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1、浅谈实验设计题的解题方法与策略本人精心整理的文档,文档来自网络本人仅收藏整理如有错误还请自己查证！浅谈实验设计题的解题方法与策略广东省揭东县登岗中学曾鹏光摘要所谓实验设计就是要求学生分析实验原理选择实验器材安排实验步骤设计实验数据的处理方法及分析实验现象它包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等实验设计主要考查学生是否理解实验原理是否具有灵活运用实验知识的能力是否具有在不同情境下迁移知识的能力 关键词实验设计题解题方法探究性实验验证性实验 实验设计题注重对学生生物实验能力的考查包括实验思想、实验方法、实验原理、实验基本技能和实验分析表述等实验性试题特别是新实验设计题具有良好的区分度能
2、够全面考查学生对相关知识的理解、迁移和综合运用能力以及语言组织能力更能充分发挥学生的创新意识与体现学生的能力水平因此可以预料设计性实验题将成为今后高考实验命题的主要题型下面介绍实验设计试题的一般解题方法与策略 1了解题目要求 解题先要认真审题找到关键词才能明确题意并少走弯路首先要明确这是探究性实验还是验证性实验其次要明确该实验的实验目的即要探究或验证的生物事实是什么？或者是此生物事实的哪一方面？ 2分析实验原理 明确实验目的后要分析该实验依据的科学原理是什么？涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理？实验基本原理是设计性实验的基础要研究实验只有明确实验的原理才能真正掌握实验的关键、操作的要点
3、进而进行实验的设计、改造和创新实验原理一方面可来源于题干另一方面也可来源于课本中的相关知识即可通过解读题干或联想课本相关知识来获取实验原理如探究酶活性与温度的关系实验的实验原理为：淀粉遇碘变蓝淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖麦芽糖遇碘不变蓝 3明确实验变量 变量是指实验中由实验者所操纵的因素或条件据其在实验中的作用可分为实验变量与反应变量、无关变量与额外变量两类 31实验变量与反应变量 实验变量也称为自变量指实验中由实验者所操纵的因素或条件反应变量也称因变量指实验中由于实验变量而引起的变化和结果通常实验变量是原因反应变量是结果二者具有因果关系实验的目的在于获得和解释这种前因后果例如在探究温度对酶活
4、性的实验中所给定的低温、适温、高温就是实验变量而由于低温、适温、高温条件变化唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化这就是反应变量该实验即在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系 32无关变量与额外变量 无关变量也称控制变量指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件额外变量也称干扰变量指实验中由于无关变量而引起的变化和结果显然额外变量会对反应变量有干扰作用例如上述实验中实验变量（低温、适温、高温）以外试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、可溶性淀粉的纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程度、温度处理的时间长短等等都属于无关变量要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的
5、如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件对三个实验组的给定不等同不均衡不稳定则会在实验结果中产生额外变量出现干扰造成误差实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量以减少误差 4分析实验材料用具明确实验条件 41生物实验题中已提供实验材料和用具 根据实验所提出的问题和要求认真分析题中所提供的器材在实验中有什么作用？应该怎么用？在该实验中是否必须用到？都应作好充分的考虑 通常题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用另外除非题目允许否则自己不能随意增加试剂和材料如果题中明确地说明了从题中所提供的器材中选取所需的进行实验就要准确地判断和选取实验所需的用具和材料防止少用或多用其实这也相当于隐含条件只要你
6、分析判断准确在实验设计时就不会有所遗漏 42自行确定实验材料和用具 这类题型看似灵活实则更能把握实验器材使用要科学、恰当并且效果要好这就需要根据实验步骤与要求等联系相关的生物学原理迁移运用教材相关实验中的实验用具选择好器材才能准确地设计好实验 5设计实验步骤 了解生物实验的一般步骤是快速作答的捷径尽管不同的生物实验根据其实验内容和实验进程可分为简繁不一的若干步骤但大多数常规实验可按照下列步骤进行设计： 第一步：实验分组 也称为实验组装即选取题干提供的实验材料用具对实验对象进行平均分组（分为实验组与对照组）并编号注意相应的无关变量（如实验对象的大小或体重、个体数量、长势或健康状况等）要保持一致一
7、般可采用以下表述形式：选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量（平均）分组分别编号为甲、乙、丙；或选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某种动物随机等量（平均）分组分别编号为1、2、3 第二步：设置对照 对实验组与对照组进行不同处理即实验条件（实验变量）要不同要注意尽量实验能体现单一变量的词语如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 第三步：相同处理 将实验组与对照组置于相同的适宜环境条件下处理一段时间即让无关变量保持一致以免产生额外变量这一步也可分散穿插在其他各个步骤中 第四步：观察记录
8、 观察描述实验现象与结果或收集记录实验数据因变量可能有多种具体的指标因此观察和记录因变量时应选择其中合适的一种要求能较好反映与实验变量之间的关系并易于观察和测定常用的关键词有.一段时间后（或定时）观察（或测定）.做好记录（并计算出平均值等 这是实验步骤的一般设计模式由于实验设计是一种开放性试题可能存在多种实验步骤和方法这要看题目的具体要求而定如有的实验中第一步和第二步可进行调换也有的实验中没有第一步中的相关处理分组与编号也与第二步合并在一起无论如何实验设计时一定要遵循实验设计的基本原则最好要分析每一个环节之间的关联性或几个相关实验的延续性安排实验的最佳程序防止实验步骤不严密、不科学 6预测实验
9、结果与结论 实验结果是由实验变量而引起的变化实验结论是根据实验结果作出的一种推论根据实验原理及记录下来的实验现象与数据进行分析整理预测实验结果与结论科学的结果与结论和实验现象之间要符合科学逻辑符合生物学原理预测实验结果与结论又可分为两种情况来分析： 一是探究性实验探究性实验是指在假设的指引下获取支持假说或推翻假说的信息的一类实验这类实验的实验前并不知道实验结果实验过程在于努力探索实验结论重在实验过程的探究实验目的在于培养实验人员的独立探索、观察能力和科学思维方法提高科学素养因而探究性实验的实验结果与结论是未知的实验前需对实验结果进行预测并分析出现该结果的原因预测实验结果不唯一大多有三种可能：变
10、量促进结果变量抑制结果变量与结果无关预期实验结果时的表述方式为若.（注：接预期的实验现象）则说明.（注：接预期的实验结论） 二是验证性实验验证性实验是在一个设计完整的实验框架下来验证、检测实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验这类实验的实验前已经知道了实验结果实验过程在于努力获取预期的实验结论重在实验结果的获得实验目的在于使实验人员能了解该实验的操作方法、步骤以达到熟悉生物所固有的实验现象特征因而验证性实验的实验结果是唯一的即实验原理所描述的结果预期实验结果时的表述方式为A组.（注：接实验现象）、B组（注：接实验现象） 7注意事项 进行实验设计过程中应注意实验选材的合理性如：所选材料应
11、有利于实验现象的观察：如可溶性还原糖的鉴定中应选择白色或近白色的材料；所选材料应容易获得尽可能选择无明显季节性、地域性的材料；所选材料应价格便宜注意操作细节的合理性如溶液或培养基灭菌后是否要冷却后使用？酶促反应的试管如何加热？是直接加热还是水浴加温？用酒精溶解叶中叶绿素时酒精直接或隔水加热？不同的情况下要合理地选用不同的水如清水、池水、凉开水、蒸馏水、生理盐水实验中若要使用有毒物质应怎么使用？使甲状腺激素、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作？是饲喂还是注射？同时还要注意操作顺序的合理性和实验方案的可操作性等这些在实验设计前都应充分地考虑才能准确、完整地设计好实验 以上只是解答一般综合
12、实验设计题的思考方法在解题过程中应根据题目的具体要求做出最合理的答案 8例题赏析 81探究性实验 某实验小组要对低温是否会影响物质的跨膜运输进行实验探究设计了如下实验 实验步骤： 第一步：组装渗透装置两套分别编号为1、2 第二步：在两组烧杯中分别加入等量的水在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液保持管内外液面高度相等 第三步：对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至372组的烧杯外加冰块降温 第四步：两组装置同时开始实验几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化 请分析回答下列问题： （1）本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即 作用速率来进行探究的 （2）此实验的自变量是 ；为了直观地表示相对速率用 作为因变量 （3）该实验可能的结果与结论是： 若1组漏斗液面比2组高则说明 （4）如果上述实验结果证明了低温能影响物质跨膜运输的速率那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的原因是：
