浅谈高中生物实验设计题的解题技巧
【摘要】针对高考实验设计的要求和特点，从实验设计的基本内容、基本原则、基本思路等方面对实验设计进行分析，并提出合理建议。
【关键词】实验设计 基本内容 遵照原则 设计思路
近年生物高考题型的一个重要特点是：实验题份量加重；对实验考查的力度加大，由传统的注重考查实验能力、实验现象、材料选择、注意事项等转变为考查实验设计的高度。这样对实验的要求就更高了，不能再用传统的讲解实验的方法去教学生，也不能再用让学生死记硬背的教学方法，必须让学生站在先理解实验原理的高度，再综合运用基本操作和基本技能来设计实验。实验设计题也是失分较多的一类试题。所以，做好实验设计题对于提高高考成绩是很重要的。可是大多数学生一见到实验设计题就头疼，总是感觉无从下手。其实，实验设计题是有一定规律可循的，只要找对方法，还是可以轻松解决的。现将笔者总结的一点粗浅的方法介绍如下：
1.实验设计的基本内容
1.1 实验名称或课题：是关于什么内容的实验；
1.2 实验目的：要探究或者验证的问题或事实；
1.3 实验原理：进行实验所依据的科学道理，隐含着实验假设和预期；
1.4 实验材料和条件：进行实验的主要对象，完成该实验必备的仪器、设备、药品等；
1.5 实验方法与步骤：实验采用的方法及必需的操作程序；
1.6 实验测量或观擦与记录：对实验过程及结果应有科学的测量手段、观擦指标与准确的记录；
1.7 实验结果预测及分析：能够预测可能出现的实验结果并分析其原因；
1.8 实验结论：对实验结果进行准确的描述并给出科学的结论。
2.实验设计的基本原则
2.1 科学性原则。所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都要依据生物
学基本知识和基本原理，不能主观臆造。如：酸碱度对酶活性的影响，酶的高效性实验的顺序等。
2.2 单一变量原则。这是对照实验中的一个重要事项。实验组和对照组的处理，只能有一项条件不同，其他条件要相同且适宜。例如，在验证胰岛素能降低血糖浓度的实验中，如果实验组加的是胰岛素的水溶液，则对照组应该加等量清水；如果实验组加的是用生理盐水配制的胰岛素溶液，则对照组应加的是等量的生理盐水。这里要求的”等量”属于非实验研究的处理因素，必须相同。
2.3 对照性原则。对照是实验控制的重要手段之一，目的还是在于平衡或消除无关变量对实验结果的干扰。通过设置实验进行对照，可排除无关变量的影响，也可增加实验结果的可信度和说服力。
通常，一个实验可为实验组和对照组。实验组：是接受实验变量处理的对象组；对照组：也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组的差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：
2.3.1 空白对照：指不做任何实验处理的对象组。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
2.3.2 自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。单组法和轮组法，一般都包含有自身对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
2.3.3 条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如。“动物激素饲喂小动物”的实习实验，采用等组实验法，其实验设计方案是：
甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；
乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；
丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。
虽然，乙组为条件对照。该实验即设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照、更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进小动物的生长发育。
2.3.4 相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互进行对照，在等组实验法中，大都是运用相互对照，如“植物的向性运动”的等组实验中，5个实验组采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。
2.4 可重复性原则。指控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除无关变量所造成的实验误差，体现实验的准确性与科学性。
2.5 简单可行性原则。指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实验操作简便，实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验者的一般认知水平，满足现有的条件，具有实验和完成实验的可能性。
3.实验设计的基本思路
3.1 准确把握实验目的：看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果，是探究性实验还是验证性实验。
3.2 明确实验原理：要解决题目所给的问题，要用到生物学上什么原理。
3.3 确定实验思路：根据原理对实验作出假设，并充分利用实验材料设计实验思路。
3.4 精心设计实验步骤：根据实验目的、原理和思路，设计合理的实验装置和实验操作步骤。并设置好实验组和对照组，遵循实验设计的原则。并将观察到的现象如实进行记录。
2.5 准确预期实验结果并分析得出结论：实验步骤一般不连续描述，要分段叙述；试管、烧杯等要给予编号。在叙述实验步骤及预期结果时结论时，语言文字要简明扼要，准确科学。
4.生物实验设计题解题策略
4.1 生物高考实验设计的题型虽然在形式上有一定的差异，但在答题中却有共同点。首先要认真研究课题，找出其中的实验变量和反应变量，其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的显示方法，最后再选择适宜的实验材料，在注意实验步骤逻辑性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。
4.2 重视课本实验的复习，掌握书本知识是提高实验设计能力的基础。要熟悉教材，心中有书。题在书外，理在书内。因此要深入理解与灵活应用基础知识。在考试说明中明确提出了，要求“理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤、实验变量的控制、掌握相关的操作技术”。
4.3 挖掘课本中所蕴含的实验因素，深刻领会教材有关实验的本质与特点是提高实验设计能力的前提。要认真分析教材所涉及的实验，包括学生实验，演示实验，经典实验等。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的，在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法，深入分析实验的条件、过程、现象、结果和结论的科学性。例：生长素的发现过程中，涉及生长素产生的部位、感光的部位、作用的部位、运输的方向等，这些都可以思考如何设计实验来证明。
4.4 学会对已知实验进行变换和转化是提高实验设计能力的有效手段。求变、求异思维的发展有助于提高实验设计能力。善思会变才能应答自如，通过换位思考提高素质，才能将所学知识，技能迁移到新情景中来，才能依据实验目的、原理和材料安排实验步骤等，并作出分析、评价和结论。
浅谈高中生物实验设计题的解题技巧
【摘要】针对高考实验设计的要求和特点，从实验设计的基本内容、基本原则、基本思路等方面对实验设计进行分析，并提出合理建议。
【关键词】实验设计 基本内容 遵照原则 设计思路
近年生物高考题型的一个重要特点是：实验题份量加重；对实验考查的力度加大，由传统的注重考查实验能力、实验现象、材料选择、注意事项等转变为考查实验设计的高度。这样对实验的要求就更高了，不能再用传统的讲解实验的方法去教学生，也不能再用让学生死记硬背的教学方法，必须让学生站在先理解实验原理的高度，再综合运用基本操作和基本技能来设计实验。实验设计题也是失分较多的一类试题。所以，做好实验设计题对于提高高考成绩是很重要的。可是大多数学生一见到实验设计题就头疼，总是感觉无从下手。其实，实验设计题是有一定规律可循的，只要找对方法，还是可以轻松解决的。现将笔者总结的一点粗浅的方法介绍如下：
1.实验设计的基本内容
1.1 实验名称或课题：是关于什么内容的实验；
1.2 实验目的：要探究或者验证的问题或事实；
1.3 实验原理：进行实验所依据的科学道理，隐含着实验假设和预期；
1.4 实验材料和条件：进行实验的主要对象，完成该实验必备的仪器、设备、药品等；
1.5 实验方法与步骤：实验采用的方法及必需的操作程序；
1.6 实验测量或观擦与记录：对实验过程及结果应有科学的测量手段、观擦指标与准确的记录；
1.7 实验结果预测及分析：能够预测可能出现的实验结果并分析其原因；
1.8 实验结论：对实验结果进行准确的描述并给出科学的结论。
2.实验设计的基本原则
2.1 科学性原则。所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都要依据生物
学基本知识和基本原理，不能主观臆造。如：酸碱度对酶活性的影响，酶的高效性实验的顺序等。
2.2 单一变量原则。这是对照实验中的一个重要事项。实验组和对照组的处理，只能有一项条件不同，其他条件要相同且适宜。例如，在验证胰岛素能降低血糖浓度的实验中，如果实验组加的是胰岛素的水溶液，则对照组应该加等量清水；如果实验组加的是用生理盐水配制的胰岛素溶液，则对照组应加的是等量的生理盐水。这里要求的”等量”属于非实验研究的处理因素，必须相同。
2.3 对照性原则。对照是实验控制的重要手段之一，目的还是在于平衡或消除无关变量对实验结果的干扰。通过设置实验进行对照，可排除无关变量的影响，也可增加实验结果的可信度和说服力。
通常，一个实验可为实验组和对照组。实验组：是接受实验变量处理的对象组；对照组：也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组的差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：
2.3.1 空白对照：指不做任何实验处理的对象组。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
2.3.2 自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。单组法和轮组法，一般都包含有自身对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
2.3.3 条件对照：指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如。“动物激素饲喂小动物”的实习实验，采用等组实验法，其实验设计方案是：
甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）；
乙组：饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；
丙组：不饲喂药剂（空白对照组）。
虽然，乙组为条件对照。该实验即设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照、更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进小动物的生长发育。
2.3.4 相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互进行对照，在等组实验法中，大都是运用相互对照，如“植物的向性运动”的等组实验中，5个实验组采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。
2.4 可重复性原则。指控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。目的在于尽可能消除无关变量所造成的实验误差，体现实验的准确性与科学性。
2.5 简单可行性原则。指实验材料容易获得，实验装置简化，实验药品便宜，实验操作简便，实验效果明显并能在较短时间内完成。从实验目的、实验原理到材料用品的选择、实验操作等，都要符合实验者的一般认知水平，满足现有的条件，具有实验和完成实验的可能性。
3.实验设计的基本思路
3.1 准确把握实验目的：看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果，是探究性实验还是验证性实验。
3.2 明确实验原理：要解决题目所给的问题，要用到生物学上什么原理。
3.3 确定实验思路：根据原理对实验作出假设，并充分利用实验材料设计实验思路。
3.4 精心设计实验步骤：根据实验目的、原理和思路，设计合理的实验装置和实验操作步骤。并设置好实验组和对照组，遵循实验设计的原则。并将观察到的现象如实进行记录。
2.5 准确预期实验结果并分析得出结论：实验步骤一般不连续描述，要分段叙述；试管、烧杯等要给予编号。在叙述实验步骤及预期结果时结论时，语言文字要简明扼要，准确科学。
4.生物实验设计题解题策略
4.1 生物高考实验设计的题型虽然在形式上有一定的差异，但在答题中却有共同点。首先要认真研究课题，找出其中的实验变量和反应变量，其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的显示方法，最后再选择适宜的实验材料，在注意实验步骤逻辑性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。
4.2 重视课本实验的复习，掌握书本知识是提高实验设计能力的基础。要熟悉教材，心中有书。题在书外，理在书内。因此要深入理解与灵活应用基础知识。在考试说明中明确提出了，要求“理解所学实验的实验内容，包括实验原理、方法和操作步骤、实验变量的控制、掌握相关的操作技术”。
4.3 挖掘课本中所蕴含的实验因素，深刻领会教材有关实验的本质与特点是提高实验设计能力的前提。要认真分析教材所涉及的实验，包括学生实验，演示实验，经典实验等。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的，在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法，深入分析实验的条件、过程、现象、结果和结论的科学性。例：生长素的发现过程中，涉及生长素产生的部位、感光的部位、作用的部位、运输的方向等，这些都可以思考如何设计实验来证明。
4.4 学会对已知实验进行变换和转化是提高实验设计能力的有效手段。求变、求异思维的发展有助于提高实验设计能力。善思会变才能应答自如，通过换位思考提高素质，才能将所学知识，技能迁移到新情景中来，才能依据实验目的、原理和材料安排实验步骤等，并作出分析、评价和结论。