高考生物实验设计之原则
高中生物实验题解题技巧总结
高中生物实验题解题技巧总结作为高考的重头戏之一,高中生物当中的实验题对每一个高考学子都有着至关重要的作用，下面是给大家带来的高中生物实验题解题技巧总结，希望对你有帮助。
高中生物实验设计题解题技巧1、了解实验设计的内容来源。
实验设计一般有验证类和探究类两种类型。
验证类实验具有明确的结果，通过实验加以验证，结论往往只有一个;而探究类实验的现象和结果是未知的或不确定的，结论往往有多个。
但设计一个较完整的实验方案一般包括(1)了解题目要求;(2)明确实验目的;(3)分析实验原理;(4)熟悉实验器材;(5)确定实验思路;(6)设计实验步骤;(7)预测实验结果;(8)得出实验结论。
2、实验设计原则：(1)对比性原则：在实验设计中，通常设置对比组，实验设计中可采纳的对比方法很多，除了条件对比、剂量对比、位置对比外，还有相互对比、自身对比和空白对比等;(2)单因子变量原则：即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。
该变量应为实验所讨论的对象。
除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后全都。
3、其他需要注意的内容：(1)实验顺序和步骤一定要合理，方法要简便易行，效果要明显。
自己完成实验步骤后可以多读几遍体会一下;(2)如果实验中用到几组器材或需要分几组实验，切记要进行编号，以保证不丢分;(3)语言的叙述和表达要简洁明了，讲得越多犯错误的可能性越大;(4)题目中给的器材一般都要用上，列出的器材还会给出一定提示，如有凡士林则肯定有密封的要求。
高中生物实验评价题解题技巧首先找出实验目的，判断实验原理及实验材料选择是否合适;其次分析实验步骤是否合理可行。
分析影响因变量的因素，注意对比分析：(1)看有无对比实验，如果有看对比实验设计是否合理;(2)(2)看实验是否遵循单一变量原则;(3)(3)看实验步骤的顺序是否合理、完整;(4)(4)看实验仪器、药剂的使用是否合理，药剂的配备、使用及用量是否合理。
生物学实验设计的基本原则和注意事项
生物学实验设计的基本原则和注意事项科学是以实验为基础，实验是科学的生命源泉。
对于生命科学而言，实验同样具有举足轻重的地位。
实验不仅意味着某种精确的操作，而且更是一种思考和探索的方式，所以，生物实验题特别是探究试题，在近几年的高招试卷中，出题频率明显逐年加大。
签于此，若能对高中生物实验方面的设计原则及要注意的事项等进行梳理和总结，对推行素质教育，培养学生探索能力和创新能力，提高实验教学质量，无疑是大有裨益的。
一、实验设计的基本原则1.1科学性原则是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期要有科学依据,实验的各个环节都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。
科学性原则具有两个方面的含义。
首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素.具体来说,生物学实验设计的科学性原则体现在以下几个方面:1.1.1 实验原理的科学性实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。
1.1.2 实验材料选择的科学性根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期结果的关键因素之一。
例如,孟德尔选用严格自花传粉的豌豆作为杂交实验的材料以及植物细胞的质壁分离和复原实验选用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞作为实验材料都是经典的成功选材的范例。
1.1.3 实验方法的科学性巴甫洛夫有句名言,方法掌握着研究的命运。
只有科学而严谨的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果。
如证明植物细胞呼吸释放CO2的实验时作如下设计：通入的空气首先经过NａOH溶液除去其中的CO2，再经过Ca（OH）2溶液检验CO2是否除尽，最后才通入装有萌发种子的密封瓶中。
只有经过这样的步骤，才能排除干扰因素（空气中的CO2），才能证明瓶中排出的CO2确实来源于种子。
1.1.4 处理实验结果的科学性，这是指对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先作出记录，然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。
高考生物实验专题复习：实验设计
解题 -----
“两环节”
例2：现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度 和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关，探究光的 有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计
出实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相 水、表 面消毒过的种子等 方法步骤：
实验中要做到“单一变量” ，应注意等量的原 则 ①生物材料要相同 即所用生物材料的数量、重量、长度、种类和生 理状况等方面特点要尽量相同 ②实验器具要相同 ③实验试剂要相同
即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意 体积上等量的问题 ④处理方法要相同 保温或冷却，光照或黑暗等条件都要一致。
(四)对照性原则
①空白对照：对照组为不做任何处理的对象组。如在“探究影响 淀粉酶活性的条件”的实验中，1号试管加1mL蒸馏水，2号、3 号试管分别加等量的NaOH、HCI溶液。1号试管即为典型的空白 对照组。 ②自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。如 “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验，即是典型的自身对照----实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实 验组。 ③条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如 在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，存在以下实 验组和对照组。甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）。乙组：饲喂 甲状腺激素抑制剂（条件对照组）。丙组：对蝌蚪不作任何处理 （空白对照） ④相互对照：指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。 如“不同的生长素浓度对扦插枝条生根的影响”的实验。“温度 对唾液淀粉酶活性的影响的实验”
（1）设计如下实验装置，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能 否通过该膜。 （2）实验结果预测及结论：
①袋内外液体均不变蓝，表明淀粉和碘均不能通过； ②袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过； ③袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝， 表明碘能通过，淀粉不能通过； ④袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝， 表明碘不能通过，淀粉能通过。
高中生物实验设计的三个原则
高中生物实验设计的三个原则实验设计的三个原则1.对照性原则：科学合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
“实验组”与“对照组”确认一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。
实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如2005年春季高考 3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。
按照对照方式的不同可分为4种：①空白对照：即不作任何实验处理的对照组。
例如，在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
②相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。
例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。
在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
③条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。
例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。
④自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。
例如，将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。
再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。
清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。
用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。
2.等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。
3.单因子变量的原则。
实验变量剖析：在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下①实验变量与反应变量：a．实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。
实验设计的原则和基本方法
实验设计的原则和基本方法张运安实验设计是高中生物的一个重要内容，既能考查学生运用所学生物知识解决实际问题的能力，又能考查学生的创新思维能力；既是每年高考的必考内容，又是中学生物教学和学生学习的薄弱环节。
现简要归纳一下中学生物中的实验设计的主要原则和基本方法。
1. 对照性原则在实验设计中，一般都要设置对照组。
通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素与非处理因素的差异。
通常采用空白对照的原则，即不给对照组以任何处理因素。
但是要注意，不给对照组以任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组也要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素而已。
2. 随机性原则实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。
这样做可以：消除或减少系统误差，使显著性测验有意义。
平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。
3. 平行重复原则平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。
任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。
4. 单因子变量原则单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。
除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
1. 了解题目要求看清题意是要求设计实验方案、步骤还是分析实验结果。
2. 明确实验目的原理明确实验到底要解决什么问题，要用到生物学上的什么原理。
3. 确定实验思路就是根据原理对实验做出假设，并对可能产生的现象做出预测，并充分利用实验材料设计实验思路。
4. 设计实验步骤根据上述实验目的、原理和思路，设计出合理的实验装置和实验步骤。
要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用，怎样运用，并且还要注意以下两点：一是题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用；二是除非题目条件允许，否则不能自己随意增加实验试剂和材料。
5. 记录实验现象和数据在实验中，将观察到的现象如实、准确地记录下来。
生物实验原则
生物实验原则生物实验是生物科学研究的基础，它通过系统的观察、实验和验证来揭示生物现象的本质和规律。
为了保证实验结果的准确性和可靠性，生物实验需要遵循一系列的原则和规范。
本文将介绍一些常见的生物实验原则，并阐述其重要性。
生物实验应遵循科学性原则。
科学性是生物实验的基本要求，它要求实验设计和实施必须符合科学的逻辑和方法。
科学性原则强调实验的目的明确、可重复性好、数据分析准确等。
例如，在实验设计中，应明确研究的问题和假设，选择合适的实验对象和实验方法，确保实验过程的可控性和可靠性。
此外，实验数据的分析和解释也要基于科学的原则和方法，避免主观臆断和误导。
生物实验应遵循伦理原则。
伦理原则是指在生物实验中应遵循的道德和伦理规范。
伦理原则强调尊重实验对象的权益、保护实验对象的健康和安全等。
例如，在动物实验中，应遵循“3R原则”，即替代（Replace）、减少（Reduce）、优化（Refine）。
通过使用替代方法、减少实验动物的数量和改进实验方法，可以降低实验对动物的伤害和痛苦。
此外，对于人类实验对象，还需要确保知情同意和保护隐私等。
生物实验应遵循可持续性原则。
可持续性是指生物实验应考虑环境和资源的可持续利用。
生物实验往往需要消耗大量的资源和能源，同时也会产生废物和污染物。
为了保护环境和可持续发展，生物实验应采取节能减排、资源循环利用等措施。
例如，在实验室中可以使用高效的能源设备和绿色的试剂，合理管理实验废物和污染物，减少对环境的负面影响。
生物实验应遵循安全性原则。
安全性是生物实验的基本要求，它要求实验过程中要保护实验人员的安全和健康。
生物实验往往涉及到有害物质、尖锐器械和高压电源等，如果不正确操作或处理，可能会对实验人员造成伤害。
因此，在生物实验中应严格遵守实验操作规程和安全操作规范，保证实验人员的个人防护和实验环境的安全。
生物实验原则是保证实验结果准确性和可靠性的基础。
科学性、伦理性、可持续性和安全性是生物实验的核心原则，它们相互关联、相互影响，共同保障了生物实验的科学性、可行性和可信度。
高考生物实验设计题命题思路浅析
高考生物实验设计题命题思路浅析近年来，高考生物实验设计题有了很大的改变。
从自主实验设计的精准分析到复现性设计，实验设计题的命题思路和方式一直在不断变化。
因此，本文将就高考生物实验设计题命题思路浅析，为学生提供理解命题设计思路的参考。
一、实验设计题的设计原则高考生物实验设计题命题思路应遵循相关的设计原则，以便更好地按照教育目标完成实验设计任务。
1、增强学生实验实践能力和创新能力。
按照实验设计的宗旨，实验是有目的的，实验的设计应体现探究的思维，并帮助学生学以致用，真正培养学生的实践能力和创新能力。
2、深入研究思想主题。
实验设计涉及到大量生物学专业知识，在设计实验题时要充分考虑思想主题，对学生进行科学和理性的训练。
3、实验设计要求切实可行。
实验设计题要求在规定时间内完成，并且实验要求能够切实可行，具有明确的实验步骤和内容，并有较强的实验常识为前提。
二、实验设计题的类型在命题实验设计题时，应根据实验要求，确定实验类型。
一般来说，实验设计题可以分为自主实验设计、复现性实验设计、综合性实验设计三种。
1、自主实验设计是一种实验设计，在设计实验题时，按照实验设计的要求，确定实验研究方向，采用精准分析步骤完成实验，有效利用实验工具和材料，以满足研究目标。
2、复现性实验设计也称为复制式实验，是实验设计中最基础的一种，其实验目的是复现先前的研究成果，在实验设计时，应根据实验设计要求确定实验步骤，精准复现实验，以满足实验设计的要求。
3、综合性实验设计是一种能够帮助学生综合能力的实验设计，通过实验设计，能够探究复杂及多层次的科学问题，并帮助学生获得更多科学知识，提高实验实践能力和创新思维能力。
三、实验设计的实施步骤只有完成上述实验设计思路的认识，才能有效地按照实验设计步骤完成实验设计题的命题。
实验设计包括实验的研究、实验的准备、实验的过程、实验的总结以及实验的反思等步骤。
（1）研究实验内容：实验设计时要根据实验目的，了解实验内容，确定实验内容、课题及内容、实验步骤及材料、实验内容及要求等；（2）实验准备：在实验前，应充分考虑实验安全，准备好必要的实验工具和材料，以便完成实验；（3）实验过程：要按照实验设计方案，按照实验步骤顺序完成实验，及时记录实验结果；（4）实验总结：要总结实验操作过程，提出实验小结，以确保实验设计的完整性；（5）实验反思：在实验设计过程中，要及时反思实验结果，发现实验中存在的问题，以提高实验设计的完整性和准确性。
高中生物实验设计的一般原则
高考复习高中生物实验设计的一般原则及规律技巧一、实验设计的一般原则（原则名称及其作用或意义常作为填空题考点）１．科学性原则指在设计实验时必须有充分的科学依据，即要以前人的实验、方法和自己的实验为原则，不能凭空想象。
即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验手段的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理及有关的生物学知识，或其他学科领域的基本知识。
２．单一变量原则⑴变量类型A：实验变量与反应变量实验变量亦称自变量,指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。
反应变量亦称因变量或应变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
二者之间是前因后果的关系。
实验的目的就在于获得和解释前因与后果。
如比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验自变量：催化剂种类（Fe3+和过氧化氢酶）因变量：气泡产生速度，卫生香燃烧程度观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原的实验自变量：外界溶液的浓度（高渗及低渗溶液）因变量：质壁分离（液泡失水缩小、颜色变浓、原生质层与细胞壁分离）；质壁分离复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）植物向性运动的实验设计和观察自变量：①是否单侧光照（黑暗、单侧光照、均匀光照）②改变幼苗的空间位置以接受重力影响因变量：①幼苗的弯曲状况；②根的弯曲方向B：无关变量与额外变量无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。
由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。
它们之间也是前因后果的关系。
但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。
例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。
如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。
在验证温度对酶活性的影响的实验中，就必须控制pH值、底物量和酶量的相等，只改变单一变量 -------温度，观察不同温度下酶活性的差异。
高考生物提分生物实验的能力与生物常见易错知识点
高考生物提分生物实验的能力与生物常见易错知识点依据高考中生物学科命题的特点，中同学物老师不但应当重视生物试验课的教学，更应当强化生物试验中试验设计类题型的复习。
我整理了生物学习相关内容，盼望能关心到您。
高考生物提分生物试验的力量1.生物试验设计要突出单因子原则和对比原则单因子原则，是指掌握其他因素不变，只转变某一变量(单因子)，观看其对试验结果的影响。
对比原则，是指试验中要设置对比组试验，以消退或削减试验误差，鉴别试验中的处理因子(单因子)同非处理因子的差异。
通常采纳的是空白对比，即不给对比组以任何处理(相对试验组)，实际上对对比组还是要做肯定的处理，只是不加对试验组的处理因子(单因子)。
例：为了证明土壤中的微生物能分解农药，必需将含农药的土壤分为两等份，装入两个大小相同的容器甲、乙中，甲组高温消毒，乙组不做处理。
两个容器中的土壤里有无微生物就成了这个试验的单因子，甲组就是乙组的对比试验。
2.生物试验设计要遵循等量原则和平行原则等量原则和平行原则，即把试验组和对比组中的同种试验材料平均两等份，并在相同的条件下同时进行试验，观看其单因子对试验的影响，在整个试验过程中除了单因子外，其他试验条件应当做到前后全都。
3.生物试验设计要体现出重复原则重复原则。
即在同样试验条件下重复试验，或一次多做几组试验，观看单因子对试验结果的影响。
这样做更有劝说力，更具有科学性。
例：孟德尔在植物杂交试验中，选择了7对相对外形，重复做一样的杂交试验，分别猎取相应数据，进行分析统计，获得了同样的结果。
再用其他植物或动物也做一样的试验，进行统计分析，其结果也是一样，才总结出遗传的基本规律。
4.生物试验设计要符合随机性原则和可行性原则随本机性原则，是指被讨论的样本是从总体中任意抽取的。
这样做的意义在于：一是可以消退或削减系统误差;二是平衡各种条件，避开试验结果中由于不确定因索造成的偏差。
可行性原则，是指试验设计的方法应当符合实际，具有可操作性和科学性。
人教(2019)生物高考复习：实验专题1 实验设计的基本原则与变量分析
人教(2019)生物高考复习 实验专题1 实验设计的基本原则与变量分析
[实验归纳]
1．实验设计遵循的三大基本原则 (1)单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照 组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年 龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、 浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡 等)。
[高考试练] 1．(2021年山东菏泽模拟)为探究不同温度下两种淀粉酶的活性，某 同学设计了多组实验并对各组淀粉剩余量进行检测，结果如图所示。
下列叙述错误的是
()
A．此实验不宜使用斐林试剂进行检测
B．该实验的自变量是温度和酶的种类，无关变量是反应时间和pH
等
C．各组实验结果表明，酶A的活性均高于酶30～50 ℃之间设置系列温度梯
度的分组实验
【答案】C
【解析】本实验的自变量有温度，而斐林试剂鉴定还原糖时需要水 浴加热，会影响实验结果，故不宜采用斐林试剂进行检测，A正确；该 实验用到不同的酶且有不同的温度，故该实验的自变量是温度和酶的种 类，无关变量是反应时间和pH等，B正确；在不同的温度条件下，加入 酶A的实验组的淀粉剩余量均多于加入酶B的实验组，说明酶A的活性均 低于酶B，C错误；由图知，40 ℃时酶B活性最高，因此可在30～50 ℃ 之间设置系列温度梯度的分组实验，探究酶B的最适温度，D正确。
B．①②两组可用于验证酶的专一性
C．若X、Y设置正确，则②④⑥三组实验可说明温度能影响酶活性
D．若X、Y设置正确，则α－淀粉酶溶液的用量是无关变量
【答案】D
【解析】分析表中信息可知该实验的目的有两个，一个是通过③④ (③④两组的温度适宜)验证酶的专一性；另一个目的是通过①③⑤探究 温度对酶活性的影响。若Y为碘液，蔗糖无论水解与否，都不与碘液反 应，因此无法判断淀粉酶是否将蔗糖水解，A错误；验证酶的专一性时 无关变量应相同且适宜，①②两组实验的温度不是适宜温度，此温度下 酶不能正常发挥作用，所以不能用于验证酶的专一性，B错误；α－淀粉 酶不能催化蔗糖水解，②④⑥三组实验不能说明温度能影响酶活性，C 错误；本实验中α－淀粉酶溶液的用量等都是无关变量，D正确。
高考生物二轮复习实验专题之二：实验原则、变量和思维程序掌握牢
实验名称 模拟探究细胞 表面积与体积 的关系
自变量
因变量
无关变量
琼脂块的一致性、 物质运输 NaOH溶液的量、浸 细胞体积 ________ 的大小 ______ 泡的时间、测量的准 的效率 确性等 实验材料的一致性、 不同浓度 扦插枝条的 生长素类似物浓度的 生根数量 的生长素 ________ 准确性、处理时间的 类似物 _______ 或长度 一致性等
探究酵母菌 的呼吸方式
氧的有无 ________
酶的活性 _________(气 泡的数量或带火 星的卫生香燃烧 的猛烈程度) CO2生成量(澄清 石灰水的浑浊程 度)；酒精产生量 (用酸性的 重铬 ____ ____检测) 酸钾
温度、底物量、 酶量、试管的洁 净程度、反应时 间、操作程序等
葡萄糖溶液、石 灰水的量、温度、 pH、锥形瓶的 洁净程度等
三棱镜后照射水绵 临时装片 片等
自身 对照
水绵实验
经典 实验 鲁宾和 卡门： 18O标 记实验
变量分析
自变量设置
因变量观 察指标
无关变量
对照 思想
实验组中，一组为植 小球藻释 物提供H2O和C18O2， 放O2的情 另一组为植物提供 况(是否含 18O) H218O和CO2 小球藻叶 绿体中含 有放射性 的物质和 种类
二、生物学实验变量解读 解读一 （二）因变量 1. 基本概念：实验中随着自变量的变化而变化的变量称为因变 量，可能有1个或多个。 2. 寻找方法：因变量也可从实验目的或实验预期结果或实验结 各变量解读
论中得出。
3. 表示方法：因变量即实验现象或实验结果，但不是实验结论， 该变量必须是可测量或可观察的指标，例如酶的活性通过用试
后叶片的颜 色
[2020高考生物复习江苏]实验素养提升2 实验设计的三大原则与三类“变量”分析
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[技能必备]1.实验设计遵循的三大基本原则(1)单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜.如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等).(2)对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),以便减小实验误差.(3)平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性.2.三类变量(自变量、因变量、无关变量)分析3.教材中探究类实验的变量分析实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶1.(2018·扬州上学期期中卷)下表为某同学探究影响酶活性因素的一组实验,有关叙述错误的是()A.B.蔗糖不是还原性糖,酵母提取液中含有催化蔗糖水解的酶C.本实验的自变量是酶的种类,结果表明酶具有高效性D.丙组实验如选用淀粉做底物,结果将会出现砖红色沉淀解析第一次保温是为了让酶处于最适温度下,酶活力最高,第二次保温目的是斐林试剂鉴定时需要水浴加热；该实验能证明酵母提取液含有蔗糖酶,将蔗糖分解为还原糖；该实验中,唾液不能将蔗糖分解,而酵母提取液能将蔗糖分解,证明了酶的专一性；唾液中含有唾液淀粉酶,可以将淀粉分解为还原糖,与斐林试剂反应生成砖红色沉淀.答案 C2.(2019·安徽皖南八校模拟)下表是探究温度对纤维素酶活性的影响实验设计及结果,据表分析,以下说法错误的是()注:“＋”的多少代表颜色深浅.A.该实验的自变量为温度B.该实验的因变量是还原糖的生成量C.纤维素被水解成了还原糖D.该纤维素酶的最适温度为40 ℃解析由表中数据可知,该实验中温度是自变量,A正确；还原糖生成量通过颜色深浅体现出来,这与温度不同有关,是因变量,B正确；溶液中出现砖红色沉淀是因为纤维素被水解成了还原糖,C正确；②组与①③组的温度相比,40 ℃较适宜,但实际上该纤维素酶最适温度可能高于或低于40 ℃,故通过本实验不能说明该纤维素酶的最适温度为40 ℃,D错误.答案 D3.(2019·江西金太阳全国大联考)某生物兴趣小组对粳稻、籼稻和杂交稻三种水稻品种中的H2O2酶活性进行了实验研究,实验结果如下表所示.请回答下列问题:(1)本实验的目的是探究__________________________________________.设计实验时,各实验组应遵循________原则.(2)分析表中数据可知,在一定浓度范围内,Cd2＋、Cu2＋都能抑制H2O2酶的活性,且相同浓度的Cu2＋的抑制作用________(填“大于”“小于”或“等于”)Cd2＋.Cd2＋、Cu2＋对H2O2酶活性的影响主要取决于________________(填“植物类型”或“重金属种类和浓度”).(3)Cd2＋、Cu2＋等重金属离子影响了H2O2酶的________,从而引起酶活性的改变. 答案(1)不同浓度的Cd2＋和Cu2＋对不同水稻品种中H2O2酶活性的影响单一变量、对照、重复(2)大于重金属种类和浓度(3)空间结构亮剑高考3有关酶的实验探究（时间:15分钟）[规律方法]依据实验目的准确选取实验材料和检测指标实验目的实验材料检测指标(试剂) 备注高效性过氧化氢与过氧化氢酶、Fe3＋O2产生的快慢或多少与无机催化剂对比专一性淀粉、蔗糖与淀粉酶斐林试剂不能用碘液温度对酶活性的影响淀粉和淀粉酶碘液不能用斐林试剂1.将等量的α淀粉酶(70 ℃下活性不受影响,100 ℃高温下失活)与β淀粉酶(70 ℃处理15 min即失活)加适量蒸馏水混合,分为甲、乙、丙三组后,分别按下表所示步骤进行实验.下列说法正确的是()B.丙组按步骤一处理后冷却至70 ℃,其中α淀粉酶仍具有活性C.a与b的差值可体现出α淀粉酶的活性D.a－b与b－c的大小可用于比较两种酶在25 ℃下的活性解析本题主要考查酶,考查学生的获取信息能力和实验探究能力.α淀粉酶和β淀粉酶存在差异的根本原因是控制其合成的DNA的脱氧核苷酸序列不同,A错误；α淀粉酶在100 ℃下处理15 min后,酶会失去活性,从100 ℃冷却至70 ℃,α淀粉酶不能恢复其活性,B错误；由题干可知,甲组两种酶均有活性,乙组只有α淀粉酶有活性,β淀粉酶无活性,丙组两种酶均无活性,因此,甲、乙试管的淀粉剩余量的差值可体现出β淀粉酶的活性,C错误；乙、丙试管的淀粉剩余量的差值大小体现的是α淀粉酶的活性,因此,比较甲、乙试管的淀粉剩余量的差值与乙、丙试管的淀粉剩余量的差值大小,可比较两种酶在25 ℃下的活性,D正确.答案 D2.乳糖酶能催化乳糖水解,有两项与此相关的实验,除自变量外,其实验条件均设置为最适条件.实验结果如下.下列有关叙述正确的是()实验一(乳糖浓度为10%)酶浓度0 1% 2% 3% 4%相对反应速率0 25 50 100 200 实验二(酶浓度为2%)乳糖浓度0 5% 10% 15% 20%相对反应速率0 25 50 65 65A.B.实验一增加乳糖浓度,相对反应速率将降低C.实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率不再加大D.实验二若适当提高反应温度,相对反应速率将增大解析实验一的结果表明,随酶浓度的增加,相对反应速率不断增加,A错误；在某一酶浓度时,增加底物浓度会使相对反应速率升高,因此,实验一增加乳糖浓度,相对反应速率可能增大,B错误；在酶浓度为2%时,乳糖浓度为15%与20%时,相对反应速率相等,所以,实验二若继续增大乳糖浓度,相对反应速率将不再加大,C正确；由于除自变量外,其他实验条件均设置为最适条件,所以提高温度,酶的活性反而下降,因此,实验二若提高反应温度,相对反应速率将减小,D错误.答案 C3.(2018·南通泰州一模)为探究温度对过氧化氢酶活性的影响,科研人员以2%的酵母菌液作为酶源,进行如下探究实验:①设计如图实验装置.实验组注射器A内吸入1%的H2O2溶液5 mL,注射器B 内吸入2%的酵母菌液2 mL.对照组注射器A内吸入1%的H2O2溶液5 mL,注射器B内吸入蒸馏水2 mL.用乳胶管连接注射器A和B,在乳胶管上夹上止水夹.②设置温度梯度:0 ℃、10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃,将实验组和对照组装置在相应温度下保温10 min.③打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,记录注射器B中活塞的刻度.5 min后再次记录刻度,计算刻度变化量,重复3次.④将对照组和实验组在各温度下获得的3次实验数据作相应处理,绘制曲线如下图.请回答下列问题:(1)步骤①中设置对照组的目的是________________________.步骤②中实验组和对照组装置在相应温度下先保温10 min的目的是________________________.步骤④中的“相应处理”是指________________.(2)有人认为,本实验不宜采用H2O2溶液作为“探究温度对酶活性的影响”的实验材料.你是否同意他的观点?请简要说明理由:___________________________.(3)经反复尝试,步骤③中选择体积分数为1%的H2O2溶液较合理.若浓度过高,可能带来的影响是________________________________________________.(4) 有人认为,以酵母菌液作为过氧化氢酶源不是很严谨,其依据是_____________________________________________________________________ .解析(1)本实验中的对照实验中没有酵母菌,目的是排除温度等对过氧化氢自身分解的影响,使实验结论更科学.在实验中,过氧化氢和酵母菌液混合之前要在实验设定的温度条件下先保温10 min,可以保证酵母菌液和过氧化氢溶液都达到实验需要的温度,然后在实验设定的温度下进行反应.为了保证实验结果的准确,每个温度条件下要进行重复实验,取平均值,所以相应的数据处理就是指计算3次数据的平均值.(2)从实验结果曲线图看,0～60 ℃条件下,对照组的注射器刻度变化量为0,说明在此温度范围内,温度对过氧化氢的分解没有影响,因此,本实验中选用过氧化氢作为实验材料是合适的.(3)由于酶具有高效性,如果过氧化氢的浓度过高,将会使反应速度很快,产生的氧气很多,可能来不及记录,或者超过了注射器的刻度,甚至造成活塞从注射器中冲出来,从而无法记录到准确的数据.(4)本实验的目的是探究温度对过氧化氢酶活性的影响,但是实验材料选用的是酵母菌,酵母菌中的成分相当复杂,所以无法确定是过氧化氢酶还是其他物质催化了过氧化氢的分解.所以本实验以酵母菌液作为过氧化氢酶源是不严谨的.答案(1) 排除温度等对H2O2溶液分解的影响保证酵母菌液和H2O2溶液在混合前达到需控制的温度求3次数据的平均值(2)不同意,实验结果表明H2O2溶液在0～60 ℃之间未发生明显的分解(3)产生气体速度太快(或量太多),不利于实验结果的观察和记录(4)酵母菌体内的其他物质也可能催化H2O2溶液的分解。
高中生物高考实验专题实验设计原理
第五讲 实验专题——实验设计原理（⼀）一、探究逻辑1、探究的目的：是什么？2、探究的要素：3、探究的流程：【例】参加了一场足球比赛后，你发现自己右脚大面积呈现淤青，试探究造成该情况的原因4、探究性实验与验证性实验的区别探究性实验验证性实验定义指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成一种科学认知的活动。
指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。
标志词实验目的探究研究对象的______属性、特征以及与其他因素的关系。
实验结论存在多种可能。
验证研究对象的______属性、特征以及与其他因素的关系。
实验结论已经明确。
实验假设对探究的问题提出一种可能实验原理由探究内容决定由验证内容决定实验步骤①分组编号②实验处理（对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同）③观察、记录实验现象，收集整理实验数据①分组编号②实验处理（对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同）③观察、记录实验现象，收集整理实验数据实验现象存在多种可能实验现象及结果已知，只有一种情况结果预测对多种可能进行描述对确定的结果进行描述实验结论肯定或否定假说要验证的问题（真/假），对应实验目的做出肯定结论二、实验中的变量1、变量的类型：变量是指实验中____________的因素或条件。
①自变量：在实验中，由实验操作者___________的变量。
②因变量：在实验中，随着_________的变化而变化的变量。
因变量一般都应有_________的指标，即_________。
举例：表征“过氧化氢能否快速释放氧气”的指标是：表征“酵母菌有氧呼吸的强度”的指标是：表征“激活了特异性免疫”的指标是：③无关变量：除________以外能使实验对象发生变化的其他因素。
2、实验设计对于各变量的要求：①自变量___________②因变量___________③无关变量_______________3、自变量的控制原则：4、无关变量的控制方法（1）消除法：排除或隔离无关变量对实验结果的影响。
生物实验设计中的对照原则
生物实验设计中的对照原则从历年高考来看，实验设计题已成为生物学高考实验题的重点。
对照实验的设计是实验设计的最常见题型。
对照是实验控制的手段之一，目的是平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
对照原则是设计和实施实验的重要原则之一。
通过设置对照实验，既能排除无关变量对实验结果的影响，又能增加实验结果的可信度和说服力。
通常，一个实验可以分为实验组和对照组。
实验组就是接受实验变量处理的对象组；对照组也叫控制组，相对于实验假设而言，就是不接受实验变量处理的对象组。
至于哪个对象组作为实验组，哪个对象组作为对照组，一般是随机决定的。
这样，从理论上讲，由于无关变量对实验组和对照组的影响是相等的，已经被平衡了的，所以实验组和对照组之间的差异，就可认为是来自实验变量的效果。
这样的实验结果是可信的，更具有说服力。
一、对照类型按对照的内容和形式上的不同，通常有以下四种对照类型。
1.空白对照指的是不对实验对象做任何处理。
例如，在实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中，在1号玻璃缸中加入甲状腺激素5；3号玻璃缸中不加药作为空白对照。
在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只滴加了等量的蒸馏水作为空白对照。
通过设置空白对照能明显地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
2.自身对照指的是实验与对照在同一实验对象上进行，不再设置对照组。
自身对照又有两种情况：一种是同一研究对象在实验前后对照，例如，实验七“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验，“激素调节与行为”中涉及的鸡的实验，就是典型的自身前后对照。
自身前后对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异。
另一种是在同一研究对象的不同部位进行对照。
例如，在“光合作用的发现”中，德国科学家萨克斯做的实验：把绿色叶片放在暗处几小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉，然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。
过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。
生物实验三个基本原则
生物实验三个基本原则
1. 尊重生命：生物实验必须尊重和保护生命的尊严和权益。
实验设计和实施过程中，应尽量减少对动物、植物或其他生物的伤害和痛苦，确保实验对象的生命和健康受到充分的保护。
2. 最小化使用：生物实验应尽量避免使用生物材料，或者在确实需要使用时，应选择适量的实验对象，并采取合理的取样和实验设计方法。
同时，应尽量使用替代方法和技术，如体外模型、计算机模拟和细胞培养等，以减少对生物资源的消耗和破坏。
3. 值得性和科学性：生物实验应具有明确的研究目的和科学合理性，确保实验结果具有可靠性和实用性。
实验设计应遵循科学方法的原则，严格控制实验变量，确保实验过程的可重复性和可比较性。
同时，应遵循伦理规范，确保实验研究的价值和影响能够为人类和自然界带来积极的效益。
高考生物二轮微专题：实验设计中的“加法原理”和“减法原理”
高考生物二轮微专题：实验设计中的“加法原理”和“减法原理”对照实验指其他条件都相同，只有一个条件不同的实验。
往往许多因素对实验结果都有影响，对照实验用来证明某种因素对实验结果的确切影响。
通常，一个实验总分为实验组和对照组。
实验组是接受实验变量处理的对象组；对照组对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。
教师喜欢经常要学生区分实验组和对照组，试题中也经常出现，其实，个人认为，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。
从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。
生物学实验是通过控制和干预实验现象而进行的探索活动。
控制本身就是在分析的基础上找出影响现象产生的各种因素，从而以控制或干预某一需要研究的因素来达到认识事物本质的目的。
从认识论的角度来看，生物学实验的控制可分为两大类：一类是设法排除对研究对象的干扰，另一类是设法对研究对象进行干扰。
这两个相反方式的控制所依据的原理是减法原理和加法原理。
1.加法原理加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。
也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果，从而使研究对象在某些因素的作用下反映出某些特征。
例如，在探究过氧化氢酶的高效性实验时，实验组滴加肝脏研磨液，对照组加少量二氧化锰。
又如，探究酸碱度对酶活性的影响实验，加酸或碱对酶活性的影响。
2.减法原理实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。
依据减法原理，对实验过程的控制可以消除某种条件的影响。
例如，在设计某种药物对动物疗效的实验研究中，动物的个体差异、外部环境等都可能对实验研究产生干扰作用，可选择纯种的某种动物作为实验材料，这就是排除个体差异对疗效的干扰作用。
利用减法原理，也可以对某种被减去的因素进行研究，如对光合作用中二氧化碳的作用的实验研究就是依据减法原理而设计的。
高中生物实验设计的基本原则和步骤
高中生物实验设计的基本原则和步骤标签：生物教学;实验;设计;原则;步骤;问题生物是一门以实验为基础的学科，实验设计题也是高考中的重要题型，同时还是高考复习教学中的重点和难点。
下面，笔者结合教学实践，就高中生物实验设计的基本原则和基本步骤作以简单介绍。
一、实验设计的基本原则1.科学性原则。
所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物基本知识和基本原理。
2.单一变量原则。
所谓单一变量原则，是指控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。
除了整个实验过程中要处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
一般来说，应该做到以下几点：一是所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或大致相同;二是所用实验器具（试管、烧杯、培养皿、广口瓶等器具）的大小型号要完全一样;三是所用实验试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积上等量的原则;四是所用处理方法要相同。
3.对照性原则。
对照是实验控制的手段之一，目的是消除无关变量对实验结果的影响。
实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。
二、实验设计的基本步骤实验设计的基本步驟包括：了解题目要求、明确实验目的、分析实验原理、确定实验思路、设计实验步骤、分析实验结果。
1.了解题目要求。
首先要明确题意，只有明确题意才能方向明确，少走弯路。
2.明确实验目的。
实验目的是确定实验原理和设计实验方案的依据，而对于实验设计来说，实验目的是题干中必须明确的条件，否则整个实验设计就无从谈起。
因此在实验设计前，一定要认真审题，准确把握实验目的。
3.分析实验原理，确定实验思路。
一个结论可通过许多不同的实验来验证，但究竟应该选用何种设计方案，则要根据题目的具体要求来确定。
所以在把握实验目的之后，要弄清题目的设计要求，之后在此基础上确定实验思路。
4.设计实验步骤。
实验步骤是实验设计的核心，在解答实验设计题目中，对于实验能力的考查主要是通过实验设计的步骤来体现的。
2024届高考一轮复习生物专题学案(人教版)第三单元细胞的能量供应和应用微专题一实验技能专题
微专题一实验技能专题一、实验设计遵循的原则1．科学性原则(1)选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。
(2)实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。
2．单一变量原则和等量原则二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
3．平行重复原则为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。
4．对照原则(为使实验结果更有可信度，需设置对照组)(1)空白对照：即对照组不做任何变量处理。
如探究胰岛素的生理作用实验中，对小鼠进行饥饿处理后，注射胰岛素的为实验组，注射等量生理盐水的为对照组。
(2)自身对照：即对照组和实验组在同一实验对象上进行，不再设置新的对照组，如观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，质壁分离状态与自然状态形成对照。
(3)条件对照：即给对照组施加变量处理，但这种处理不是实验假设所定的。
如探究甲状腺激素的生理作用实验中，实验组为饲喂甲状腺激素，空白对照为饲喂等量生理盐水，可以再增加一组对照组，饲喂甲状腺激素抑制剂，即条件对照，这样可以增加实验的说服力。
(4)相互对照：即不单独设对照组，而是几个实验组之间相互进行对照。
如探究温度、pH对酶活性影响的实验中，各组既是实验组，又是其他组的对照组。
二、实验设计的基本方法实验设计程序：明确实验目的→选择实验原理→确定实验思路→设计实验步骤→预期实验结果→得出实验结论。
1．实验目的(1)验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”即为该实验的实验目的。
(2)探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。
此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等等。
高三生物写实验设计思路模板
我将分两个部分来回答，第一部分，生物实验设计题解题技巧，第二部分，生物实验设计题各种题型（验证型，探究型，评价型，综合类）重点突破。
生物实验设计,就是要求能够设计实验原理,选择实验器材、安排实验步骤、进行数据处理及分析实验现象，它不同于教材上的实验观察,其目的主要是考查学生是否理解实验原理,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力。
加强实验能力的考查在近几年各地高考中得到了充分体现,而生物实验设计题往往是同学们感到很棘手的题目,可以从以下几个方面总结生物实验设计题的解题技巧。
一、准确把握实验目的实验目的是整个实验设计的灵魂,所有实验步骤的设计都要围绕实验目的这个核心来进行。
因此,同学们在进行实验设计前首先要认真审题,准确把握所设计实验的实验目的,否则整个实验设计就无从谈起。
例如;有关光合作用的设计是验证光合作用过程中产生O.还是吸收CO2;有关甲状腺激素的设计是验证它对代谢的影响,还是对发育的影响等。
二、细心弄清设计要求一个结论的证实,可通过许多不同的实验来证明,但究竟应选用何种设计方案,则要根据题目的具体要求来确定。
所以,在把握实验目的之后,要细心地弄清题目的设计要求。
否则尽管实验设计得很完美,若不合题意,还是不能得分。
例如：(1)鉴定高秆小麦是纯种还是杂种,题目中可能要求用最简易的方法,若用测交就错了。
(2)鉴定栗色雄马是否为纯种,题目中可能要求在一个配种季节里完成,若将该马与一匹白色雌马交配也是错的。
(3)怎样使植物茎秆弯向一侧生长,题目中可能不准用任何药剂和器具,若用单侧光或生长素处理就错了。
(4)培育无子果实,题目中可能要求用秋水仙素,若用生长素则是不对的。
三、精心策划实验方法科学实验是一项技术性很强的工作,它的成功与否在很大程度上取决于能否找到一些巧妙的实验方法。
例如,要证明光合作用产生O,就需要找到检测O.的方法；要证明甲状腺激素加快代谢速度,就需要找到显示代谢速度的巧妙方法(特别是在材料受限的条件下)。
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浅析高考生物实验设计之原则
生物高考说明中对实验考查的目标和要求是“使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并能对实验结果进行解释和分析”。
具体的能力考查要求包括两个部分：一方面是考生能够设计简单的生物学实验，另一方面则是能够对实验结果进行解释和分析。
现对高考实验必须遵循的三原则浅析如下。
◎对照性原则
如何设置对照实验呢?所谓对照实验是指除所控因素外其它条
件与被对照实验完全相等的实验。
对照实验设置的正确与否，关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。
具体来说有四个方面：①所用生物材料要相同，即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同；
②所用实验器具要相同，即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样；③所用实验试剂要相同，即试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积上等量的问题；④所用处理方法要相同，如：保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要一致。
有时尽管某种处理对对照实验来说看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要做同样的处理。
设置对照组有四种方法：
(1)空白对照。
即不给对照组做任何处理。
例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只
加了等量的蒸馏水，起空白对照。
课本中涉及到的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不做任何处理对照就属于空白对照；在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以做对照。
(2)条件对照。
即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都做不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。
例如，课本中涉及到温度对淀粉酶活性影响的实验中0℃、100℃等温度下的对照则为条件对照。
通过条件对照，实验说服力可以大大提高。
(3)自身对照。
指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组。
例如课本中涉及到将过氧化氢酶加入h2o2液中说明酶是生物催化剂，则属于自身对照；
(4)相互对照。
不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。
即实验与对照在同一对象上进行。
这种方法常用于等组实验中。
“植物向光性”实验中，利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。
证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间
则属于相互对照。
再如，在探究温度(或ph)对酶催化活性影响实验中温度(或阑(0度、50度,100度)为条件对照；清水(软水)、河水(硬水)xc加酶洗衣粉影响中，清水漱水)、河水(硬水)为相互对照。
在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
“实验组”与“对照组”确认：—个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。
实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组。
两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别被认为是来自实验变量的结果。
如2005年春季高考题中，为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照。
因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态(即来接受实验变量处理)的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。
说明：根据实验目的要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需要设计对照组实验。
中学阶段所要求的实验设计一般多采用对照的原则，因为科学、合理地设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
◎单因子变量原则和等量性原则
此两个原则都是在设计对照实验时必须坚持的原则。
所谓单因子变量原则，强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量，只有这样，当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的。
如要探索ph对淀粉酶活性的影响，则需把ph作为变量；要验证光合作用需要光则应将光作为变量；要验证光合作用需二氧化碳则把二氧化碳作为变量，等等。
等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。
等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响。
需要
强调的是，这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量、常态条件下的等量。
如在探索ph对酶活性影响的实验中，单一变量是ph，除ph之外的其他一切对酶活性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且要适宜的量。
如对温度的控制不但要相同，而且要适宜，即要给予酶活性所需的适宜的温度，而不能控制在低温或高温条件下的等量。
例如，生物课本内温度对酶活性影响的实验中，实验变量是低温(冰水)、适温(60℃)、高温(沸水)；酶的活性变化即反应变量；试管的沽净度、淀粉酶的稀释度、可溶性淀粉的浓度、碘液的量和浓度、温度处理时间、操作程序等是无关变量。
实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。
在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。