生物實驗設計題解題“三步曲”

《江蘇省高考考試說明》明確指出：考查學生的生物學基本素養和實驗能力，注重科學探究能力、科學過程與方法的考查。高考實驗設計題比重在逐年加大，高考知識趨向可以用實驗形式考查則不用其他形式。但是很多考生拿到實驗題無從下手，因此高考實驗題得分率很低。其實實驗設計題并不是無章可循，本文以2010年高考浙江卷第29題為例，構建解題基本模式。

2010年高考浙江卷第29題：

II.（12分）為研究兔紅細胞在不同濃度NaCl溶液中的形態變化，請根據以下提供的實驗材料與用具，寫出實驗思路，設計記錄實驗結果及原因分析的表格，并填入相應內容。

材料與用具：兔紅細胞稀釋液、質量分數為1.5%的NaCl溶液、蒸餾水、試管、顯微鏡等。（要求：答題時對NaCl溶液的具體配制、待觀察裝片的具體制作不作要求）

（1）實驗思路：①……

（2）設計一張表格，并將預期實驗結果及原因分析填入該表中。

一、審題

1.明確實驗類型。

閱讀考題要求，弄清該實驗是驗證性實驗還是探究性實驗。

此題為探究性實驗。

2.明確實驗原理。

可以從題干中獲得實驗原理，如果不能直接得到，就要聯想課本的相關知識。

此題實驗原理是：生物膜具有選擇透過性。動物細胞的細胞內液的濃度為0.9%，在濃度低于0.9%的NaCl溶液中會吸水膨脹，在濃度高于0.9%的NaCl溶液中會失水皺縮，且濃度差越大現象越明顯，但是過一段時間形態會恢復，因為離子會進入細胞。在清水中，細胞會因吸水過多而漲破。

3.明確實驗變量。

實驗變量一般可以從實驗目的中直接得到。此題自變量是：不同濃度的NaCl溶液。

二、解題

1.實驗材料準備，分組，編號。

（1）實驗材料準備

選取考題中所給的適合本實驗的材料，此題還要配置具有濃度梯度的溶液，用1.5%的NaCl溶液和蒸餾水，配制出NaCl質量分數為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的溶液。

（2）分組

至少分成實驗組和對照組，如果實驗組有濃度梯度，至少分三組。

（3）編號

可以針對實驗器具，也可以針對實驗材料，一般不宜連續描述。

如此題：取6片載玻片，分別標記為1—6號。

2.變量處理。

（1）自變量

指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。大多數實驗自變量是一個，有的考題自變量有兩個，考生要正確設定自變量，一般來說實驗組和對照組劃分就是對自變量的處理，實驗組接受自變量的處理，對照組不接受。此題自變量是：不同濃度的NaCl溶液。

（2）因變量

指實驗中由于自變量而引起的變化和結果。它和自變量是因果關系，實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。做題時考生要思考出對于因變量的測定，也就是實驗觀察指標。此題因變量是：細胞的形態變化。

（3）無關變量

指實驗中除自變量外，可能還會存在一些可變因素，對實驗結果造成影響，這些變量稱為無關變量。要控制好無關變量，具體有以下幾方面：①所用生物材料的種類、數量、質量、來源和生理狀況等方面要盡量相同或至少大致相同，而且適量。②所用實驗試劑的成分、體積等都要相同，尤其要注意體積等量且適量的問題。③所用處理方法和時間要相同：攪拌或振蕩方向和時間都要一致。此題無關變量包括：紅細胞稀釋液的量，載玻片清潔程度，反應的溫度，pH值，時間，等等。

3.觀察與記錄。

根據題意，簡單說明觀察時間或周期等；觀察、記錄一定要針對因變量（觀察指標）進行，有必要的話要設計一些圖形、表格或坐標曲線等來記錄，有的還要說明一下對記錄數據的初步處理方法，如求平均值等。

此題要制成臨時裝片持續觀察紅細胞的形態，并做好記錄。設計一張表格，并將預期實驗結果及原因分析填入該表中。

三、檢查

1.檢查實驗器材。

一般情況下題目中所給的器材都有用，設計實驗室一定要充分利用，而且要正確利用。除特殊說明外，不許額外添加實驗器材。

2.檢查實驗原則。

是否遵循對照原則、單一變量原則、等量原則等。

3.檢查語言表述。

語言文字表述是否用生物學術語，一定要避免口語俗語在答案中出現。例如：“死亡”不能說“死了”，“等量的”不宜說成“一樣多”。

通過上述探索過程，學生就會掌握實驗設計題的解題過程，自然就有了明確的解題思路，就能順利應對各種實驗設計題。