高中生物實驗設計題的設計與解答

楊麗萍

【關鍵詞】 生物教學；實驗設計題；準備工作；實驗步驟；實驗

結果

【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2017）17—0124—01

新版高中生物《考試大綱》和《考試說明》中明確要求考生要具備驗證簡單生物學事實的能力，對一些生物學問題進行初步探究的能力。實驗設計題注重對學生實驗能力的考查，這類試題信息量大，情境新穎，設問角度多樣，綜合性強，對學生的能力要求高，能較好地反映學生對基礎知識和基本實驗技能的掌握情況，能發揮學生的創新意識，體現學生的思維水平。下面，筆者就如何輔導學生設計與解答實驗設計題的方法歸納如下：

一、實驗設計前期準備工作

1.認真審題，弄清實驗的性質和目的。由于這類題目信息量較大，解題先要認真審題，剔除干擾內容，抓住關鍵的有效信息點，弄清該實驗的性質是驗證性還是探究性實驗，其次要明確該實驗的目的是什么。

2.分析原理，回顧實驗設計的原則。實驗原理是設計性實驗的基礎，只有明確實驗的原理，才能掌握實驗的關鍵，進而進行實驗的設計。實驗原理一方面來源于題干，另一方面來源于書中的知識，即可通過閱讀題干或聯想書中知識來獲取原理。例如，DNA的粗提取與鑒定實驗的原理：DNA 在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的 NaCl溶液中的溶解度最小；DNA不溶于酒精；DNA可被二苯胺染成藍色。同時還要回顧實驗設計的基本原理有哪些？如科學性、可行性、單一變量、平行重復、等量對照、簡便性等原則。

3.明確實驗變量，確定平衡無關變量的方法。變量是指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件，據其在實驗中的作用，可分為實驗變量與反應變量、無關變量與干擾變量兩類。

實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。反應變量，也稱因變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結果。通常實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“探究溫度對酶活性的實驗”中，所給定的低溫、適溫、高溫就是實驗變量，而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應結果也隨之變化，這就是反應變量，該實驗在于獲得和解釋溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應變量）的因果關系。

二、分析、選擇實驗材料用具，設計實驗步驟

1.若題中已提供實驗材料和用具。要認真分析題中所提供的器材在實驗中的作用是什么？如何使用？是否必須用到？通常題中給出的實驗材料和試劑一般應充分利用，不能隨意增加。如，題中說明了從所提供的器材中選取所需的進行實驗，就要準確地選取用具和材料。其實這也相當于隱含條件，只要你分析判斷準確，就不會有所遺漏。若讓學生自行確定實驗材料和用具，這就需要根據實驗步驟與要求等，聯系相關的生物學原理，遷移運用教材相關實驗中的實驗用具，選擇好器材才能準確地設計好實驗。

2.設計實驗步驟。

第一步：選取材料，分組編號。選取題干提供的實驗材料用具，對實驗對象進行平均分組并編號，注意相應的無關變量要保持一致。

第二步：施加實驗變量，平衡無關變量。對實驗組與對照組進行不同處理，即對實驗組要施加實驗變量。

第三步：認真觀察，如實記錄現象和數據。細心觀察實驗現象，如實記錄數據，科學描述結果。

三、預測實驗結果與結論

實驗結果是由實驗變量而引起的變化，實驗結論是根據實驗結果作出的一種推論。預測實驗結果與結論又可分為兩種情況來分析：

1.若為驗證性實驗。驗證性實驗是設計一個實驗來驗證、檢測實驗結果能否達到實驗原理所描述的結論的一類實驗。這類實驗在實驗前其實驗證結果是已知的，實驗過程在于努力獲取預期的結論，重在結果的獲得，因而驗證性實驗的實驗結果是唯一的，即實驗原理所描述的結果，預期實驗結果時的表述方式為“A組……”，“B組……”。

2.若為探究性實驗。探究性實驗是指在假設前提下，獲取支持假說或推翻假說的一類實驗。這類實驗在實驗前并不知道實驗結果，實驗過程在于努力探索實驗結論。因而探究性實驗的實驗結果與結論是未知的，實驗前需對實驗結果進行預測，并分析出現該結果的原因。

總之，生物實驗設計要求學生在充分理解和掌握生物學基本知識的情況下，還要具備生物學的基本實驗技能，在不同的實驗設計中靈活采用各種方法，只有這樣才能獲得實驗設計與解答的最佳方案。編輯：張昀endprint