比

實驗與對比在同一對象上進(jìn)行，不另設(shè)對比組。如“觀看植物細(xì)胞質(zhì)

壁分離和復(fù)原”實驗，既是典型的自身對比一一實驗處理前的對象狀況為

對比組，實驗處理后的對象變化為實驗組。

③條件對比

給實驗組某種處理，給對比組另一條件的處理。如在驗證唾液淀粉酶

發(fā)揮作用的最適溫度的實驗中的O℃和80（下的對比。再如在“驗證甲狀

腺激素促進(jìn)幼小動物發(fā)育”的實驗中，存在以下實驗組和對比組。

甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）

乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑（條件對比組）

丙組：對蝌蚪不作任何處理（空白對比）

④相互對比

指不另設(shè)對比組，而是利用幾個實驗組相互對比。如驗證溫度對唾液

淀粉酶活性阻礙的實驗中6（TC、CTC、372之間的對比；驗證pH對唾液淀

粉售光三光莖光至把液之間的對比。再如在“植物向光性”

的§對比可證明感光部位在胚芽鞘尖端，3

也,可與2對比。

1234

未經(jīng)處理尖端遮光切去尖端中部遮光

（四）生物實驗設(shè)計的方案內(nèi)容

（1）實驗課題（題目）：即實驗研究的課題名稱。

（2）實驗?zāi)康模幻鞔_要解決什么咨詢題，探究哪方面的生物學(xué)規(guī)律,

預(yù)期要取得何種成果。

(3)實驗原理：即實驗依據(jù)和思路。

(4)實驗內(nèi)容：按照實驗?zāi)康拇_定具體的研究內(nèi)容。一樣方法是把

研究咨詢題分解為許多小課題，分別進(jìn)行研究，然后再將實驗結(jié)果加以綜

合分析。

(5)實驗材料：取材是實驗成敗的關(guān)鍵因素之一，一定要按科學(xué)的

要求選好實驗對象。

(6)實驗方法：即采納哪些研究方法能獲得明顯的實驗結(jié)果。應(yīng)盡

量地減少人為或偶然的實驗誤差。同時應(yīng)注意：①按照研究內(nèi)容確定實驗

類型和方法。如野外生物種類考察，要緊采納觀看實驗法；探明某一生命

現(xiàn)象的性質(zhì)和含量，用定性、定量實驗分析法。②按照實驗的類型明確具

體的研究方法。如觀看實驗要明確是采納解剖觀看依舊野外觀看，要明確

觀看的項目和標(biāo)準(zhǔn)。③設(shè)置對比，適當(dāng)增加重復(fù)，保證實驗的準(zhǔn)確性。④

進(jìn)行田間實驗時，應(yīng)按照實驗性質(zhì)的不同，分為大區(qū)實驗和小區(qū)實驗。田

間試驗要作合理的田間規(guī)劃，按照土地條件、作物種類、實驗要求和工作

方便，規(guī)劃小區(qū)面積、重復(fù)次數(shù)和田間排列方式；另外，還要注意設(shè)置對

比小區(qū)和愛護(hù)行。⑤設(shè)計實驗方法應(yīng)盡量采納先進(jìn)的實驗技術(shù)和儀器設(shè)備,

確保研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。

(7)實驗用具和藥品：即實驗采納哪些設(shè)備和儀器，使用哪些藥品，

從而實現(xiàn)有打算和有效地觀測與分析。

(8)實驗程度：即實驗流程，也確實是如何運用儀器設(shè)備作用于實

驗對象的程序或步驟，對全部實驗過程作出總體設(shè)計。

(9)日程安排：按照整體實驗的要求，按日程分時期實施實驗方案。

(五)生物實驗的方法技術(shù)、試劑、器材

1.常規(guī)實驗方法

教材中的實驗方法可大致歸納為以下10種：

①顯微觀看法。如觀看植物細(xì)胞有絲分裂的實驗，觀看植物細(xì)胞的質(zhì)壁

分離與復(fù)原實驗等。

②觀色法：如動物毛色和植物花色的遺傳實驗。

③同位素示蹤法。如噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，用1802和14co2追蹤光

合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑的實驗等。

④等組實驗法。如小麥淀粉酶催化淀粉的實驗，發(fā)覺生長素的燕

麥胚芽鞘實驗等。

⑤加法創(chuàng)意。如用飼喂法研究甲狀腺激素的實驗，用注射法研究

生長激素的實驗，用移植法研究性激素的實驗等。

⑥減法創(chuàng)意。如用閹割法或摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生

長激素的實驗，雌蕊受粉后除去正在發(fā)育的種子的實驗等。

⑦雜交實驗法。如孟德爾發(fā)覺遺傳定律的豌豆雜交、測交的實驗,

小麥的雜交實驗等。

⑧化學(xué)分析法。如番茄和水稻對鈣和硅選擇吸取的實驗，葉綠體

中色素的提取和分離實驗等。

⑨理論分析法。如大、小兩種草履蟲的競爭實驗，植物根向地生

長、莖背地生長的實驗，植物向光性實驗等。

⑩模擬實驗法。如滲透作用的實驗裝置，分離定律的模擬實驗等。

上述內(nèi)容差不多上能夠包括一樣的實驗方法，通過復(fù)習(xí)懂得了這

些實驗方法將有利于認(rèn)識、分析和設(shè)計新的實驗。此外上述多數(shù)的實驗方

法有一個共同的特點，確實是實驗結(jié)論的得出，差不多上一個邏輯推理過

程，或者講差不多上一個透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的思維過程。因此復(fù)習(xí)中要充

分體會和體驗?zāi)莻€過程。能夠講構(gòu)建實驗的方法體系，為分析、解決和設(shè)

計新的實驗，以及形成實驗?zāi)芰?，奠定了良好的方法基礎(chǔ)和思維基礎(chǔ)。

2.實驗材料的常用處理方法和技術(shù)

熟悉常用的實驗方法和技術(shù)，懂得每種方法和技術(shù)的適用情形并熟練

把握其操作技能，以便在設(shè)計實驗時能進(jìn)行遷移和利用。要緊包括以下幾

個方面：

①光學(xué)顯微鏡觀看。適用于觀看生物微觀結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)，包

括光鏡下看到的各種細(xì)胞器。要求學(xué)生熟練把握顯微鏡的使用技術(shù)。

②制作臨時裝片、切片和涂片。適用于顯微觀看，凡需在顯微鏡

下觀看的生物材料，必須先制成臨時裝片、切片和涂片。關(guān)于這些材料要

求薄而透亮，在制作臨時裝片時要展平放置于水中，不得重疊；蓋蓋玻片

時從一側(cè)輕輕地斜放上去，防止產(chǎn)動氣泡，若不小心產(chǎn)生了氣泡，則能夠

在蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引，引走氣泡。

如“觀看植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”中要制作洋蔥表皮細(xì)胞的臨時裝片,

“在生物組織中脂肪的鑒定”中要制作花生種子的切片等等。

③研磨、過濾。適用于從生物組織中提取物質(zhì)，如酶、色素等，

要求學(xué)生熟練把握研磨、過濾的方法，如研磨時要先將生物材料切碎，然

后加入摩擦劑（常用二氧化硅）、提取液及其必要物質(zhì)，充分研磨之后，往往

要進(jìn)行過濾，以除去渣滓，所用過濾器具則按照需要或按照試題中提供的

器材加以選用，如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等等。課本上涉及到

研磨和過濾的地點有兩處：一是研磨發(fā)芽的小麥，過濾制得淀粉酶；二是

在提取和分離葉綠體色素時，研磨葉片，過濾得到濾液。概括加快研磨速

度的方法，是加入一定量的SiO2,由于過濾只是粗略地去掉渣滓，因此為

了提升速度并使實驗明顯，一樣不選用濾紙，而是選用脫脂棉。

④解離技術(shù)。用于破壞細(xì)胞壁，分散植物細(xì)胞，制作臨時裝片。

⑤恒溫技術(shù)。適用于有酶參與的生化反應(yīng)，以及用熱酒精脫去葉

片中的色素等。一樣用水浴或恒溫箱。

⑥紙層析技術(shù)。紙層析法是利用物質(zhì)隨層析液在濾紙上的擴(kuò)散速度不同

的原理，達(dá)到將物質(zhì)分離的目的。適用于溶液中物質(zhì)的分離。要緊步驟包

括制備濾紙條，畫濾液細(xì)線，層析分離。層析液一定含有兩種以上的溶劑,

不同的層析液有不同的層析成效。注意事項：①經(jīng)分離的物質(zhì)要有一定的

顏色或通過藥品處理后能顯示出一定的顏色；②層析液不能沒過樣品；③

層析實驗要在層析液走完濾紙后終止；④要加蓋。

⑦植物葉片生成淀粉的鑒定。適用于光合作用的有關(guān)實驗，要緊

步驟包括饑餓、光照、酒精脫色、加碘。

⑧同位素示蹤技術(shù)。同位素示蹤技術(shù)可用于物質(zhì)代謝以及其他實驗中以

了解物質(zhì)來源或去向，或者區(qū)分情況結(jié)果是由于此依舊彼的緣故。如光合

作用光反應(yīng)產(chǎn)物一一氧氣中的氧的來源，二氧化碳形成葡萄糖的途徑，確

定誰是遺傳物質(zhì)的噬菌體浸染細(xì)菌的實驗等。

⑨對比實驗。對比實驗是指有一個條件不同，其他條件都相同（都滿足）

的情形下所進(jìn)行的一組實驗，借此了解條件與結(jié)果之間的關(guān)系。用于對比

的實驗對象一樣稱為對比。設(shè)置對比，能夠使實驗結(jié)論更加真實可靠。

另外還有根尖培養(yǎng)、幼小動物的飼養(yǎng)、植物必需元素的鑒定等。

3.常用器材、試劑及藥品的配置

（1）差不多器材

顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鏡子、刀片、培養(yǎng)皿、剪刀、解剖刀、解

剖針、解剖盤等。

（2）差不多試劑或藥品

光合作用和呼吸作用中涉及到的藥品和器材：NaOH（吸取CO2）、Ca（O

H）2（檢驗CO2）、NaHCO3溶液（CO2的來源）、帶余燼的木條（檢驗02）、酒

精（脫去葉片中的色素，便于觀看淀粉和碘液的顏色反應(yīng)）、碘液（檢驗淀粉）、

石蕊試紙［用于溶液中的酸堿檢測（與CO2有關(guān)）］、燈［光源（用于光合作用）］、

布（黑紙）（遮光：限制光合作用）］。

（3）試劑及配制（*）

①斐林試劑和雙縮腺試劑

鑒定還原性糖的試劑一一斐林試劑

a.取35g硫酸銅，溶解在400mL蒸儲水里，加蒸僧水到500mL。

b.取85g氫氧化鉀（或70g氫氧化鈉）和175g酒石酸鈉，溶解在400mL

蒸儲水里，加蒸儲水到500mL。

注意：以上兩種溶液要分別儲存，使用時再等量混合，現(xiàn)配現(xiàn)用。

鑒定蛋白質(zhì)試劑一一雙縮腺試劑

分別配制質(zhì)量濃度為O.lg/mL的氫氧化鈉溶液和質(zhì)量濃度為O.Olg/mL

的硫酸銅籀液，備用。測定時，在3mL待測物中加入1mL質(zhì)量濃度為0.1

g/mL的氫氧化鈉溶液和1滴質(zhì)量濃度為O.Olg/mL的硫酸銅溶液。如有蛋

白質(zhì)，會顯現(xiàn)紫色反應(yīng)。

②鑒定淀粉試劑——碘液

取2g碘化鉀，溶解在10mL蒸儲水中，再加1g碘，待溶解后用蒸儲水

稀釋到300mL即可。

③鑒定脂肪試劑一一蘇丹ni干粉染液

取o.ig蘇丹in干粉，放入無水乙醇中，加熱使其充分溶解，成為飽和

乙醇溶液，過濾后倒進(jìn)試劑瓶密封儲存?zhèn)溆茫蓛Υ鏀?shù)月。

④鑒定CO2試劑——澄清石灰水（Ca（OH）2溶液）；酸堿指示劑。

取飽和石灰水澄清過濾，密封備用。

⑤用于植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原試劑

質(zhì)量濃度為O.3g/mL的蔗糖溶液；

質(zhì)量濃度為O.05g/mL的氯化鈉溶液；

質(zhì)量濃度為O.05g/mL的硝酸鉀溶液。

⑥細(xì)胞核、染色體染色溶液——龍膽紫溶液

取龍膽紫溶解在2%乙酸溶液中，直到溶液不變成深紫色為止。

⑦細(xì)胞核、標(biāo)本染色液——洋紅溶液

取5g明磯溶解在95mL蒸僧水中，再加O.5g洋紅，煮沸、冷卻、過

濾?？杉尤肷僭S石炭酸防霉。

⑧鑒定DNA的試劑——二苯胺試劑

A液：1.5g二苯胺溶于100mL冰醋酸中，再加1.5mL濃硫酸，用棕色

瓶儲存。

B液：乙醛的體積分?jǐn)?shù)為0.2。

⑨植物無土栽培營養(yǎng)液

配方：硝酸鈣0.821g、硝酸鉀0.506g、磷酸二氫鉀0.136g、硫酸鎂O.

120g、酒石酸鐵0.005g。

將上述鹽類溶解在少量蒸儲水中，稀釋到1000mL。

注：土壤浸出液，把肥沃土壤放入清水（重量比1：1）攪拌后，用濾紙

過濾即得，

⑩固定液

配方：95%乙醇3份，丁醋酸1份，按體積比配制?？蓛Υ孀罴延^看

時期的花藥和根尖。

用層次。

四、生物實驗的差不多題型分析

1.差不多操作型實驗題

生物學(xué)實驗是建立在對實驗儀器正確操作的基礎(chǔ)上的。差不多操作技

能包括使用放大鏡、光學(xué)顯微鏡的差不多技能，使用各種玻璃器皿和其他

工具、儀器的技能，配制試劑的技能，制作玻片標(biāo)本的技能，進(jìn)行生理生

化實驗操作的技能，以及進(jìn)行觀看、操作、記錄、繪圖的技能等。

解答該類型題關(guān)鍵在于熟知各種實驗工具的用途、正確的使用方法，

熟知實驗操作程序等。

2.實驗材料的選用型實驗題

實驗材料的選擇關(guān)于有些實驗是否成功，起到重要而關(guān)鍵的作用，按

照實驗要求如何進(jìn)行選材，以及對實驗材料的處理方法是當(dāng)今高考考查的

要緊內(nèi)容。例如，“觀看植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中對紫色洋蔥表

皮選材的題目等。

解答該種類型實驗題的關(guān)鍵在于充分懂得實驗的原理、目的及實驗材

料在實驗中的重要作用。

3.實驗原理的懂得和應(yīng)用型實驗題

懂得實驗原理，了解實驗?zāi)康暮蛯嶒炓笫仟毩⑼瓿蓪嶒灥那疤帷?/p>

驗原理的懂得和應(yīng)用型實驗題是理科綜合試卷的重要題型，這種類型的題

目確實能考查學(xué)生的應(yīng)用能力，如“依據(jù)生態(tài)學(xué)的原理，設(shè)計生態(tài)球或水

族箱”的實驗題目等。

解答這種類型試題的要求是：將生物學(xué)理論（原理、規(guī)律等）與生產(chǎn)實踐

相聯(lián)系，從試題提供的信息特點中找到解題的切入點，并用恰當(dāng)?shù)恼Z言和

方法解答試題。

4.實驗結(jié)果的推斷和處理型實驗題

會觀看、分析和講明實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并得出合理實驗結(jié)論是

獨立完成實驗的重要組成部分。實驗結(jié)果推斷處理型實驗題是歷年高考生

物的常考題型。盡管高考實驗題題型每年都在花樣翻新，但對實驗結(jié)果的

推測、分析和表達(dá)則是常考的。

解答這類題時，應(yīng)充分利用實驗條件和現(xiàn)象，動用恰當(dāng)?shù)纳飳W(xué)原理

進(jìn)行推斷、分析、闡述，得出科學(xué)的結(jié)論。

5.經(jīng)典實驗信息解讀型實驗題

生物科學(xué)的進(jìn)展史是一部持續(xù)對生命活動規(guī)律進(jìn)行探究創(chuàng)新的歷史。

許多的科學(xué)家進(jìn)行探究留下了大量的經(jīng)典生物學(xué)實驗。這些經(jīng)典實驗既構(gòu)

成了高中生物豐富的主體內(nèi)容，又為學(xué)生探究創(chuàng)新提供了成功的思維示范。

縱觀近幾年高考生物實驗題，或分析詮釋、推理預(yù)期，或驗證設(shè)計、創(chuàng)新

探究，其思想的基礎(chǔ)差不多上經(jīng)典實驗。

解答這類題目既要重視對經(jīng)典實驗的深層次的挖掘?qū)W習(xí)，更要對經(jīng)典

實驗進(jìn)行分析、推斷、拓展、創(chuàng)新。要充分利用試題供給的信息，按照試

題的要求作出科學(xué)的判定和表達(dá)。

6.探究型實驗設(shè)計題

探究型實驗設(shè)計過程包括提出咨詢題，作出假設(shè)，制定研究實驗方案,

檢驗假設(shè)。而高考實驗設(shè)計題要求學(xué)生完成的活動內(nèi)容的形式是多種多樣

的，現(xiàn)就可能的模式進(jìn)行分類闡述。

（1）全程探究型實驗

全程探究型實驗包括：發(fā)覺咨詢題和提出咨詢題，對咨詢題作出假設(shè),

設(shè)計實驗和執(zhí)行實驗打算，分析實驗資料，得出實驗結(jié)論，對實驗過程和

結(jié)果進(jìn)行反思（交流和評判）等。實驗設(shè)計一樣按照如下步驟進(jìn)行：（1）明確目

的和要求；（2）聯(lián)系理論原理；（3）確定實驗思路；（4）設(shè)計實驗步驟；（5）對實

驗結(jié)果的預(yù)期進(jìn)行分析討論；（6）得出正確的結(jié)論。

（2）補充實驗的過程

高考試題要求學(xué)生獨立完成全程性探究實驗的各個方面的可能性較

小，而要求學(xué)生對實驗過程中的個別方面，也確實是對實驗的某個局部進(jìn)

行科學(xué)的補充可能性較大?？疾榈膬?nèi)容要緊有：作出假設(shè)、制定打算、推

測結(jié)果、分析結(jié)論和進(jìn)行評判等。例如，2001年的理科綜合能力測試（全國

卷）第25（2）題，確實是要求學(xué)生在試題的提示下.對原實驗設(shè)計作出評判，

然后設(shè)計出相應(yīng)的補充實驗方案。

解答此類題之前必須認(rèn)真審題，了解探究型實驗設(shè)計的目標(biāo)是什么。

分析題干中提供的信息有兩個目的：一是透過背景材料找出該實驗涉及的

知識點；二是確定解決咨詢題的目標(biāo)，如2001年第25（2）題的背景知識是

植物生長素的理論要點，咨詢題的目標(biāo)是評判與補充設(shè)計一組驗證生長素

極性運輸?shù)膶嶒灤蛩?。有些題目還要求學(xué)生用已有的知識對咨詢題做出假

設(shè)。前面提到，適于考查的探究型實驗有多項內(nèi)容，但考查中也不可能面

面俱到，因此在確定咨詢題的目標(biāo)之后要把握解題的方向和關(guān)鍵。

（3）實驗過程中的改錯

在高考試卷中，也常常會顯現(xiàn)實驗改錯題，此類題目要緊是在制定實

驗方案時違抗了實驗設(shè)計原則。在實驗設(shè)計時，除了要對所設(shè)計的實驗有

一個整體設(shè)想，有一條清晰的思路，注意操作的可行性之外，還要注意遵

循以下差不多原則：（1）科學(xué)性原則；（2）單因子變量原則；（3）平行重復(fù)原則;

（4）設(shè)置對比原則等。

7.開放型實驗設(shè)計題

開放型實驗設(shè)計是一種思維開放型試題，它的解題思維方向不惟一，

試題所引發(fā)的思維是一種呈扇型發(fā)散的思維，不同學(xué)生可能會有不同的解

題方案，同一位學(xué)生也可能會有若干種不同的解題方法。這類試題有利于

學(xué)生多向思維、求異思維以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。開放性實驗設(shè)計題可分為

條件開放型試題和結(jié)論開放型試題兩種。

（1）條件開放型試題

條件開放型試題的特點是題目條件不完備，答題的條件不充足，答題

的原理或依據(jù)不明確，但“條條大道通羅馬”，結(jié)論只有一個。

（2）結(jié)論開放型試題

結(jié)論開放型試題特點是試題改變了傳統(tǒng)試題的“答案惟一”的做法，

變“答案惟一”為“答案不惟一:此類試題的任何一個答案都能完成試題

的指令，符合并滿足試題的全部條件和要求。

8.驗證性實驗設(shè)計題

實驗設(shè)計是一種綜合能力，如對實驗原理、實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象和實

驗結(jié)論等內(nèi)容的分析、歸納和總結(jié)，用以考查學(xué)生的懂得能力、分析能力、

綜合能力、收集處理信息的能力、邏輯思維能力、語言文字表達(dá)能力等，

歸結(jié)為一句話，即創(chuàng)新能力。

驗證性實驗設(shè)計的差不多內(nèi)容：

①實驗名稱：是關(guān)于一個什么內(nèi)容的實驗。

②實驗?zāi)康模阂骄炕蛘唑炞C的某一事實。

③實驗原理：進(jìn)行實驗依據(jù)的科學(xué)道理。

④實驗對象：進(jìn)行實驗的要緊對象。

⑤實驗條件：按照實驗原理確定儀器和設(shè)備；要細(xì)心摸索實驗的

全過程。

⑥實驗方法與步驟：實驗采納的方法及必需（最佳）操作程序。每一

步驟都必須是科學(xué)的；能及時對儀器、步驟進(jìn)行有效矯正。

⑦實驗測量與記錄：對實驗過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測量手段與準(zhǔn)

確客觀的記錄。

⑧實驗結(jié)果推測及分析：能夠推測可能顯現(xiàn)的實驗結(jié)果并分析導(dǎo)

致的緣故。

⑨實驗結(jié)論：對實驗結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個科學(xué)的結(jié)論。

9.生物、化學(xué)實驗題

生物化學(xué)是利用化學(xué)理論和方法研究生物的一門科學(xué)，如教材中“組

織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”、“比較過氧化氫酶與Fe3+的催化效率”、

“DNA的粗提取與鑒定”等都屬生物化學(xué)實驗。

解答生物化學(xué)實驗題除遵循生物實驗題的一樣解題規(guī)律外，還要把握

構(gòu)成生物體各種化合物的化學(xué)性質(zhì)和生物功能，按照試題提供的條件及實

驗原理，進(jìn)行全面分析，得出試題的答案。

五、實驗題解題的差不多思路

1.了解題目要求

解題第一要明確題意，只有明確題意才能方向明確，少走彎路。明確

題意確實是要弄清是設(shè)計實驗方案、步驟，依舊分析實驗結(jié)果。

2.明確實驗的目的和原理

明確實驗到底要解決什么咨詢題，用生物學(xué)的什么原理。如2000年上

海生物高考實驗設(shè)計題要求鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液，事實上驗?zāi)康?/p>

只要求定性區(qū)別兩瓶蔗糖溶液的濃度，不要求作具體的濃度測定。按照該

題實驗器材有半透膜制成的透析袋可知：所運用的原理是按照不同濃度的

蔗糖溶液其滲透性不同，即通過半透膜的水分總是從低濃度一側(cè)向較高濃

度一側(cè)滲透。再如“探究酶的活性與溫度的關(guān)系”的實驗原理為：淀粉遇

碘變藍(lán)，淀粉酶可催化淀粉水解為麥芽糖，麥芽糖遇碘不變藍(lán)。

3.確定實驗思路

即按照原理對實驗作出假設(shè)，對可能產(chǎn)生的現(xiàn)象作出推測，充分利用

實驗材料確定實驗思路。

（1）找出自變量和因變量，以及阻礙本實驗的無關(guān)變量，然后構(gòu)思實

驗變量的操縱方法和實驗結(jié)果的獲得手段。如驗證“C02是光合作用合成

有機(jī)物的必需原料”，第一明確該實驗的條件是CO2,結(jié)果是光合作用（合

成有機(jī)物），阻礙結(jié)果的條件變化應(yīng)該是CO2的有、無兩種情形，那么對比

的設(shè)計就應(yīng)該為空白對比。阻礙實驗結(jié)果的無關(guān)變量有溫度、pH、實驗用

植物的生長狀況、饑餓處理的環(huán)境、吸取CO2的氫氧化鈉的量及濃度等因

素，這些無關(guān)變量中的任何一種因素的不恰當(dāng)處理都會阻礙實驗結(jié)果的準(zhǔn)

確性和真實性。因此實驗中必須嚴(yán)格操縱無關(guān)變量，做到平穩(wěn)和排除無關(guān)

變量對實驗結(jié)果的阻礙。常常采納對比的方法，即在無關(guān)變量相同的條件

下，觀看實驗變量（實驗條件）的不同情形對反應(yīng)變量（實驗結(jié)果）的阻礙。

（2）了解實驗對象是什么。實驗所用的生物學(xué)材料，如光合作用

的葉片，驗證質(zhì)壁分離所用的成熟植物細(xì)胞。

（3）弄清晰實驗條件有哪些。完成這一項實驗所必需的理化條件

及生物學(xué)處理方法，如光照、溫度、pH、酶、緩沖劑、離心等。

4.科學(xué)設(shè)計實驗步驟

這一環(huán)節(jié)要遵循科學(xué)性原則、可操作性原則、對比設(shè)計原則、單一變

量原則，使實驗有可信度和講服力。按照實驗?zāi)康?、原理和思路，設(shè)計出

合理的實驗裝置和實驗操作步驟。要考慮題目中所提出的材料和試劑分別

起什么作用？同時，題目中給出的實驗試劑和材料一樣應(yīng)充分利用，除非

題目條件承諾，否則不能隨意增加實驗試劑和材料。

5.記錄分析實驗方法和步驟、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

如實記錄在實驗中觀看到的現(xiàn)象。除了用文字進(jìn)行記錄外，還能夠用

數(shù)據(jù)或符號進(jìn)行記錄。分析應(yīng)有的實驗結(jié)果，對意料之外的結(jié)果乃至失敗

的情形作出恰當(dāng)?shù)姆治龊屯普摗?/p>

6.分析得出結(jié)論

按照實驗觀看的現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)，通過分析、運算、圖表、繪圖等方

法作一個簡明的總結(jié)。

7.注意事項及補救措施

實驗中若要使用有毒物質(zhì)，應(yīng)如何使用？加熱酒精應(yīng)采納水浴法隔水加

熱。一旦燃燒如何辦?這些注意事項都應(yīng)該在實驗前有所預(yù)備，這些方面常

常需要有關(guān)學(xué)科實驗?zāi)芰Φ慕浮?/p>

以上只是解答一樣綜合實驗設(shè)計題的方法，在解

題過程中，應(yīng)按照實驗設(shè)計題的具體情形和要求，作出正確的回答。

六、提升生物實驗設(shè)計水平的幾點見解

1.把握書本知識是提升能力的基礎(chǔ)

生物學(xué)的差不多概念、原理和規(guī)律差不多上是通過前人的持續(xù)實驗總

結(jié)出來的，因而深入懂得與靈活運用基礎(chǔ)知識是培養(yǎng)科學(xué)的思維方法、完

成不同類型實驗設(shè)計的基礎(chǔ)。

2.深刻領(lǐng)會教材有關(guān)實驗的本質(zhì)與特點是提升實驗設(shè)計能力的前提

第一應(yīng)認(rèn)真分析教材涉及的實驗，懂得每個實驗的原理與目的要

求，弄清材料用具的選定方法與原則，把握實驗方法和步驟，深入分析實

驗條件、過程、現(xiàn)象或結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、嚴(yán)謹(jǐn)性與可變性，如此我

們進(jìn)行實驗設(shè)計就有了依據(jù)和差不多框架；其次對有關(guān)章節(jié)所介紹的實驗

專門是一些經(jīng)典實驗要用心揣摩，能描述其原理、目的、方法步驟、現(xiàn)象

與結(jié)果推測及結(jié)論的推導(dǎo)等。如“驗證酶的催化作用”、“半透膜與滲透作

用”、“向光性與生長素的發(fā)覺”、“噬菌體侵染細(xì)菌”、“孟德爾定律“，等等。

3.學(xué)會對已知實驗進(jìn)行變換與轉(zhuǎn)化設(shè)計是提升實驗設(shè)計能力的有效手

段

求變、求異思維的進(jìn)展有助于提升實驗綜合能力。一個實驗可能

有多種材料用具選擇，幾種方法步驟的設(shè)計，也可能從不同實驗現(xiàn)象與結(jié)

果中得出同一個結(jié)論，更重要的是通過換位摸索能提升科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)探

究精神。如質(zhì)壁分離與質(zhì)壁分離復(fù)原實驗中，將蔗糖溶液加以改變會分別

顯現(xiàn)什么結(jié)果？將蔗糖改為葡萄糖、KNO3或其他試劑會分別顯現(xiàn)什么結(jié)

果？可否用其他組織細(xì)胞替代洋蔥表皮？又如色素提取與分離實驗可否用

無水乙醇或者其他有機(jī)溶劑來溶解色素？可否用CC14或其他試劑作層析

液？等等。

4.模擬教材經(jīng)典實驗進(jìn)行重復(fù)性實驗設(shè)計

把握實驗設(shè)計的一樣規(guī)律，是提升實驗設(shè)計能力的保證。教材內(nèi)容所

列舉的實驗常注重原理和結(jié)論的提出，至于其具體的步驟和材料往往限于

篇幅寫得專門省略，有的干脆不寫，而這些經(jīng)典實驗設(shè)計的原理和方法往

往十分巧妙且具有嚴(yán)密的科學(xué)性，模擬教材經(jīng)典實驗進(jìn)行重復(fù)性設(shè)計實驗

能夠訓(xùn)練學(xué)生實驗設(shè)計的認(rèn)知。同時，通過經(jīng)常性的有目的的訓(xùn)練，一定

能逐步培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計的能力，提升實驗設(shè)計的綜合技能。

七、生物實驗設(shè)計題型題例分析

1.設(shè)計實驗步驟的解題策略與評判

按照題目給定的器材及提出的實驗?zāi)康模O(shè)計或補全實驗步驟。

這類題目體現(xiàn)了高考試題理論聯(lián)系實際的原則和學(xué)以致用的趨向。著力考

查學(xué)生“按照實驗試題的要求和有關(guān)原理設(shè)計出簡單實驗方案”的能力，

以及“通過分析和綜合、比較和論證，選擇解決咨詢題最佳方案”的能力。

1.1補充步驟型實驗設(shè)計

此類試題一樣給出了實驗設(shè)計所需的材料及條件，要求學(xué)生完成

實驗操作的部分步驟，并預(yù)期結(jié)果，分析緣故。

［例1］已知唾液中含有淀粉酶，淀粉酶能夠催化淀粉的水解；又

知雞蛋被加熱到65。（3后會變熟，但不知唾液淀粉酶被加熱到65P后是否阻

礙其生物活性。為探究此咨詢題，請您依據(jù)所給材料和用品設(shè)計相應(yīng)的實

驗方案，并推測可能的實驗結(jié)果及可獲得的相應(yīng)結(jié)論。

材料用品：通過稀釋的唾液、通過稀釋并煮熟的淀粉糊兩份（一份

保持在372環(huán)境中，另一份保持在65（環(huán)境中）、碘酒、酒精燈或其他的加

熱設(shè)備、試管若干、量筒、滴管、大燒杯、溫度計。

實驗方案:

(1)

（2）將甲、丙試管放入37（左右的溫水中，將乙試管放人65。（2溫水

中。3支試管均保溫5min后取出。

（3）

實驗結(jié)果:

實驗結(jié)論:

【解析】本實驗環(huán)境在37匕下，唾液淀粉酶能夠催化淀粉水解為麥芽

糖。目的是探究65（溫度是否阻礙唾液淀粉酶的生物活性。由步驟⑵可知,

本實驗的可變因素為溫度。依據(jù)實驗設(shè)計的對比性原則，本實驗應(yīng)當(dāng)設(shè)空

白對比和條件對比，排除無關(guān)因素對實驗結(jié)果的阻礙，按照實驗方案全面

推測實驗結(jié)果。

【答案】實驗方案：（1）取甲、乙兩支試管分別作標(biāo)記，甲試管注入儲

存在37C溫水中的淀粉糊3mL,乙試管注入儲存在65C溫水中的淀粉糊3

mL,再向兩支試管中各注入等量的2mL唾液。取丙試管注入儲存在371

溫水中的淀粉糊3mL注入蒸鐳水2mL并振蕩。（3）保持各自溫度5min

后冷卻，分別向3支試管中滴入等量的碘酒.觀看并比較3支試管中液體的

顏色。

實驗結(jié)果及結(jié)論：本實驗可能的結(jié)果及結(jié)論有3種：（1）若甲、乙兩支

試管液體的顏色相同（均為無色），則證明唾液淀粉酶在被加熱到65（后不

阻礙其生物活性。（2）若通過65C溫度處理的乙試管中液體出現(xiàn)藍(lán)色，與丙

試管液體顏色相同.則證明唾液淀粉酶被加熱到651后失去了生物活性。（3）

若經(jīng)65C溫度處理的乙試管中液體出現(xiàn)藍(lán)色，然而比丙試管液體顏色淺，

則證明唾液淀粉酶在被加熱到65匕后生物活性降低了。

【評判】本題要緊是以溫度對酶活性的阻礙為知識背景，考查學(xué)

生探究性實驗的設(shè)計能力，以及對實驗結(jié)果的分析和歸納能力。

【例2］請利用下面的材料和用品建立一個人工微型生態(tài)系統(tǒng)，并

使其堅持一定時刻的運轉(zhuǎn)。

材料用品：小魚、水蚤、池泥、大試管、橡皮塞、培養(yǎng)皿、吸管、

小漁網(wǎng)、凡士林、水草和池水。

請完成下列各步并回答咨詢題：

（1）方法步驟；

第一步：在試管底部鋪上一層約10mm厚池泥。

第二步：沿試管加池水至管口40mm處。

第三步：

第四步:

第五步:

(2)此生態(tài)系統(tǒng)的分解者存在于中。

(3)在小魚大小的選擇上應(yīng)選擇體形的，緣故是

(4)該生態(tài)系統(tǒng)能建立起物質(zhì)和能量的臨時平穩(wěn)，緣故是

(5)若要證明生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，如何設(shè)計實驗？

【解析】了解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，是建立人工微型生態(tài)系統(tǒng)的前

提，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)的

成分是指生產(chǎn)者、消費者、分解者以及非生物的物質(zhì)和能量。食物鏈和食

物網(wǎng)是各生物之間由于食物關(guān)系建立的聯(lián)系，是能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的總

渠道。平穩(wěn)的生態(tài)系統(tǒng)要緊是生產(chǎn)者、消費者、分解者三者處于一種動態(tài)

平穩(wěn)。它們之間的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)一旦被破壞就會打破平穩(wěn)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的改

變和破壞，因此微型生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的動物不宜過多、過大，以免破壞食物鏈。

制作好的人工生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)放在溫度適宜、光照強度適宜的地點培養(yǎng)。如此

植物才能進(jìn)行光合作用，開釋02供需氧型生物呼吸之用，產(chǎn)生的有機(jī)物為

消費者提供食物，同時吸取消費者、分解者呼出的CO2,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)

部的生產(chǎn)者、消費者和分解者之間的能量流淌，物質(zhì)循環(huán)較長時刻地保持

動態(tài)平穩(wěn)，使其在一定時刻內(nèi)正常運轉(zhuǎn)。

【答案】（1）第