考點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)步驟或思路的分析、設(shè)計(jì)與結(jié)果和結(jié)論預(yù)測(cè)一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則1．科學(xué)性原則(1)選材科學(xué)性：如鑒定還原糖的實(shí)驗(yàn)中不能以西瓜汁為實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)槲鞴现募t色會(huì)干擾顏色反應(yīng)。(2)實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)性：如使用雙縮脲試劑時(shí)應(yīng)先加入A液，再加入B液。2．單一變量原則和等量原則二者是完全統(tǒng)一的，只不過(guò)強(qiáng)調(diào)的側(cè)重點(diǎn)不同，前者強(qiáng)調(diào)的是自變量的單一性即實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組相比只能有一個(gè)變量，而后者強(qiáng)調(diào)的是除了自變量之外的一切對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的無(wú)關(guān)變量，必須嚴(yán)格控制在適宜且等量條件下，以平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。3．平行重復(fù)原則為減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，如探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的實(shí)驗(yàn)中，每次計(jì)數(shù)都要重復(fù)至少3次。4．對(duì)照原則(為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有可信度，需設(shè)置對(duì)照組)(1)空白對(duì)照：即對(duì)照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實(shí)驗(yàn)中，對(duì)小鼠進(jìn)行饑餓處理后，注射胰島素的為實(shí)驗(yàn)組，注射等量生理鹽水的為對(duì)照組。(2)自身對(duì)照：即對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組在同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象上進(jìn)行，不再設(shè)置新的對(duì)照組。如觀(guān)察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對(duì)照。(3)條件對(duì)照：即給對(duì)照組施加變量處理，但這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所定的。如探究甲狀腺激素的生理作用實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組為飼喂甲狀腺激素，空白對(duì)照組為飼喂等量生理鹽水，可以再增加一組對(duì)照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對(duì)照，這樣可以增加實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。(4)相互對(duì)照：即不單獨(dú)設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互進(jìn)行對(duì)照。如探究溫度、pH對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，各組既是實(shí)驗(yàn)組，又是其他組的對(duì)照組。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序：明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹x擇實(shí)驗(yàn)原理→確定實(shí)驗(yàn)思路→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟→預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：尋找題干信息，一般寫(xiě)有“驗(yàn)證……”，即為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2)探究性實(shí)驗(yàn)：首先分析實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话銜?shū)寫(xiě)為“探究自變量對(duì)因變量的影響”“探究自變量與因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。2．實(shí)驗(yàn)假設(shè)假設(shè)是指用來(lái)說(shuō)明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實(shí)的論題，是對(duì)課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，是研究者對(duì)研究結(jié)果預(yù)先賦予的答案，是一種可能的解釋和說(shuō)明。提出的假設(shè)可能正確，也可能錯(cuò)誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，若是實(shí)驗(yàn)中要求寫(xiě)出你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平常積累的知識(shí)，寫(xiě)出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)即可。3．實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理的確認(rèn)與書(shū)寫(xiě)：實(shí)驗(yàn)原理就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)，書(shū)寫(xiě)基本思路概括為“已知條件找變量→根據(jù)目的提結(jié)論→依據(jù)材料判結(jié)果→結(jié)論結(jié)果找聯(lián)系→組織語(yǔ)言寫(xiě)原理”。4．實(shí)驗(yàn)思路思路是“想法”，是較為粗線(xiàn)條的思考過(guò)程，其要求“言簡(jiǎn)意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀(guān)察其對(duì)某方面的影響效果。一般需體現(xiàn)“對(duì)照思想”，顯示自變量和因變量，對(duì)無(wú)關(guān)變量表述時(shí)，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。典題1冠心病是指給心臟供血的冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化，使血管腔狹窄或閉塞，導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病，心肌缺血缺氧引發(fā)心前區(qū)疼痛，導(dǎo)致心率加快，可通過(guò)受體阻斷藥來(lái)治療。預(yù)防冠心病，要注意低脂飲食。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：受體阻斷藥可選擇性結(jié)合受體，阻止相應(yīng)信號(hào)的作用?，F(xiàn)以狗為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，據(jù)圖選擇作用于心肌細(xì)胞的受體阻斷藥(假定給藥過(guò)程不影響心率)，通過(guò)檢測(cè)心率證明：交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對(duì)心率的調(diào)節(jié)作用相抗衡。實(shí)驗(yàn)思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。預(yù)期結(jié)果：____________________________________________________________________。5．實(shí)驗(yàn)步驟步驟是“做法”，是更為“細(xì)節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細(xì)致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無(wú)關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般程序注意自變量的處理方法(1)“加”或“減”：例如驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用——“加”即口服或注射該激素；“減”即手術(shù)切除甲狀腺法。(2)“換”：如探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，對(duì)自變量溫度無(wú)法“加”或“減”，就用“換”的方法。典題2生長(zhǎng)激素是動(dòng)物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中一種常用的激素。它是腺垂體細(xì)胞分泌的一種肽類(lèi)激素，主要生理功能是促進(jìn)神經(jīng)組織以外的所有其他組織生長(zhǎng)，促進(jìn)機(jī)體代謝和蛋白質(zhì)合成，從而使動(dòng)物代謝加快，體重增加。現(xiàn)有一批生長(zhǎng)激素過(guò)了保質(zhì)期，某研究小組想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)它是否還有使用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)器具與試劑：若干幼齡小白鼠，飼料，正常生長(zhǎng)激素，過(guò)期生長(zhǎng)激素，生理鹽水，注射器，酒精棉等。(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①將________________________________________________________________________的幼齡小白鼠平均分為A、B、C三組。②每天對(duì)A組小白鼠注射一定量的生理鹽水，B組小白鼠____________________________，C組小白鼠____________________________________________________________________。③在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀(guān)察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論：①若C組與A組小白鼠體重基本相同，且低于B組，說(shuō)明過(guò)期生長(zhǎng)激素已沒(méi)有使用價(jià)值。②____________________________________________________________________________，說(shuō)明過(guò)期生長(zhǎng)激素還有部分生物活性，但使用價(jià)值低。③____________________________________________________________________________，說(shuō)明過(guò)期生長(zhǎng)激素還具有完全正常的生物活性，具備使用價(jià)值。(3)操作步驟中，要在“相同且適宜”的條件下培養(yǎng)的原因是___________________________________________________________________________________________________。6．實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果是通過(guò)觀(guān)察或測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是實(shí)驗(yàn)實(shí)際出現(xiàn)的情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)因變量與自變量關(guān)系進(jìn)行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法：(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)的對(duì)照組設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實(shí)驗(yàn)自變量。(2)由果找因，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果(因變量)與實(shí)驗(yàn)控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關(guān)系，得出正確結(jié)論。(3)在有些實(shí)驗(yàn)中，還要根據(jù)各對(duì)照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論(總)”。(4)在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)橐?yàn)證的事實(shí)是正確的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果只有一種，實(shí)驗(yàn)結(jié)論即是實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的事實(shí)。在探究實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有多種，因此對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對(duì)應(yīng)不同的結(jié)論。三、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)與修訂試題的解答思路1．(2022·湖北)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)(在一定范圍內(nèi)，隨光照強(qiáng)度的增加，光合速率增大，達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱(chēng)為光飽和點(diǎn))不同，研究證實(shí)高濃度臭氧(O3)對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測(cè)定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。注：曲線(xiàn)1：甲對(duì)照組，曲線(xiàn)2：乙對(duì)照組，曲線(xiàn)3：甲實(shí)驗(yàn)組，曲線(xiàn)4：乙實(shí)驗(yàn)組。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)__________(填“減小”“不變”或“增大”)。(2)與圖3相比，圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小，表明_____________________________________________________________________________________________。(3)從圖3分析可得到兩個(gè)結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的______________________________________________，表明長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長(zhǎng)時(shí)間高濃度的O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物，表明_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降，為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中基因A過(guò)量表達(dá)，并用高濃度O3處理75天。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________，則說(shuō)明A基因的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無(wú)關(guān)。2．(2019·江蘇，30)為探究玉米籽粒發(fā)芽過(guò)程中一些有機(jī)物含量的變化，研究小組利用下列供選材料用具進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)為了檢測(cè)玉米籽粒發(fā)芽過(guò)程中蛋白質(zhì)(肽類(lèi))含量變化，在不同發(fā)芽階段玉米提取液中，分別加入________試劑，比較顏色變化。該實(shí)驗(yàn)需要選用的器具有________(填序號(hào))。①試管②滴管③量筒④酒精燈⑤顯微鏡(2)為了檢測(cè)玉米籽粒發(fā)芽過(guò)程中淀粉含量變化，將不同發(fā)芽階段的玉米籽?？v切，滴加________，進(jìn)行觀(guān)察。結(jié)果顯示，胚乳呈藍(lán)色塊狀，且隨著發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)，藍(lán)色塊狀物變小。由此可得出的結(jié)論是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了驗(yàn)證上述藍(lán)色塊狀物變小是淀粉酶作用的結(jié)果，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在1～4號(hào)試管中分別加入相應(yīng)的提取液和溶液(如圖所示)，40℃溫育30min后，分別加入斐林試劑并60℃水浴加熱，觀(guān)察試管內(nèi)顏色變化。請(qǐng)繼續(xù)以下分析：①設(shè)置試管1作為對(duì)照，其主要目的是__________________________________。②試管2中應(yīng)加入的X是________的提取液。③預(yù)測(cè)試管3中的顏色變化是____________。若試管4未出現(xiàn)預(yù)期結(jié)果(其他試管中結(jié)果符合預(yù)期)，則最可能的原因是_______________________________________________________。1．(2022·江蘇南通高三一模)下圖一是微生物細(xì)胞呼吸中的主要生化反應(yīng)示意圖，①～⑤表示過(guò)程，A～D表示物質(zhì)；圖二是檢測(cè)氣壓變化的密閉裝置，反應(yīng)瓶和中心小杯中放置有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料和試劑，關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖一中產(chǎn)生ATP最多的過(guò)程是________(填中序號(hào))，圖一中物質(zhì)C是________。(2)④和⑤過(guò)程產(chǎn)生的物質(zhì)不同，直接原因是__________________。有人認(rèn)為過(guò)程②和③并不都在線(xiàn)粒體中進(jìn)行，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某同學(xué)利用圖二所示裝置探究某種微生物的細(xì)胞呼吸方式，取甲、乙兩套該密閉裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將右管液面高度調(diào)至參考點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中定時(shí)記錄右管液面高度相對(duì)于參考點(diǎn)的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。①請(qǐng)補(bǔ)充下表有關(guān)內(nèi)容：裝置反應(yīng)瓶中加入的材料中心小杯中加入的材料液面高度變化的含義甲一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1mL適量的NaOH溶液a：__________乙b：__________c：______細(xì)胞呼吸時(shí)CO2的釋放量與O2消耗量的差值②將甲、乙裝置均置于28℃恒溫條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中微生物保持活性)，60min后讀數(shù)。請(qǐng)補(bǔ)充下表有關(guān)內(nèi)容：預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果微生物的細(xì)胞呼吸方式甲乙上升不變d：________e：________下降只進(jìn)行產(chǎn)生B和CO2的無(wú)氧呼吸上升下降f：________g：________不變只進(jìn)行產(chǎn)生A的無(wú)氧呼吸2.(2022·四川成都七中高三二模)EV71是引發(fā)人手足口病的一種腸道病毒(圖2)。目前臨床上還沒(méi)有有效的治療藥物，疫苗的研發(fā)與接種是控制手足口病流行的重要手段?？蒲腥藛T用小鼠進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是____________。多次免疫后，分別取上述3組小鼠的血清和未免疫小鼠血清，測(cè)定血清中抗體與相關(guān)抗原的結(jié)合強(qiáng)度，結(jié)果如圖1所示。實(shí)驗(yàn)表明EV71免疫的小鼠血清抗體________