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1、高中生物实验设计指导初探 实验设计类试题思维量大，信息和情境新颖，设问角度多样，综合性强，能力要求高，能较好地反映学生基础知识和基本技能的掌握情况，激活学生的创新意识，并提高其思维能力。从近几年全国各地理科综试题来看，实验设计是实验考查的重点题型，同时也是考生易失分的题型。因此，笔者拟就高中生物实验设计谈谈自己在教学训练中的一些体会。 1、实验基本原则要把握 一是要遵循对照原则。一个完整的实验设计应包括实验组和对照组。实验组接受处理，对照组不进行处理。对照实验的设计常有如下4种一是空白对照，设计一个不加任何实验处理的对照组。二是自身对照，指实验组与对照组在同一对象上进行，即不另设对照组。如“植
2、物细胞质壁分离和复原实验”是典型的自身对照，这种对照实验的关键是比较实验处理前后的变化。三是条件对照，给实验组某种处理，给对照组另一条件处理。 如在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，存在以下实验组和对照组甲组给蝌蚪饲喂甲状腺激素（实验组）；乙组给蝌蚪饲喂甲状腺抑制剂（条件对照组）；丙对蝌蚪不作任何处理（空白对照组）。四是相互对照，指不另设对照组，而是利用几个实验相互对照，即每一组既是实验组，又是其他组别的对照组。如格里菲斯的肺炎双球菌的转化实验中存在以下四组（1）R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。（2）5型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。（3）将加热杀死后的5型细菌注射到
3、小鼠体内，小鼠不死亡。（4）将R型活细菌与加热杀死后的5型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 上面四组中，（2）与（1）对照说明R型活细菌无毒，5型有毒；（3）与（2）对照说明加热杀死后的5型细菌失去了毒性；（4）与（3）或（4）与（1）对照说明加热杀死后的5型细菌可使R型活细菌转化为5型活细菌。 二是要遵循单一变量因子原则。除单一实验变量的性质不同外，其他实验因素均完全相同，包括（1）实验变量的数量相同；（2）实验对象的一致性；（3）等量性原则，即每次实验所加试剂的量要相等；（4）实验控制时间的一致性；（5）实验条件的一致性。 此外，实验设计还应遵循科学性原则、随机性原则、平行性
4、原则、重复性原则等。 2、实验目的要明确 明确实验目的就是要明确实验设计要解决什么问题，或探索验证什么生物学问题。明确实验目的才能明了它用哪一原理进行实验设计，才能明白实验设计中哪一因素是实验变量。例如“温度对酶活性的影响”实验，其目的是初步学会探索温度对酶活性影响的方法以及探索淀粉酶在不同温度下催化淀粉水解的情况。因此其实验原理要利用淀粉遇碘变蓝、淀粉酶可催化淀粉生成麦芽糖、麦芽糖遇碘不变蓝等理论知识。该实验的实验变量为温度。 3、实验原理要清楚 实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。如“设计实验证明糖尿病人的尿液中存在葡萄搪”的实验，其原理与教材中常规实验“生物组织样
5、液中还原糖的鉴定”的实验原理相同。因而所选试剂为刚配制的斐林试剂（或班氏试剂），主要实验步骤为糖尿病人的尿液与斐林试剂混合，然后水浴加热2-3分钟。 4、实验设计思路要清晰 4.1 审准实验目的和原理。如探索禽流感病毒的遗传物质是蛋白质还是RNA，则首先应该明确实验原理是遗传物质能控制生物的遗传性状。 4.2 明确实验类型，即明确所做实验是验证性实验还是探索性实验。验证性实验具有明确的结果，而探索性实验的现象和结果是未知的或不确定的，因此应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得出相关结论。 4.3 确定实验变最、反应变量以及影响本实验的无关变t。变量可以从实验题目中获得启示给予确定。一般来说，影
6、响实验的无关变量主要有温度、PH值、所用植物的生长状况、饥饿处理的环境等。这些无关变量中任何一种因素的不恰当处理都会影响实验结果的准确性和真实性，因此实验中必需严格控制无关变量。 4.4 确定实验观察的对象以及具体的实验指标或检测指标。如验证加酶洗衣粉对血渍的除污能力，宜以污演完全消失的时间长短作为测量指标，而不宜以单位时间内污渍的消褪程度作为测量指标，当然实验观察对象是血渍。 4.5 构思实验步骤，注意实验操作顺序的合理安排。 4.6 记录实验现象，处理实验数据，分析实验结果.得出实验结论。 5、实验步骤设计要合乎逻辑，书写要规范 5.1 实验步骤设计的一般规律。第一步取材、分组、编号。实验
7、材料包括实验中用到的各种动植物和器具。实验材料的取舍应遵循单一变量因子原则，分组编号应遵循随机性原则。第二步相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照，注意除实验变量不同外，其他因素都应相同且适宜。第三步进一步的相同处理。其他因素相同且适宜的继续。第四步检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。 5.2 实验步骤书写要规范。实验步骤书写一般不宜连续描述，往往要分段叙述，并加以编号。例如试管、烧杯、水槽等加以编号，叙述简洁。书写步骤尽量用规范的实验术语，如载玻片、盖玻片、无N培养基、等量
8、的、其他条件相同且适宜等。不能用含糊的口语，如“盖玻片”不能说成“薄的玻璃片”，“等量的”不宜说成“一样多的”，等等。 6、实验结果分析要全面 实验结果是指可观察或测量的实验现象，是实验中实际出现的情况，是得出实验结论的主要依据。如果是验证性实验，则结果只有一个，结论也只有一个。如果是探究性实验，则结果有多种可能，每一个结果有一个结论。实验结果分析出现问题最多的就是探索性实验，表现在（1）分析不全面，不能准确分析各种可能性；（2）结果和结论不能一一对应；（3）表达不正确，结果和结论颠倒。实验结果分析常用条件复句“如果，那么说明”进行表达，先叙述实验结果，进而得出实验结论。 7、结语 以上六个方面是高中生物实验设计的关键，如果学生能熟练地把握此六方面的要点，举一反三，也就能驾轻就熟地掌握实验设计类试题的解题方法。第 6 页