1、15;的影响”（2）实验原理 完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。（3）实验目的 大多是写做了该实验后要解决的问题。（4）材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。（5）实验假设 指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一些。（6）实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路） 涉及到：实验设计思想器材药品实验步骤（要体现单一变量对照原则）。故要设立“实验组”和“对照组”。设对照组时，只需明确写出单一变
2、量内容，其余条件（无关变量，如培养条件等）用“其他条件与（甲）对照组相同”即可。观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）（7）实验预测及分析 探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯一的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。探究性实验不象验证性实验能得出一个肯定的结论，往往有几种预测结果，相应的就有几种可能的结论。（8）讨论 讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。 实验设计题的内容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查
3、内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。4.实验设计的三个原则（1）对照性原则科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。“实验组”与“对照组”确认 一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如 2005年春季高考 3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强
4、实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种： 空白对照：即不作任何实验处理的对照组。例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。 相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。 条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中
5、证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。（2）等量性原则每次实验所加试剂的量要相等。（3）单因子变量的原则。实验变量剖析：在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下：实验变量与反应变量： a实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是
6、作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。 b反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。 c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。无关变量（控制变量）是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。【例题剖析】例如，生物课本内温度对酶活性影
7、响的实验中：实验变量是低温（冰），适温(60），高温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。 5.备考策略归类总结，引导构建实验类型框架高中生物学实验常见类型和分类的依据参考表分类依据生物学实验类型实验的直接目的探索性实验、验证性实验实验的作用对照实验、析因实验、（模拟实验）实验研究的质和量定性实验、定量实验（1）探
8、索性实验和验证性实验概念特点联系探索性实验是探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系的实验方法。是对研究对象的不了解，或不完全了解，全凭实验者去“尝试”，所以，探索性实验也称“试验”，是一种开创性的研究。解题时，描述实验现象时是未知的，可不描述。实验结果预测是对应假设，分类讨论。无实验结论。两种类型在生物科学研究的过程中往往是不可分割的，在对研究对象的探索过程中，对未知的研究目标，必然要提出假设或猜想，并做出预期，只有通过验证性实验来证明假设的正确与否，才能得出科学的结论验证性实验是验证某一个理论是否正确的实验。当对研究对象有了一定的了解，并形成一定认识或提出某种假设时，就需要用实验来
9、证明其正确与否。解题时，描述实验现象时是已知的，应准确描述。没有实验结果预测和分类讨论。对应实验目的做出肯定结论。（2）比较实验比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样，一个是对照组，作为比较的标准；另一个是实验组，通过某种实验步骤，在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。概念例对照比较实验对照比较实验是在两个相似组样中进行，其中一个是已经确定其结果的事物，称之为“对照组”，让其自然发展，实验者对之不加干涉；另一组是未知的、需要研究的事物，称其为“实验组”。将实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行干预，以确定该因
10、素的影响作用。高中生物平时作的练习大多是对照比较实验。如实验证明甲状腺激素能促进小蝌蚪的发育。 可以把对照比较实验模式为对照组A1A2A3An=M注A为研究因素，M为实验结果。A2*为干预因素，M*为干预后的结果实验组A1A2*A3An=M*（3）定性和定量实验定性实验定性实验是判断研究对象具有哪些性质，并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说是解决的是“有与无”和“是与否”的问题。如植物生长素对植物的促进生长作用的证明。 判断叶绿体中色素的种类和颜色。定量实验为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识，就必须探究它们之间的数量关系。证明生
11、长素的量对植物的影响。PH值与酶的活性的关系，植物的光合作用与环境的温度、CO2、光照强度等的关系，生物体内微量元素对生物代谢的影响，都有其相应的数学表达式或函数曲线图。（4）验证性实验和探究性实验有关内容的比较目的步骤假设预测结果结论验证性实验验证相同无结果惟一解题前已知有惟一肯定的结论探究性实验探究有结果多种解题前后都未知几种预测就有几种结论当然，涉及到具体的实验题时，一般不会面面俱到，也就是以上各项实验要求不会在试题中全部出现，即在题中仅出现其中的部分要求，因此解题时需具体情况具体分析。（三）实验设计题的应试技巧 解答实验设计题的思路1明确实验目的 弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学
12、事实。一般在题干中有“验证”、“证明”、“探究”，其后内容就是实验的目的。例题 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。 (1)材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。 (实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。) (2)方法与步骤：_。(3)结果预测与分析：_。解析（接上例）此实验目的就是题干中“为了验证甲状腺激素的生理作用”这句“验证”后面的内容，即“验证甲状腺激素的生理作用”。2分析实验
13、原理 就是完成该实验的理论依据是什么？这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学科学原理。另外提供的实验仪器的使用方法和原理也是应考虑在内。此过程要求学生利用储备知识独立分析、运用。解析接上例：实验原理是甲状腺激素的生理作用，即加速物质的氧化分解，耗氧量增加，提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。3独立设计实验 根据题目给出的材料、用具（一般情况下要用全所给的材料用具），实验设计应从三个方面入手，即实验设计“三步曲”：编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处理要遵循“单一变量，对照原则”。单一变量
14、，就是对实验结果有关键影响的单一因素；对照原则，就是要有正反两个方面的实验。即在实验中设置对照组，与实验组进行比较，以显示实验的效果，增强实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有以下几种：类型设置对照实验实 例空白对照不给对照组以任何处理“动物激素饲喂小动物的实验”中，3号缸不加药自身对照实验组和对照组都在同一实验对象上进行植物细胞质壁分离和复原实验，在同一装片中先后进行 条件对照给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素（如甲状腺激素）上例中给对照组灌蒸馏水相互对照不单独设对照组，而是几个实验组相互对照植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向 在对实验组和对照组进行处
15、理的时候，要注意下图所示的程序：对照组：实验组：无关变量实验变量反应变量科学结论分析对照操纵实验变量控制无关变量检测反应变量如上例中的甲状腺激素和蒸馏水除实验变量外，实验组和对照组的其他处理都相同观察实验结果培养（或饲养）、观察、记录等。观察记录实验现象和实验数据，最后根据实验原理对实验结果进行预测与分析。解析接上例：方法步骤：将两组大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。编组标号每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。 实验处理，设立实验组（甲组）和对照组（乙），操纵实验变量“甲状腺激素和蒸馏水”。定期测量与记录甲、乙两
16、组鼠的耗氧量和活动量。 培养（或饲养）、观察、记录4实验结果分析 要弄清题目的目的是“验证型的”还是“探究型的”。如果是“验证型的”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论，（此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）。若是“探究型的” 实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论）。预测结果“三步曲”实验预测验证性实验 如“验证”、“证明”都可预测到与实验目的一致的结果。探究性（预测结果“三步曲”） 实验如“探究”预测的实验结果不惟一，大多有三种可能：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，
17、或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。解析接上例：实验目的中有“验证”，因为是验证性实验，所以实验结果可预测为：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧和活动量均大于乙组。很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该考虑加入指示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果可采用文字描述、表格、坐标曲线等方式描述。解析接上例：甲状腺激素促进物质氧化分解的化学反应无法观察，但可以以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标。5实验结论 通过现象、结果的分析，概括出规律性的问题，结论一般就是实验的目的。解析接上例：此实验的目的是：验证甲状腺激素的生理作用；结论是甲状腺激素能促进
18、新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。6讨论 讨论的内容可以是实验中的内容，也可以是跟实验有关的其他问题。如：解析接上例：验证甲状腺激素的作用，为什么要以耗氧量和活动量作为观察指标？如以体重为衡量指标，那么实验组的大白鼠在实验前后的体重有何变化？实验步骤设计下面总结一条书写模式，能够使书写条理，思路清晰。1选材：选材应保持条件相同（如上例中：日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠）2分组：体现操纵实验变量。从实验目的中分析出实验变量是什么，如“验证甲状腺激素的生理作用”即变量为甲状腺激素，实验组有甲状腺激素，对照组无甲状腺激素。（每日用灌胃器给与甲组鼠灌
19、喂甲状腺激素溶液，给与乙组鼠灌喂等量的蒸馏水）3培养、观察：除实验变量外，对实验组和对照组的培养、饲养等条件应要相同，即控制无关变量。4统计分析结果：（定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量）5得出结论：这一规范并非一成不变，在运用时掌握基本原则，灵活处理，才能以不变应万变。关于“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析（1）假设：“假设”，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如“孟德尔分离现象解释验证”的测交实验中，提出的假说是：“FI（Dd）产生配子时，因等位基因分离，使得
20、FI产生含基因D和基因d的两种配子，且其数目相等。”再如“观察植物细胞质壁分离和复原”实验中，提出的假说应为： 当细胞外溶液浓度细胞液浓度细胞失水 当细胞外溶液浓度细胞液浓度细胞吸水（2）预期：“预期”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“假如假设成立，则应有何种结果”，如“孟德尔分离现象验证实验，假如假说成立则有测交的后代应出现Dd与dd为1：1的结果，即高茎与矮茎数量比应为1：1”，而“观察植物细胞质壁分离与复原实验”中，假若假设成立，则应有处于高浓度（30）蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断
21、失水质壁分离，而处于清水中的已分离细胞因细胞吸水质壁分离复原（3）结果：结果应为实验实际出现的情况，如“孟德尔分离现象解释实验”中出现的结果为“得到的64株后代中，30株高茎，34株矮茎，两种性状分离比为1：1”而“质壁分离复原实验”中处于30蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁分离，而处于清水中的已分离细胞果真发生了复原现象。（4）结论：结论的得出须依据实验结果，即若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立”。 由此可知，“假设”应对应“结论”，“预期”应对应“结果”，在实验讨论时应注意描述的科学性即“
22、如果出现何种结果，则应有何种结论”，例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时，应为若液滴向左移动则推出什么结论，若液滴向右移动则推出什么结论，而不能描述为“若为有氧呼吸，则液滴向哪移动”，再如在验证淀粉，碘液能否通过半透膜时应描述为“若袋内外液体均变蓝（结果或现象），则淀粉、碘液均能通过半透膜。”而不能描述为“若淀粉、碘液均能通过，则袋内外液体均变蓝”。三、题型解读 高考实验考查的基本内容（1）常规实验的考查 常规实验是教材中规定学生必须要掌握的几个实验。通过常规实验的学习，关键是要掌握生物学科基本的实验设计思想，基本的实验方法及一般的分析方法。对教材中常规实验的考查一般为：1、对实验
23、原理、实验材料和实验试剂的分析和解释2、对实验步骤及实验顺序的分析和解释3、对实验设计中对照实验的分析和解释4、对实验结果的分析和解释5、基本实验操作仪器的使用（例如显微镜）（2）拓展实验的考查 拓展实验也就是实验设计例题。这类例题有以下几种类型：判断实验设计过程正确与否典例1.证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案：(1)实验目的(略) (2)实验材料和用具(略) (3)实验方法和步骤取1支试管，注入2ml浆糊。 用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。 向试管内加入2ml唾液。往试管中滴加2滴碘液。 将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。 (2)结论：唾液中含
24、有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。 该实验方法和步骤及结论有没有错误？如有，请指出并改正。【解题思路】获取信息-发现谬误-改正完善【参考答案】 有三处错误： (1)未设立对照实验，步骤还应取1支试管，往这支试管中加入2ml清水 ；(2)步骤顺序颠倒，步骤应与步骤对调；(3)实验结论错误，本实验只能证明淀粉被水解，而不能证明水解产物是什么。补充实验步骤，分析实验结果典例2.黄瓜花是单性花，雄花和雌花容易分辨。现在生物园里有几株黄瓜正在开花，为你提供必要的器具和药品，请你完成下面的实验方案，证明：黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素。器具药品：透明纸袋、回形针、小纸牌、剪刀、镊子、毛笔、烧杯、适宜浓度的生长素溶液。步骤一：选择一批发育正常，即将开放的黄瓜雌花，为每朵花套上透明纸袋，用回形针将纸袋固定好，然后，将这些雌花分为3组，分别挂上1、2、3的小纸牌。步骤二：结果预测：第一组雌花_；第二组雌花_
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