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讲座3实验设计类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。生物实验设计题根据近几年的高考试题，可以分为三类：一是实验验证题；二是实验探究题；三是实验评价题。（1）验证题是指结论明确，设计实验加以证明，如“请设计一个实验证明光合作用能产生氧气”。（2）探究题则是指结论不明确，要通过设计实验加以确定。如“气温在40℃时，光合作用受影响吗？请设计实验加以证明。”此题结论可能“影响很大”,也有可能“影响较小”，甚至可能“没有影响”，总之结论并非唯一，解答时需要通过实验设计，进行讨论。（3）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。1.实验设计的内容完整的实验设计一般包括下面几个方面：(1)实验题目；(2)实验假设；(3)预期结果；(4)实验方法；(5)观察和搜集数据；(6)分析与结论。一、补充完善类实验设计【理论阐释】2.解答实验设计题的基本步骤（1）了解题目要求，明确实验要验证或探究的是什么。包括三个方面：①研究对象；②作用于对象的因素；③研究现象。如pH对唾液淀粉酶活性的影响这个实验，其研究对象是唾液淀粉酶活性，作用于对象的因素是不同的pH，研究现象是唾液淀粉酶活性随pH发生的变化。通过仔细阅读题干，找到以上三个方面的内容，就能够把实验题目确定下来。（2）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理？（3）确定实验器材的选择。（4）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。（5）预期结果和分析。3.解答实验设计题的技巧（1）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得出，而实验的原理则多源于课本知识，也有来自题干的。（2）对于生物实验题中已提供的实验材料和用具，主要分析“有什么用”、“怎么用”，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定实验材料和用具。（3）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：①进行对照组的准备；②对照组的设置（注意单一变量原则）；③对照组的使用；④对照组控制条件的观察。【2010·海南高考】某木本植物种子成熟后不能萌发，经过适宜的预处理可以萌发。现用甲、乙、丙、丁四种预处理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：一组在温度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结果见表；另一组用于测定A、B两种激素的含量，结果见图。请回答：【典例导悟】（1）由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是___________和_____________。（2）由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是_____________________________。预处理方法室温、保湿（甲）4℃、保湿（乙）4℃、水浸种（丙）4℃、干燥（丁）种子萌发实验条件温度和水分等适宜条件种子萌发率（%）0100980（3）已知激素A存在于上述木本植物种子的种皮中，为了验证激素A对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，以白菜种子发芽率为指标进行实验，请补充完成下列实验步骤，并预测结果、得出结论。预处理方法实验步骤：①剥离该草本植物种子的种皮，提取激素A，并制备成激素A水溶液。②_______________________________________；③。预测结果：。得出结论：。【解析】本题以图表结合的形式借助于生命活动的调节的考点，考查了学生获取信息的能力及实验设计、实验的分析评价能力，属于考纲中的综合运用层次。预处理是为了探索种子萌发的适宜条件的，从表格中知道，4℃、保湿种子的萌发率最高，所以该种子萌发的预处理条件是低温、水分，经过乙的处理后激素A的含量较少，而激素B含量较高，抑制种子萌发的为激素A；白菜是双子叶植物，其种子的萌发无抑制现象，所以用提取到的激素A的水溶液处理该种子后，与对照组比较其发芽率的高低就行了。【答案】（1）低温水分（或4℃保湿、4℃水浸种）（2）激素A（3）步骤：②分别用激素A水溶液和蒸馏水处理白菜种子，置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理为对照③一定时间后，统计白菜种子的发芽率。预测结果：激素A处理的白菜种子发芽率低于对照组结论：激素A对种子萌发有抑制作用。条件开放型试题的特点是：题干条件不完备，答题的条件不充足，答题的原理或依据不明确，但“条条大路通罗马”，结论只有一个。实验设计的思路一般是：明确目的要求→确定原理假设→选择实验器材和试剂→设计方法步骤→预测实验结果。二、开放性实验设计【理论阐释】（2010·浙江高考）Ⅱ．为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。（要求：答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求）【典例导悟】（1）实验思路：①；②；③；④。（2）设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。【解析】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。实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，所以需要设置不同梯度浓度的NaCl溶液，实验原理是动物细胞的细胞溶液浓度为0.9%，在浓度低于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会吸水膨胀，在浓度高于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会失水皱缩，且浓度差越大，现象，越明显，在清水中，动物细胞会吸水过多而破裂，但是一段时间后，形态又会恢复到原来形态，因为离子可以透过细胞膜。答案：（1）实验思路：①用1.5%的NaCl溶液和蒸馏水，培植出NaCl质量分数0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的溶液②取6片载玻片，标记为1-6滴加，滴加适量且等量的红细胞稀释液滴在1-6号玻片上，再分别滴加等量的蒸馏水，0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液。③制成临时装片持续观察红细胞的形态变化，并做好记录。（2）不同浓度NaCl溶液下兔红细胞的形态变化表组别/指标细胞形态原因1涨破在蒸馏水中吸水过多胀破2膨胀后恢复细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。3膨胀后恢复细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。4正常细胞液浓度等于外界浓度，细胞水分平衡5皱缩后恢复细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。6皱缩后不恢复细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是细胞失水过多死亡，不再恢复。答题技巧：1、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；2、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，一般有如下五看：（１）看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。（２）看实验是否遵循了单一变量原则。（３）看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。（4）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。（5）看实验结果的验证是否合理。三、实验评价类【理论阐释】A.实验①B．实验②C．实验③D．实验④（2010·江苏高考）根据下列相关实验操作．预期结果合理的是【典例导悟】【解析】选C。本题考查了考生对教材实验的理解能力和分析能力。实验（1）中结果应是0.3%溶液中质壁分离明显，实验（2）中毛霉应在20℃环境中生长最好，实验（4）中，如果此时2，4-D浓度低于最适浓度，则浓度再低的话促进生根效果则较差了，所以预期最合理的应是实验（3）即C项正确。说明：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，有一条清晰的思路，注意操作的可行性之外，还要注意遵循：①科学性原则；②单一变量原则；③平行重复原则；④设立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。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。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，答题时讲究用词科学、准确。