◆實驗設(shè)計題解題思路

　　▌一、明確實驗?zāi)康?/h3>

　　明確實驗?zāi)康氖种匾梢哉f是一個實驗?zāi)芊裨O(shè)計成功的關(guān)鍵。例如在學(xué)習(xí)微生物的培養(yǎng)之后，遇到這樣一道題，“某山區(qū)有一條小溪，水質(zhì)清澈，請你設(shè)計一個實驗來驗證該水質(zhì)是否受到糞便的污染”。結(jié)果相當(dāng)多的學(xué)生沒有明確實驗?zāi)康?，將實驗設(shè)計為“鑒定水質(zhì)是否符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn)”，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(yǎng)基上恒溫培養(yǎng)，觀察有無深紫色的大腸桿菌菌落產(chǎn)生即可。

　　▌二、明確實驗原理、實驗方法

　　明確實驗?zāi)康囊院?，就要依?jù)實驗材料，恰當(dāng)?shù)卮_定實驗原理，它是實驗結(jié)果判定的依據(jù)。在大腦中快速提取存儲于大腦中的常規(guī)實驗原理，而后進行加工改造，設(shè)計出新的實驗方案來。

　　常用的實驗原理如下：

　?、?、物質(zhì)成分類

　　1、可溶性還原糖(如麥芽糖、果糖、葡萄糖)的鑒定用斐林試劑，實驗現(xiàn)象是磚紅色沉淀。

　　2、尿糖的鑒定可用班氏糖定性試劑，實驗現(xiàn)象是出現(xiàn)磚紅色沉淀。

　　3、脂肪的鑒定用蘇丹Ⅲ染液，顏色反應(yīng)是橘黃色，或蘇丹Ⅳ，顏色為紅色。

　　4、蛋白質(zhì)用雙縮脲試劑，顏色反應(yīng)是紫色。

　　5、DNA用二苯胺試劑，顏色反應(yīng)是藍色。

　　6、淀粉用碘-碘化鉀試劑，顏色反應(yīng)是藍色。

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

　　Ⅱ、酶的性質(zhì)

　　1、酶的專一性

　　淀粉酶只能催化淀粉水解為麥芽糖，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(fā)生了催化反應(yīng)。

　　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肝臟制成研磨液，加大接觸面積，③可適當(dāng)提高溫度增加酶活性，④一定不要用同一吸管先后滴加兩液。

　　3、酶需要適宜的條件

　　酶活性的高低取決于酶結(jié)構(gòu)的變化，故在設(shè)計酸、堿、鹽、溫度、PH對酶活性的影響這類實驗時，要先為酶促反應(yīng)創(chuàng)造好條件，最后再加入酶。

　?、?、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(chǎn)物主要是淀粉，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淀粉，故在實驗進行前都要將植物放在暗室中進行“饑餓”處理，因為葉綠體中的色素是有機物，可溶于酒精中，故在用碘—碘化鉀檢驗是否有淀粉生成前，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(chǎn)生氣泡。故可用單位時間內(nèi)產(chǎn)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(jù)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(zhì)元素

　　采用溶液培養(yǎng)法，判斷依據(jù)是：在人工配置的營養(yǎng)液中，除去或加入某種礦質(zhì)元素，然后觀察植物在營養(yǎng)液中生長發(fā)育的狀況，如果除去某一種礦質(zhì)元素后，植物的生長發(fā)育仍正常，就說明這種礦質(zhì)元素不是植物必需的礦質(zhì)元素;如果除去某一種礦質(zhì)元素后植物的生長發(fā)育不正常了，而補充這種礦質(zhì)元素后，植物的生長發(fā)育又恢復(fù)正常的狀態(tài)，就說明這種礦質(zhì)是植物必需的礦質(zhì)元素。

　　4、植物激素有關(guān)的實驗

　　首先應(yīng)該熟練掌握有關(guān)生長素產(chǎn)生、運輸、生理作用等方面的知識。在此基礎(chǔ)上還要理解其典型的實驗方法：瓊脂收集激素法，激素涂抹法、激素浸泡法、將產(chǎn)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(chǎn)生CO2的過程，而NaOH可吸收CO2，故通常在密封玻璃罩內(nèi)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(jù)密封玻璃罩中氣壓變化情況判斷呼吸強度的變化情況?？梢酝ㄟ^玻璃管中水滴的移動距離來判斷。

　　種子進行呼吸時會產(chǎn)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。

　?、?、動物生理方面

　　1、激素方面

　　常采用的研究方法有①切除內(nèi)分泌腺法 ②移植內(nèi)分泌腺法 ③注謝內(nèi)分泌腺提取物法 ④飼喂法 ⑤注射激素法

　　2、神經(jīng)生理方面

　　反射弧結(jié)構(gòu)的完整性是反射發(fā)生的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是以局部電流的形式進行的，可以用測定電位的儀器來測定興奮的傳導(dǎo)情況;興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)具有雙向性;電刺激可引起神經(jīng)纖維膜電位的變化，產(chǎn)生并傳導(dǎo)興奮;興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)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(jīng)元之間是通過突觸來傳遞的，具有單向性。是由神經(jīng)遞質(zhì)傳遞的，有些物質(zhì)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(jù)單位時間內(nèi)的耗氧量或耗定量氧所用時間的多少來判定。實驗設(shè)計時通常在密封的玻璃罩中進行實驗。用堿液吸收空氣中的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(jù)密封玻璃罩中氣壓變化情況判斷呼吸強度的變化情況。

　?、?、微生物方面

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

　　2、青霉素可抑制或殺死細菌等原核微生物，故在培養(yǎng)酵母菌、霉菌時可加入青霉素。

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

　　4、由于微生物在固體培養(yǎng)基上生長部位固定，會在培養(yǎng)基表面長出許多菌落，故可用固體培養(yǎng)基進行菌種的鑒定與分離純化，具體方法可采用稀釋法和劃線法。

　?、觥⑸锱c環(huán)境方面

　　1、亞硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)可制備SO2?？梢杂^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污染程度。

　?、鳌⑸镉N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(shè)計實驗方法步驟

　　選取實驗材料。我們應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘?，恰?dāng)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(shè)計思路出現(xiàn)了偏差，應(yīng)重新分析實驗?zāi)康暮蛯嶒炘怼?/p>

　　實驗設(shè)計題能否得分的關(guān)鍵是能否用簡單的語言恰當(dāng)?shù)孛枋龀鰧嶒灥木唧w方法步驟。設(shè)計實驗步驟時要注意以下原則：

　　1、科學(xué)性原則，可操作性原則

　　實驗的設(shè)計必須有充分的科學(xué)依據(jù)，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(shè)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(xué)依據(jù)，或者說是高中實驗條件所不能做到的。

　　2、單一變量原則

　　即在設(shè)計實驗時，只控制一個實驗變量而使其它實驗變量保持不變。

　　3、設(shè)置對照原則

　　通常把接受實驗變量處理的對象組叫實驗組，把不接受實驗變量處理的對象組叫對照組。只有正確地設(shè)置對照，才能使實驗結(jié)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(fā)育的影響”這一實驗中，對照組中既不加甲狀腺激素制劑，也不加甲狀腺激素抑制劑。

　?、跅l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。

　?、圩陨韺φ眨簩φ蘸蛯嶒灦荚谕粋€研究對象上進行。例如“胰島素引起小白鼠休克”的實驗就屬于這種情況。

　?、芟嗷φ眨杭床粏卧O(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照，例如：“探索唾液淀粉酶最適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(guān)變量的因素條件是很難避免的，除實驗變量以外，對實驗組和對照組施加的影響是相同的，以消除無關(guān)變量對結(jié)果的影響。如探索PH值對酶活性的影響時，單一變量是PH，即除PH之外的其他一切對酶活性有影響的無關(guān)變量不但要嚴(yán)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(jié)果的因素，所以在設(shè)計實驗時一定要設(shè)法排除。例如在“驗證鎂是植物必需的礦質(zhì)元素”這一實驗中，如果用沙土作為培養(yǎng)介質(zhì)，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(yǎng)，則植物因缺少必需的礦質(zhì)元素都會表現(xiàn)病癥。為了排除這一干擾因素，實驗組就應(yīng)設(shè)計為“用不含鎂的完全培養(yǎng)液”，而對照組則要“用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)”。

　　分析并找出實驗設(shè)計過程中的干擾因素，并用恰當(dāng)?shù)姆椒右耘懦?。常見的實驗干擾因素如下：

　?、勹b定物質(zhì)成份時，試劑往往用新配制的，有的還強調(diào)加入順序

　?、谠谥参锷碛嘘P(guān)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(diào)一定的數(shù)量，而不只選一粒種子、一顆幼苗來試驗。

　?、塾捎趧游锴榫w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后進行。

　?、茉谠O(shè)計酶類實驗時一定要注意實驗步驟，應(yīng)該先為酶促反應(yīng)創(chuàng)造相應(yīng)的反應(yīng)條件，最后加入酶以排除高效性的干擾。

　　⑤在微生物培養(yǎng)鑒定這類實驗中，要強調(diào)“無菌條件下接種”，且一般每個實驗組都要接種三個培養(yǎng)皿。

　　6、、其它原則

　　在實驗操作時，還要注意安全、衛(wèi)生、環(huán)保等，例如在對動物進行采血時，應(yīng)注意用酒精消毒。細菌接種時應(yīng)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(yīng)加培養(yǎng)皿蓋。

　　▌四、預(yù)測實驗結(jié)果

　　常見于“探索類”實驗中。預(yù)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(yīng)具體分析。

　　▌五、預(yù)期實驗結(jié)果

　　預(yù)期實驗結(jié)果即推測出最可能的實驗結(jié)果。預(yù)期和預(yù)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(jié)果。常見于一些“驗證性”實驗過程中。

　　▌六、檢查糾錯

　　當(dāng)完成實驗過程的設(shè)計以后，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(jié)果及結(jié)論中有沒有不合理的地方，所用語言是否準(zhǔn)確?？傊覀兊膶嶒瀾?yīng)該沒有漏洞，經(jīng)得起推敲。

　　▌七、需注意的幾個問題

　　1、在實驗中注意用語的準(zhǔn)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(chǎn)生種子之后，親本就死去了，種子屬于子代。而動物產(chǎn)生后代之后，親本一般仍存在。所以我們在實驗中應(yīng)注意這種現(xiàn)象。

　　3、用好一些模糊而準(zhǔn)確的關(guān)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?zāi)康暮驮?驗證的生物學(xué)事實是什么?所依據(jù)的生物學(xué)原理是什么?)

　　2、找出實驗變量、反應(yīng)變量和無關(guān)變量

　　3、構(gòu)思實驗變量的控制方法和實驗結(jié)果的獲得手段。

　　4、明確實驗對象和實驗條件(實驗對象：實驗所用的生物學(xué)材料;實驗條件：完成這一實驗必需的理化條件及生物學(xué)處理方法)。

　　5、實驗方法和步驟四步曲：

　　①材料是否要制取或處理?有些實驗中，題干所給予的材料與設(shè)計的要求有一定的差距，如果我們直接利用題干中所給予的材料而不加處理的話，則不能達到實驗?zāi)康?，這就要求我們對實驗材料進行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

　　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(jié)果令人信服，就需要排除一些無關(guān)變量造成的影響。因此分組對照是一個在設(shè)計實驗時，用來抵消非實驗因素對實驗結(jié)果造成影響的常用方法。

　?、蹖Σ煌?或同一)對象施加不同的處理。這是實驗設(shè)計中的關(guān)鍵一步，基本上所有實驗設(shè)計題都要求學(xué)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(jié)果觀察(預(yù)測)、記錄并根據(jù)結(jié)果進行分析。

看了中考生物實驗設(shè)計題解題思路還看：

1.高中生物實驗題的解題技巧

2.高中生物實驗考試題目解題策略

3.高考生物實驗題的基本步驟

4.高中生物?？紝嶒烆}型總結(jié)

5.初中化學(xué)實驗題的解題技巧