中考生物實驗設計題解題思路

　　實驗設計是題是目前高考的熱點和重難點所在.在進行實驗設計時，一般可遵循以下思路進行：明確實驗目的---確定實驗原理、方法---設計實驗步聚---預測***預期***實驗結果---檢查糾錯。下面小編為大家分享的是的詳細內容，希望對你有幫助!

　　◆實驗設計題解題思路

　　實驗設計是題是目前高考的熱點和重難點所在.在進行實驗設計時，一般可遵循以下思路進行：明確實驗目的---確定實驗原理、方法---設計實驗步聚---預測***預期***實驗結果---檢查糾錯。

　　▌一、明確實驗目的

　　實驗目的就是指所要設計的實驗試圖發現或解決什麼問題，它是整個實驗的中心所在。依據實驗目的可將實驗分為三大類：

　　第一類是探究性實驗。探究者根據一定的實驗目的，利用現有的實驗條件，通過控制實驗變數來探究研究物件的未知屬性、特性以及其它因素的關係，依據實驗現象推測出結論的實驗方法。由於探究者在實驗前提出的假說往往是比較模糊的，因此對實驗結果的預期也是不確定的，僅僅把可能出現的實驗現象考慮在內，再由各種現象來推測出最可能的實驗結論，而事實上最後真正的實驗結果和相應的結論都只有一種。如：“探索小白鼠在低於適宜溫度的條件下能量代謝情況”、“探索光照對種子萌發的影響”、“探索死的大豆種子和活的大豆種子誰的吸水力強”等等。

　　第二類是驗證性實驗。實驗者在實驗前已經知道了相關的實驗原理，並對實驗現象已經形成一定認識或提出了某種比較確定的假說，再通過具體實驗來驗證相應的生物學現象或事實的實驗方法。由於實驗者在實驗前大都已掌握了實驗結果和實驗結論，因此，對實驗結果的和預期往往是唯一的。如：“驗證鎂是植物必需的礦質元素”、“驗證光合作用需要CO2”、“驗證Ca2+在血液的凝固中具有重要作用”、“驗證脊髓的背根具有傳入功能，腹根具有傳出功能”等。

　　第三類是設計一種程式或模型，如“設計一個育種程式”、“設計一個生態瓶”、“設計一個生態農業模型”等，這裡不再贅述。

　　明確實驗目的十分重要，它可以說是一個實驗能否設計成功的關鍵。例如在學習微生物的培養之後，遇到這樣一道題，“某山區有一條小溪，水質清澈，請你設計一個實驗來驗證該水質是否受到糞便的汙染”。結果相當多的學生沒有明確實驗目的，將實驗設計為“鑑定水質是否符合飲用水的標準”，其實該實驗只需將待檢水樣在無菌條件下接種到伊紅—美藍培養基上恆溫培養，觀察有無深紫色的大腸桿菌菌落產生即可。

　　▌二、明確實驗原理、實驗方法

　　明確實驗目的以後，就要依據實驗材料，恰當地確定實驗原理，它是實驗結果判定的依據。在大腦中快速提取儲存於大腦中的常規實驗原理，而後進行加工改造，設計出新的實驗方案來。

　　常用的實驗原理如下：

　　Ⅰ、物質成分類

　　1、可溶性還原糖***如麥芽糖、果糖、葡萄糖***的鑑定用斐林試劑，實驗現象是磚紅色沉澱。

　　2、尿糖的鑑定可用班氏糖定性試劑，實驗現象是出現磚紅色沉澱。

　　3、脂肪的鑑定用蘇丹Ⅲ染液，顏色反應是橘黃色，或蘇丹Ⅳ，顏色為紅色。

　　4、蛋白質用雙縮脲試劑，顏色反應是紫色。

　　5、DNA用二苯胺試劑，顏色反應是藍色。

　　6、澱粉用碘-碘化鉀試劑，顏色反應是藍色。

　　7、水源是否符合飲用水的標準，判斷依據是將1000ml水樣進行過濾，無菌條件下接種到伊紅-美藍培養基上，觀察培養基上的大腸桿菌菌落數是否超過3個。

　　Ⅱ、酶的性質

　　1、酶的專一性

　　澱粉酶只能催化澱粉水解為麥芽糖，而不能水解蔗糖。麥芽糖是可溶性還原糖，蔗糖不是可溶性還原糖。故可用斐林試劑檢驗是否發生了催化反應。

　　2、酶的高效性。

　　酶作為有機催化劑，和無機催化劑相比具有高效性，可通過“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”驗證，實驗中必須注意：①必須用新鮮的肝臟做實驗材料，②肝臟製成研磨液，加大接觸面積，③可適當提高溫度增加酶活性，④一定不要用同一吸管先後滴加兩液。

　　3、酶需要適宜的條件

　　酶活性的高低取決於酶結構的變化，故在設計酸、鹼、鹽、溫度、PH對酶活性的影響這類實驗時，要先為酶促反應創造好條件，最後再加入酶。

　　Ⅲ、植物生理方面

　　1、驗證是否進行了光合作用

　　因為光合作用的產物主要是澱粉，故可用碘—碘化鉀來檢驗是否進行了光合作用。因為正常葉片中都含有澱粉，故在實驗進行前都要將植物放在暗室中進行“飢餓”處理，因為葉綠體中的色素是有機物，可溶於酒精中，故在用碘—碘化鉀檢驗是否有澱粉生成前，可用酒精水浴煮沸法將葉片進行脫色處理。如需判定是C3或C4植物，需用顯微鏡觀察葉片橫切面染色部位。

　　2、探索光合作用強度

　　沉水植物***如黑藻***在進行光合作用時，會產生氣泡。故可用單位時間內產生氣泡的多少來判定光合作用強度的大小。

　　水生植物在進行光合作用時，會吸收水中的CO2，而CO2的吸收又會影響水的PH值，故如果試驗材料中給出了能靈敏指示PH值變化的試劑，就可依據PH值的變化判定光合作用速度的大小。

　　3、驗證植物必需的礦質元素

　　採用溶液培養法，判斷依據是：在人工配置的營養液中，除去或加入某種礦質元素，然後觀察植物在營養液中生長髮育的狀況，如果除去某一種礦質元素後，植物的生長髮育仍正常，就說明這種礦質元素不是植物必需的礦質元素;如果除去某一種礦質元素後植物的生長髮育不正常了，而補充這種礦質元素後，植物的生長髮育又恢復正常的狀態，就說明這種礦質是植物必需的礦質元素。

　　4、植物激素有關的實驗

　　首先應該熟練掌握有關生長素產生、運輸、生理作用等方面的知識。在此基礎上還要理解其典型的實驗方法：瓊脂收集激素法，激素塗抹法、激素浸泡法、將產生生長素的枝條嫁接到其它植物體上以觀察植物激素生理作用的方法等。此外，還要知道其它幾種常見激素的生理功能。

　　5、種子或其它植物組織呼吸強度

　　組織呼吸作用是一個消耗O2，產生CO2的過程，而NaOH可吸收CO2，故通常在密封玻璃罩內進行實驗。密封玻璃罩中氣壓變化反映出O2的變化情況，而O2的變化情況又反映出植物組織呼吸強度，所以可以依據密封玻璃罩中氣壓變化情況判斷呼吸強度的變化情況。可以通過玻璃管中水滴的移動距離來判斷。

　　種子進行呼吸時會產生熱量。所以也可用測量溫度變化情況的方法來判斷組織呼吸強度的大小。

　　Ⅳ、動物生理方面

　　1、激素方面

　　常採用的研究方法有①切除內分泌腺法 ②移植內分泌腺法 ③注謝內分泌腺提取物法 ④飼餵法 ⑤注射激素法

　　2、神經生理方面

　　反射弧結構的完整性是反射發生的結構基礎;興奮在神經纖維上的傳導是以區域性電流的形式進行的，可以用測定電位的儀器來測定興奮的傳導情況;興奮在神經纖維上的傳導具有雙向性;電刺激可引起神經纖維膜電位的變化，產生並傳導興奮;興奮在神經纖維上的傳導可以在機械切斷、機械壓迫、冷凍、麻醉藥物的作用下而阻斷。

　　興奮在神經元之間是通過突觸來傳遞的，具有單向性。是由神經遞質傳遞的，有些物質可阻斷或加強突觸的傳遞。

　　3、能量代謝方面

　　動物能量代謝強度可依據單位時間內的耗氧量或耗定量氧所用時間的多少來判定。實驗設計時通常在密封的玻璃罩中進行實驗。用鹼液吸收空氣中的CO2，密封玻璃罩中氣壓變化反映出O2的消耗情況，而O2的消耗情況又反映出動物能量代謝強度。所以可以依據密封玻璃罩中氣壓變化情況判斷呼吸強度的變化情況。

　　Ⅴ、微生物方面

　　1、病毒屬寄生生活，分離培養毒株常用活的組織或細胞，如大腸桿菌、小白鼠、發育的雞胚胎等。

　　2、青黴素可抑制或殺死細菌等原核微生物，故在培養酵母菌、黴菌時可加入青黴素。

　　3、只有自生固氮菌才能在無氮培養基上生長繁殖。故用無氮培養基從土壤中分離培養自生固氮菌。

　　4、由於微生物在固體培養基上生長部位固定，會在培養基表面長出許多菌落，故可用固體培養基進行菌種的鑑定與分離純化，具體方法可採用稀釋法和劃線法。

　　Ⅵ、生物與環境方面

　　1、亞硫酸鈉與稀硫酸反應可製備SO2。可以觀察SO2對植物的影響。

　　2、需氧微生物在代謝過程中，可以吸收亞甲基藍陽離子而使溶液褪色。利用這一原理及褪色的快慢，可以檢測空氣或水源的汙染程度。

　　Ⅶ、生物育種方面

　　包括植物雜交育種、動物雜交選育、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種等，不再細說。

　　▌三、設計實驗方法步驟

　　選取實驗材料。我們應根據實驗目的和實驗原理，恰當運用題中所提供的實驗器材，一般來說，每一種器材在題中都有它的用途，如果覺得有些器材用不上，很可能是我們的設計思路出現了偏差，應重新分析實驗目的和實驗原理。

　　實驗設計題能否得分的關鍵是能否用簡單的語言恰當地描述出實驗的具體方法步驟。設計實驗步驟時要注意以下原則：

　　1、科學性原則，可操作性原則

　　實驗的設計必須有充分的科學依據，不能憑空想象。例如在探索光合作用強度這類實驗時，如果設計成通過稱量葉片的重量變化來判定光合作用強度的大小，顯然就沒有科學依據，或者說是高中實驗條件所不能做到的。

　　2、單一變數原則

　　即在設計實驗時，只控制一個實驗變數而使其它實驗變數保持不變。

　　3、設定對照原則

　　通常把接受實驗變數處理的物件組叫實驗組，把不接受實驗變數處理的物件組叫對照組。只有正確地設定對照，才能使實驗結果更具有說服力。常見對照方法有以下幾種：

　　①空白對照：即不給對照組任何生理因素，例如在“觀察甲狀腺激素對蝌蚪發育的影響”這一實驗中，對照組中既不加甲狀腺激素製劑，也不加甲狀腺激素抑制劑。

　　②條件對照：即給對照組施以部分實驗因素，但不是所需研究的處理因素。例如在“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”實驗中，“試管中加入2滴FeCl3溶液”的那組實驗就是一個條件對照。

　　③自身對照：對照和實驗都在同一個研究物件上進行。例如“胰島素引起小白鼠休克”的實驗就屬於這種情況。

　　④相互對照：即不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照，例如：“探索唾液澱粉酶最適PH”實驗中，PH值不同的幾個實驗組就屬相互對照。

　　4、平衡等量原則

　　在實驗中無關變數的因素條件是很難避免的，除實驗變數以外，對實驗組和對照組施加的影響是相同的，以消除無關變數對結果的影響。如探索PH值對酶活性的影響時，單一變數是PH，即除PH之外的其他一切對酶活性有影響的無關變數不但要嚴格控制等量，而且是要適宜的量。

　　5、排除干擾原則

　　在很多實驗過程中都會存在一些干擾實驗結果的因素，所以在設計實驗時一定要設法排除。例如在“驗證鎂是植物必需的礦質元素”這一實驗中，如果用沙土作為培養介質，則沙土中的Mg2+就是干擾因素，故只能用水培法來排除干擾因素。如果對照組用蒸餾水中加入Mg2+，而實驗組只用水蒸餾水培養，則植物因缺少必需的礦質元素都會表現病症。為了排除這一干擾因素，實驗組就應設計為“用不含鎂的完全培養液”，而對照組則要“用完全培養液培養”。

　　分析並找出實驗設計過程中的干擾因素，並用恰當的方法加以排除。常見的實驗干擾因素如下：

　　①鑑定物質成份時，試劑往往用新配製的，有的還強調加入順序

　　②在植物生理有關的實驗中，要選用飽滿的種子，健壯的幼苗等，為了排除干擾，往往強調一定的數量，而不只選一粒種子、一顆幼苗來試驗。

　　③由於動物情緒緊張時代謝加強，故在做動物能量代謝實驗時要待動物安靜後進行。

　　④在設計酶類實驗時一定要注意實驗步驟，應該先為酶促反應創造相應的反應條件，最後加入酶以排除高效性的干擾。

　　⑤在微生物培養鑑定這類實驗中，要強調“無菌條件下接種”，且一般每個實驗組都要接種三個培養皿。

　　6、、其它原則

　　在實驗操作時，還要注意安全、衛生、環保等，例如在對動物進行採血時，應注意用酒精消毒。細菌接種時應注意“在無菌條件下操作”，在“葉綠體中色素的提取與分離”試驗中進行層析時，燒杯應加培養皿蓋。

　　▌四、預測實驗結果

　　常見於“探索類”實驗中。預測時一般分三種情況：1、實驗因素對生物的某一生理過程沒有影響;2、實驗因素對某一生理過程有促進作用;3、實驗因素對某一生理過程有抑制作用。但也有例外，針對具體實驗應具體分析。

　　▌五、預期實驗結果

　　預期實驗結果即推測出最可能的實驗結果。預期和預測不同，它是指利用已知的理論，推斷出最符合邏輯的實驗結果。常見於一些“驗證性”實驗過程中。

　　▌六、檢查糾錯

　　當完成實驗過程的設計以後，一定要回過頭來檢查一遍。再對照要求分析一下自己的實驗過程和結果及結論中有沒有不合理的地方，所用語言是否準確。總之，我們的實驗應該沒有漏洞，經得起推敲。

　　▌七、需注意的幾個問題

　　1、在實驗中注意用語的準確性。我們常說植物雜交、自交，對動物而言可用“個體間相互雜交”，對人來說為婚配，千萬不能鬧笑話。

　　2、我們實驗所用的植物多為一年生植物，即產生種子之後，親本就死去了，種子屬於子代。而動物產生後代之後，親本一般仍存在。所以我們在實驗中應注意這種現象。

　　3、用好一些模糊而準確的關鍵詞。在一些實驗中有些條件我們難以確定，但又必不可少，不妨用一些模糊詞代替，可使整個實驗過程更完美。如：“適量”、“少量”、“等量”、“適宜條件”、“合適的溫度”等。

　　附：解題一般思路

　　1、明確實驗目的和原理***驗證的生物學事實是什麼?所依據的生物學原理是什麼?***

　　2、找出實驗變數、反應變數和無關變數

　　3、構思實驗變數的控制方法和實驗結果的獲得手段。

　　4、明確實驗物件和實驗條件***實驗物件：實驗所用的生物學材料;實驗條件：完成這一實驗必需的理化條件及生物學處理方法***。

　　5、實驗方法和步驟四步曲：

　　①材料是否要製取或處理?有些實驗中，題幹所給予的材料與設計的要求有一定的差距，如果我們直接利用題幹中所給予的材料而不加處理的話，則不能達到實驗目的，這就要求我們對實驗材料進行適當的處理。

　　②是否要分組編號?這一步目的明確，就是要使自己的實驗結果令人信服，就需要排除一些無關變數造成的影響。因此分組對照是一個在設計實驗時，用來抵消非實驗因素對實驗結果造成影響的常用方法。

　　③對不同***或同一***物件施加不同的處理。這是實驗設計中的關鍵一步，基本上所有實驗設計題都要求學生完成這一步工作，只要我們在分析過程中做好的前面的工作，這一步也就是順理成章的事了。

　　④結果觀察***預測***、記錄並根據結果進行分析。