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1、实验设计类实验设计类题目的解题技巧题目的解题技巧 生物实验设计题是高考中考查学生生物学能力的最为重要生物实验设计题是高考中考查学生生物学能力的最为重要的题型之一，也是学生解答起来最为困难的试题。因此掌握一的题型之一，也是学生解答起来最为困难的试题。因此掌握一定的解题技巧有助于学生学习。定的解题技巧有助于学生学习。生物生物实验设计题根据近几年的高考根据近几年的高考试题，可以分，可以分为三三类：一是一是实验验证题；二是二是实验探究探究题；三是三是实验评价价题。（1 1）验证题是指结论明确，设计实验加以证明，如）验证题是指结论明确，设计实验加以证明，如“请设请设计一个实验证明光合作用能产生氧气计一个
2、实验证明光合作用能产生氧气”。（2 2）探究题则是指结论不明确，要通过设计实验加以确定。）探究题则是指结论不明确，要通过设计实验加以确定。如如“气温在气温在4040时，光合作用受影响吗？请设计实验加以证时，光合作用受影响吗？请设计实验加以证明。明。”此题结论可能此题结论可能“影响很大影响很大”, ,也有可能也有可能“影响较小影响较小”，甚至可能，甚至可能“没有影响没有影响”，总之结论并非唯一，解答时需要，总之结论并非唯一，解答时需要通过实验设计，进行讨论。通过实验设计，进行讨论。（3 3）评价题是已经有人设计了实验，请你指出实验不够完）评价题是已经有人设计了实验，请你指出实验不够完善之处，并加
3、以修改。善之处，并加以修改。不管是验证性实验题目还是探究性实验题目其考查的方式都不管是验证性实验题目还是探究性实验题目其考查的方式都主要包括三种情况：一是补充完善类实验设计；二是开放性主要包括三种情况：一是补充完善类实验设计；二是开放性实验设计；三是实验评价类。实验设计；三是实验评价类。1.1.实验设计的内容的内容 完整的完整的实验设计一般包括下面几个方面：一般包括下面几个方面：(1)(1)实验题目；目；(2)(2)实验假假设；(3)(3)预期期结果；果；(4)(4)实验方法；方法；(5)(5)观察和搜集数据；察和搜集数据；(6)(6)分析与分析与结论。一、补充完善类实验设计一、补充完善类实验
4、设计【理论阐释理论阐释】2.2.解答实验设计题的基本步骤解答实验设计题的基本步骤（1 1）了解题目要求，明确实验要验证或探究的是）了解题目要求，明确实验要验证或探究的是什么。什么。包括三个方面：包括三个方面：研究研究对象；象；作用于作用于对象的因象的因素；素；研究研究现象。如象。如pHpH对唾液淀粉唾液淀粉酶活性的影响活性的影响这个个实验，其研究，其研究对象是唾液淀粉象是唾液淀粉酶活性，作用于活性，作用于对象的因素象的因素是不同的是不同的pHpH，研究，研究现象是唾液淀粉象是唾液淀粉酶活性随活性随pHpH发生的生的变化。通化。通过仔仔细阅读题干，找到以上三个方面的内容，就干，找到以上三个方面的
5、内容，就能能够把把实验题目确定下来。目确定下来。 （2 2）分析实验原理：分析实验所依据的科学原理）分析实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么？涉及到的生物学及相关学科中的哪些方法和原是什么？涉及到的生物学及相关学科中的哪些方法和原理？理？（3 3）确定实验器材的选择。）确定实验器材的选择。（4 4）设计实验步骤：分析每一环节之间的关联性，）设计实验步骤：分析每一环节之间的关联性，或几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。或几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。（5 5）预期结果和分析。）预期结果和分析。3.3.解答实验设计题的技巧解答实验设计题的技巧（1 1）实验目的是实验的核心，实
6、验原理是实验的）实验目的是实验的核心，实验原理是实验的依据。在高考实验题中，实验的目的可以通过分析题目依据。在高考实验题中，实验的目的可以通过分析题目得出，而实验的原理则多源于课本知识，也有来自题干得出，而实验的原理则多源于课本知识，也有来自题干的。的。（2 2）对于生物实验题中已提供的实验材料和用具，）对于生物实验题中已提供的实验材料和用具，主要分析主要分析“有什么用有什么用”、“怎么用怎么用”，一般应全部用上，一般应全部用上，不可遗漏，除非这道实验题是让你选择使用或者自行确不可遗漏，除非这道实验题是让你选择使用或者自行确定实验材料和用具。定实验材料和用具。（3 3）通常都需要设置对照组，并
7、遵循单一变量原则。）通常都需要设置对照组，并遵循单一变量原则。要抓住以下几个关键点：要抓住以下几个关键点：进行对照组的准备；进行对照组的准备；对对照组的设置（注意单一变量原则）；照组的设置（注意单一变量原则）；对照组的使用；对照组的使用；对照组控制条件的观察。对照组控制条件的观察。 新收获的稻米煮出的米饭香气诱人，但是不法商贩也新收获的稻米煮出的米饭香气诱人，但是不法商贩也可以用抛光、增白、上油等方法处理陈稻米，以假乱真，可以用抛光、增白、上油等方法处理陈稻米，以假乱真，坑害消费者。已知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈坑害消费者。已知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢
8、酶在过氧化氢存在时，能使某稻米。植物体内的过氧化氢酶在过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质，简单表示为：些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质，简单表示为：愈创木酚愈创木酚 红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关。某些水果如苹果、桃子等以及某些蔬菜如马呈正相关。某些水果如苹果、桃子等以及某些蔬菜如马铃薯、山药等去皮后颜色的变化也是这一道理。铃薯、山药等去皮后颜色的变化也是这一道理。【典例导悟典例导悟】H H2 2O O2 2过氧化氢酶过氧化氢酶（1 1）若现有两堆稻米，有一堆为新稻米）若现有两堆稻米，有一堆为新稻米(A)(A)，有一堆为，有
9、一堆为陈稻米陈稻米(B)(B)。请你完成下面的实验设计，证明新稻米中过氧化氢酶的请你完成下面的实验设计，证明新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。活性明显高于陈稻米。实验目的：实验目的：_。实验原理：实验原理：_。试剂和用具：试剂和用具：1%1%愈创木酚、愈创木酚、1%1%过氧化氢、具塞试管、培过氧化氢、具塞试管、培养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。实验步骤：实验步骤：让稻米事先浸入让稻米事先浸入1%1%愈创木酚溶液：具体做法是愈创木酚溶液：具体做法是_，然，然后分别用移液管往两支试管内加入后分别用移液管往两支试管内加入1%1%愈创木酚溶液，浸没大愈创木酚溶
10、液，浸没大米，盖上试管塞用力摇振米，盖上试管塞用力摇振2020下，静置一段时间后，弃掉多余下，静置一段时间后，弃掉多余液体。液体。将浸有将浸有1%1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的的培养愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的的培养皿中，用镊子摊开，然后皿中，用镊子摊开，然后_。_。实验结果：实验结果：_。结论：结论：_。（2 2）若现有两堆稻米，只知其中有一堆为新稻米，另一）若现有两堆稻米，只知其中有一堆为新稻米，另一堆不知是新稻米还是陈稻米（待测稻米）。堆不知是新稻米还是陈稻米（待测稻米）。假如你是食品卫生检验人员，请你完成下面实验设计，假如你是食品卫生检验人员，请你完成下面实验设计，鉴
11、定待测稻米是新稻米还是陈稻米。鉴定待测稻米是新稻米还是陈稻米。实验目的：实验目的：_。实验原理：实验原理：_。实验步骤：实验步骤：_。结果预测：结果预测：_。（3 3）现有两堆稻米，只知其中一堆为新稻米，一堆为陈）现有两堆稻米，只知其中一堆为新稻米，一堆为陈稻米，但不知哪一堆为新稻米，哪一堆为陈稻米。稻米，但不知哪一堆为新稻米，哪一堆为陈稻米。假如你是食品卫生检验人员，请你完成下面实验设计，假如你是食品卫生检验人员，请你完成下面实验设计，将新稻米和陈稻米区分开来。将新稻米和陈稻米区分开来。实验目的：实验目的：_。实验步骤：实验步骤：_。结果预期：结果预期：_。【解析解析】（1 1） 因为两堆稻
12、米的新、陈是已知的，因此因为两堆稻米的新、陈是已知的，因此此题为验证性实验，实验结果、结论只有一个。此题为验证性实验，实验结果、结论只有一个。（2 2） 因为待测稻米不知是新稻米还是陈稻米，所以该因为待测稻米不知是新稻米还是陈稻米，所以该实验为探究性实验。在单一变量条件下，实验结果、结实验为探究性实验。在单一变量条件下，实验结果、结论均不惟一。论均不惟一。（3 3） 虽然知道有一堆为新稻米，有一堆为陈稻米，但虽然知道有一堆为新稻米，有一堆为陈稻米，但不知哪一堆为新稻米，哪一堆为陈稻米。因此仍为探究不知哪一堆为新稻米，哪一堆为陈稻米。因此仍为探究性实验。在单一变量条件下，实验结果、结论均不惟一。
13、性实验。在单一变量条件下，实验结果、结论均不惟一。答案：答案：（1 1）实验目的：验证新稻米中过氧化氢酶的活性）实验目的：验证新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米高于陈稻米实验原理：因为植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存实验原理：因为植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质，在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关，因此新稻米使酚类物其颜色的深浅与酶活性呈正相关，因此新稻米使酚类物质氧化颜色较陈稻米深。质氧化颜色较陈稻米深。实验步骤实验步骤: : 取两支具塞试管，分别编号为取两支具塞试管，分别编号为A A和和B B，
14、A A管内放入适量的管内放入适量的新稻米，新稻米，B B管内放入与管内放入与A A管内等量的陈稻米。管内等量的陈稻米。用移液管吸取用移液管吸取1%1%过氧化氢分别滴向培养基中的稻米，过氧化氢分别滴向培养基中的稻米，使所有稻米都浸有过氧化氢。使所有稻米都浸有过氧化氢。一定时间后，用放大镜观察两培养基里稻米的颜色变一定时间后，用放大镜观察两培养基里稻米的颜色变化。化。实验结果：实验结果：A A管内稻米的红褐色比管内稻米的红褐色比B B管内颜色深。管内颜色深。结论：新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米。结论：新稻米中过氧化氢酶的活性高于陈稻米。（2 2）实验目的：判断待测稻米是新稻米还是陈稻米）实验目
15、的：判断待测稻米是新稻米还是陈稻米实验原理同（实验原理同（1 1）实验步骤：实验步骤：取两支具塞试管，分别编号为取两支具塞试管，分别编号为A A和和B B，A A管内管内放入适量的新稻米，放入适量的新稻米，B B管内放入与管内放入与A A管内等量的待测稻米管内等量的待测稻米均同（均同（1 1）中的步骤。）中的步骤。结果预测：如果结果预测：如果B B管稻米同管稻米同A A管稻米颜色一样深（或比管稻米颜色一样深（或比A A管管深），则待测稻米为新稻米；反之，如果深），则待测稻米为新稻米；反之，如果B B管稻米比管稻米比A A管管稻米颜色浅，则待测稻米为陈稻米。稻米颜色浅，则待测稻米为陈稻米。（3
16、3）实验目的：区分新稻米和陈稻米）实验目的：区分新稻米和陈稻米实验原理：同（实验原理：同（1 1）。）。实验步骤：实验步骤：取两支具塞试管，分别编号为取两支具塞试管，分别编号为A A和和B B，A A管和管和B B管内分别放入等量的两种稻米管内分别放入等量的两种稻米均同（均同（1 1）中的步骤。）中的步骤。结果预测：如果结果预测：如果A A管稻米颜色比管稻米颜色比B B管深，则管深，则A A管稻米为新稻管稻米为新稻米，米，B B管稻米为陈稻米；反之，如果管稻米为陈稻米；反之，如果B B管稻米比管稻米比A A管稻米颜管稻米颜色深，则色深，则A A管稻米为陈稻米，管稻米为陈稻米，B B管稻米为新稻
17、米。管稻米为新稻米。条条件件开开放放型型试试题题的的特特点点是是：题题干干条条件件不不完完备备，答答题题的的条条件件不不充充足足，答答题题的的原原理理或或依依据据不不明明确确，但但“条条条条大大路路通通罗罗马马”，结结论论只只有有一一个个。实实验验设设计计的的思思路路一一般般是是：明明确确目目的的要要求求确确定定原原理理假假设设选选择择实实验验器材和试剂器材和试剂设计方法步骤设计方法步骤预测实验结果。预测实验结果。二、开放性实验设计二、开放性实验设计【理论阐释理论阐释】设计一个实验，证明设计一个实验，证明ATPATP是生物的直接能源物质。是生物的直接能源物质。要求：（要求：（1 1）自选器材、
18、试剂；）自选器材、试剂；（2 2）写出实验步骤；）写出实验步骤；（3 3）预测实验结果；）预测实验结果；（4 4）设计对照实验。）设计对照实验。【典例导悟典例导悟】【解析解析】这是一道条件开放型实验设计题。可以从课题这是一道条件开放型实验设计题。可以从课题要求入手，进行逆向思维。按照要求入手，进行逆向思维。按照“能源物质能源物质发光发光萤萤火虫火虫发光原理发光原理选择器材选择器材设计步骤设计步骤”的思路设计实的思路设计实验方案。验方案。（1 1）选择萤火虫的发光器为实验材料，主要是因为它）选择萤火虫的发光器为实验材料，主要是因为它发光的现象容易观察；发光的现象容易观察；（2 2）将发光器捣碎，
19、增大发光细胞与溶液的接触面积，）将发光器捣碎，增大发光细胞与溶液的接触面积，加快化学反应速率；加快化学反应速率；（3 3）蒸馏水不是能源物质，葡萄糖虽然是细胞的主要）蒸馏水不是能源物质，葡萄糖虽然是细胞的主要能源物质，但不是直接能源物质，因此，可用葡萄糖、能源物质，但不是直接能源物质，因此，可用葡萄糖、蒸馏水作对照实验，它们都不会使熄灭的离体发光器蒸馏水作对照实验，它们都不会使熄灭的离体发光器重新发光。重新发光。本实验过程中的现象是：（本实验过程中的现象是：（ATPATP供能）发光供能）发光（ATPATP耗耗尽）荧光熄灭尽）荧光熄灭（能否提供（能否提供ATPATP）决定发光器是否重新）决定发光
20、器是否重新发光。发光。答案：答案：（1 1）器材和试剂：培养皿、试管、活萤火虫）器材和试剂：培养皿、试管、活萤火虫（取其尾部发光器备用）、（取其尾部发光器备用）、ATPATP制剂、制剂、0.1%0.1%葡萄糖溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、蒸馏水。生理盐水、蒸馏水。（2 2）实验步骤：）实验步骤：取三支试管，分别编号取三支试管，分别编号A A、B B、C C。分别往试管中加入等量的捣碎的发光器和生理盐水，分别往试管中加入等量的捣碎的发光器和生理盐水，观察现象。当发光器熄灭时，立即进行下一步。观察现象。当发光器熄灭时，立即进行下一步。分别往试管分别往试管A A、B B、C C中加入中加入ATPATP
21、制剂、制剂、0.10.1葡萄糖溶葡萄糖溶液、蒸馏水各液、蒸馏水各5mL5mL，观察现象。，观察现象。（3 3）结果预测：试管）结果预测：试管A A：恢复发光，试管：恢复发光，试管B B：不再发光，：不再发光，试管试管C C：不再发光。：不再发光。（4 4）对照实验：）对照实验：B B、C C是对照实验组。是对照实验组。 答题技巧：答题技巧：1 1、审题是关键，首先找出实验目的，看实验原、审题是关键，首先找出实验目的，看实验原理及方法是否正确；理及方法是否正确；2 2、分析实验步骤是否合理可行。分析图表中影响因变量的、分析实验步骤是否合理可行。分析图表中影响因变量的因素，注意对比分析，一般有如下
22、五看：因素，注意对比分析，一般有如下五看：（）看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。（）看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。（）看实验是否遵循了单一变量原则。（）看实验是否遵循了单一变量原则。（）看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。（）看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。（4 4 ）看实验仪器、药剂的使用是否合理，药剂的配备、）看实验仪器、药剂的使用是否合理，药剂的配备、使用及用量的多少。使用及用量的多少。（5 5 ）看实验结果的验证是否合理。）看实验结果的验证是否合理。三、实验评价类三、实验评价类【理论阐释理论阐释】 有有人人对对生生长长素素类类似似物物萘萘乙乙酸酸（NAA
23、NAA）是是否否与与促促进进植植物物开开花花有有关关进进行行了了实实验验研研究究，其其过过程程如如下下：取取水水仙仙球球茎茎2424个，分成两组。操作见下表：个，分成两组。操作见下表：【典例导悟典例导悟】组名名处理方法理方法对照照组水仙球茎不剥去水仙球茎不剥去鳞茎，不加茎，不加NAANAA，让其自然生其自然生长实验组剥去剥去鳞茎，茎，仅取出花苞，共得取出花苞，共得1818个，消毒后种于个，消毒后种于MSMS培培养基中，其中加养基中，其中加NAANAA（ ），每瓶接种一个），每瓶接种一个 实验组除个别瓶受污染外，其余均在一周时间内破苞开实验组除个别瓶受污染外，其余均在一周时间内破苞开花；而对照组
24、则比实验组晚开花一个半月。请回答问题：花；而对照组则比实验组晚开花一个半月。请回答问题：（1 1）从科学性角度出发，本实验在分组时是否有不妥之）从科学性角度出发，本实验在分组时是否有不妥之处？如果有，应如何改进？处？如果有，应如何改进？_。（2 2）请针对本实验设计提出质疑或进一步的完善措施。）请针对本实验设计提出质疑或进一步的完善措施。_。【解析解析】从处理方法可知，存在两个问题：一是分组从处理方法可知，存在两个问题：一是分组没有遵循随机均分原则；二是没有控制变量。对照组没有遵循随机均分原则；二是没有控制变量。对照组没有剥去鳞茎，而实验组剥去鳞茎，这样就不仅仅是没有剥去鳞茎，而实验组剥去鳞茎
25、，这样就不仅仅是NAANAA一个变量了。因此，对照组的水仙球茎也应剥去鳞一个变量了。因此，对照组的水仙球茎也应剥去鳞茎，或保留实验组的鳞茎。另外对照组与实验组都应茎，或保留实验组的鳞茎。另外对照组与实验组都应种植于种植于MSMS培养基中，只是对照组的培养基中不加培养基中，只是对照组的培养基中不加NAANAA而而已。已。答案：答案：（1 1）有；应将）有；应将2424个球茎随机均分为两组。个球茎随机均分为两组。（2 2）质疑：剥去鳞茎的花苞放在培养基上培养，能提）质疑：剥去鳞茎的花苞放在培养基上培养，能提前开花，未剥去鳞茎的花苞开花晚，是否因鳞茎内有前开花，未剥去鳞茎的花苞开花晚，是否因鳞茎内有
26、抑制花苞发育的物质存在。因此，对照组的水仙球茎抑制花苞发育的物质存在。因此，对照组的水仙球茎也应剥去鳞茎，或保留实验组的鳞茎。培养基是否也也应剥去鳞茎，或保留实验组的鳞茎。培养基是否也是影响开花的因素，因此两组都应种于是影响开花的因素，因此两组都应种于MSMS培养基上，培养基上，只是对照组的培养基中不加只是对照组的培养基中不加NAANAA罢了。罢了。说明：说明：这类题与实验设计题关系密切。答题要领：除这类题与实验设计题关系密切。答题要领：除了对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思了对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思路，注意操作的可行性之外，还要注意遵循：路，注意操作的可行性之外
27、，还要注意遵循：科学科学性原则；性原则；单一变量原则；单一变量原则；平行重复原则；平行重复原则；设立设立对照原则等设计原则。对照原则等设计原则。 总之，解答生物实验设计题时，一定要认真审题。总之，解答生物实验设计题时，一定要认真审题。在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的科学原在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的科学原理，回归教材中的经典实验，从基本的思维方法延伸。理，回归教材中的经典实验，从基本的思维方法延伸。严格遵循实验原则设计实验，准确地运用实验材料支严格遵循实验原则设计实验，准确地运用实验材料支持实验，选定最优程序进行实验，答题时讲究用词科持实验，选定最优程序进行实验，答题时讲究用词科学、准确。学、准确。
