实验设计题解题技巧

为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠 的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和 用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。 （1）材料和用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大 白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量 测定装置，小动物活动测定仪等。
例题
（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作要 求，室温恒定。)
环节一: 书写实验设计步骤“四步走”
三、实验设计题解题技巧之见招拆招
第1招：明确实验目的、实验原理
实验目的能提供 哪些解题信息？ 实验结果、结论的预测
实验如何分组
实验步骤的最后一步如何描述
为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠 的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和 用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。 （1）材料和用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大 白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量 测定装置，小动物活动测定仪等。
探究性实验的解题技巧
实验设计题之江湖地位
生物是一门实验科学
实验设计题之江湖地位
明确考试大纲考查的四大能力
1. 理解能力 2. 实验与探究能力 3. 获取信息的能力 4. 综合运用知识能力
纵观近6年各省自主命题以来，都以能力立意 为出发点，在考试大纲四大能力 要求中，特别突 出实验能力和理解能力的考查。
对照的类型：
（1）空白对照：指不做任何处理的对照组。 如观察唾液淀粉酶的催化作用，向甲试管加 入稀释的唾液，向乙试管加入等量的蒸馏水，一 起进行37℃水浴，比较它们的变化。 这样甲为实验组，乙为对照组，即为空白对照。 如：探究生长素类似物促 进插条生根的最适浓度的 实验中的“加等量清水” 你知道的空 白对照还有 哪些？
（2）自身对照：指实验与对照在同一对象上进行。
例1：“植物细胞质壁分离和复原”实验中，加 蔗糖溶液前的洋葱表皮细胞为对照组，加蔗糖 溶液后的洋葱表皮细胞为实验组。（在清水处 理下，复原后状态与质壁分离状态又形成对照 ）
例2：探究"酵母菌种群数量变化实验"酵母 菌每天的数量变化可形成前后自身对照。
还有 呢？
环节一: 书写实验设计步骤“四步走”
实验设计应遵循的基本原则 原则 目的
1、单一变量原则 保证实验结果是自变量造成 2、等量原则
消除无关变量对实验结果的影响
3、平行重复原则 避免结果的偶然性
4、对照原则
消除无关变量对实验结果的影响 保证实验结果可信
5、科学性原则
(1)单一变量性原则
自变量 无关变量 操纵 施加干扰 随机分组 控制 设置对照 条件适宜 重复实验 捕获 观察现象 测量数据
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。
（3）平行重复原则
任何实验必须有足够的实验次数，才 能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、 科学（实验中选材时也要注意选取足够多 的相同的材料；记录数据时应该多次测量 取平均值） 。
实验设计题之江湖地位
2015年考试大纲中关于实验能力的要求
（1）独立完成“知识内容及要求”所列的生物实验，
包括理解实验目的、原理、方法和步骤，掌握相关的 操作技能，并能将这些实验涉及的活动和技能综合运 用。 （2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验 现象和结果进行解释、分析和处理。
（3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力， 包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与 系统分析等科学研究方法。 （4）能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修 订。
立实验组和对照组。
• 第3招：设计实验步骤
第一步： 取材分组(或组装) 即在控制实验变量 • 第3招：设计实验步骤 前的准备工作选取实验材料用具, 组装实验设 （2）自变量处理： 备,平均分组并编号 分别对实验组和对照组施加单一变量；除自变 第二步： 设置自变量 ( 或对照处理 ) 即用实验变 量外，对实验组和对照组的培养 /饲养等条件应 量处理 ( 确保单一变量原则 ) 进行空白对照 、自 要相同且适宜，即控制无关变量； 身对照 、 相互对照 、条件对照等
三、实验设计题解题技巧之见招拆招
第2招：分析实验材料、器具
1.实验的分组信息
例如：“3支试管”、 “浓度为1.0、1.5、2.0mol/L的溶液” “Fecl3、过氧化氢酶、蒸馏水”等
能提供哪些 信息？
2.实验变量的处理及观察检测方法
例如：斐林试剂、碘液等显色试剂； 量尺、呼吸速率测量仪等测量工具 3.实验原理：来源主要有两个， 其一是课本中的相关知识（题干较短）， 其二是来自题干（题干较长）。
③甲、乙两组放在相同且适宜的条件下，饲养一段时间。 （ 实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作要 求，室温恒定。)
（2）方法与步骤：_______________。 ④定期测量与记录甲、乙两组大白鼠的耗氧量和活动量。 （3）结果预测与分析：______________________。
其中丙组为空白对照，而乙组为条件对照。
(4)相互对照
---指不另设对照组，而是几个实验组 相互对比对照。 例：“验证pH值对淀粉酶活性的影 响”，设置pH值分别为5.0、6.2、 6.8、7.4、8.0的5支试管，这5支 试管间相互对照。
相互对照实验=对比实验
解题策略分析
1 审题 ---------- “四明确” ①明确实验目的 ②明确实验原理 ③明确实验变量 ④明确观测指标 2 解题 ----- “两环节” 第一步：取材分组(或组装) 即在控制实验变量前的准备工作选取 实验材料用具, 组装实验设备,平均分组并编号 第二步：设置自变量(或对照处理) 即用实验变量处理(确保单一变 量原则)进行空白对照 、自身对照 、 相互对照 、条件对照等 第三步：相同且适宜条件培养（或反应）等待实验变量发挥作用 第四步：因变量的观察(或测量) 对实验结果的处理(现象或数据) 环节二: 实验结果、分析及结论 结果描述指标，分析对应原理，结论反映目的
所以自身对照的关键是： 要观察实验处理前后实验材料的变化。
（3）条件对照：指对照组中的实验材料虽加以某
种处理，但这种处理也是作为对照，目的是增加实验的 可信度。
如：“甲状腺激素饲养小蝌蚪”的实验：
甲组：饲喂含甲状腺激素的饲料； 乙组：饲喂含甲状腺抑制剂的饲料（能抑制甲状腺分泌); 丙组：饲喂正常饲料。
因变量
1、根据实验课题确定变量：
练习1：某研究性学习小组选择了如下的研究课 题：探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响 。 • 自变量： 乙烯利浓度 ； • 因变量： 黄瓜雌花数量 ； • 无关变量：黄瓜长势、光强、温度、水等 。
2、根据实验目的确定变量：
wk.baidu.com
• 练习2 ：（０９江苏）某研究性学习小组采用 盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合 速率的影响。 土壤湿度 • 自变量： ； 光合速率 • 因变量： ； 温度、光照强度、叶片大小等。 . • 无关变量：
条件，设计出科学﹑完整的实验步骤，并对实
验结果进行预测和分析。
困惑：
许多同学面对一道实验题时，往往能够明 确实验中涉及到的知识点和相关原理，但仍感 到无从下手。
解题策略分析
1 审题----- “四明确”-----两种类型（验证型、探究 型） ①明确实验目的 ②明确实验原理 ④明确观测指标 2 ③明确实验变量 解题 ----- “两环节 ” 第一步：取材分组(或组装) 即在控制实验变量前的准备工作选取 实验材料用具, 组装实验设备,平均分组并编号 第二步：设置自变量(或对照处理) 即用实验变量处理(确保单一变 量原则)进行空白对照 、自身对照 、 相互对照 、条件对照等 第三步：相同且适宜条件培养（或反应）等待实验变量发挥作用 第四步：因变量的观察(或测量) 对实验结果的处理(现象或数据) 环节二: 实验结果、分析及结论 结果描述指标，分析对应原理，结论反映目的
实验组: 是指接受实验变量处理（或施加
要研究的变量）的对象组，用来探求变量与 如 实验结果的关系。
何 判 断？
对照组:是指不接受实验变量处理的对
象组，通常作为比较的标准。（经常用 来看是否保证了单一变量）。
如：“验证甲状腺激素能促进蝌蚪发育”实验， 甲组：饲喂含甲状腺激素的饲料,作为实验组。 乙组：饲喂含甲状腺抑制剂的饲料（能抑 制甲 状腺分泌); 丙组：饲喂正常饲料,作为对照组。
（2）方法与步骤：_______________。
（3）结果预测与分析：______________________。
拆招 （1）合理取材、分组编号： 常用语言：选择长势相同、大小 相似的同种植物随机等量分组,分 别编号为A、B、C……取两支试管 ,分别编号为甲、乙,各加入等量 的某溶液;选择年龄、体重(性别) 、健康状况相同的某种动物随机 等量分组,分别编号为1、2、 3…… 研究对象、器皿等要分组编号，设
三、实验设计题解题技巧之见招拆招
• 第4招：实验结果及结论的预测 拆招 （1）探究性实验 预测的实验结果不唯一，大多有三种结果相匹 配的结论：“变量促进结果；变量抑制结果； 变量对结果无影响”；或“全肯定；全否定； 一肯定一否定”；或a>b；a<b；a=b等等。 书写格式为：“如果……，则……” （2）验证性实验 可预测到与实验目的一致的结果,得出与实验目 的相呼应的结论。 书写格式为：“描述现象，得出结论。”
练习3 ： 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以 大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出 的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结 果，并作出分析。 甲状腺激素 • 自变量： ；
大白鼠的耗氧量和活动量； • 因变量： • 无关变量： 鼠龄、温度、药剂量等 。
(2)等量性原则
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
实验设计题之江湖地位
对考纲要求的实验内容应明确
①实验目的: 明确要干什么? ②实验原理: 明确实验的依据是什么? ③实验材料: 科学合理,易得. ④主要步骤: 取材分组;设置变量;观察记录 ⑤做出预期或分析结果 ⑥得出结论
实验设计题之江湖地位
实验设计题是高考中考查形式非常稳定的
一种题型。通常要求学生能够根据题目已知的
（4）对照原则
除一个因素外，其余因素都保持不 对照实验 变的实验叫______________
我们使实验组和对照组的自变量不同， 让自变量在实验组中起作用，而在对照组 中不起作用，使实验组和对照组的无关变 量完全相同。即无关变量对实验组和对照 组的影响是相同的，所以实验组和对照组 实验结果的差异就可以认定是自变量引起 的。
例题
（实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作要 求，室温恒定。)
（2）方法与步骤：_______________。
（3）结果预测与分析：______________________。
例题
• （09安徽卷）某生物兴趣小组调查发现，在黄瓜幼 苗期喷洒一次乙烯利溶液（100~200mg· L-1），可 促进多开雌花，提高黄瓜产量。但乙烯利浓度低于 或高于这个范围时，其作用效果尚不清楚。请设计 实验，探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响。 材料用具：2~3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干、乙烯利溶 液（300mg· L-1）、蒸馏水、喷壶…… 方法步骤：（1） 。 （ 2） 。 （ 3） 。 （4）连续观察6周，记录并统计 。 实验结果预测：
（3）因变量观察 /检测、记录 第三步： 相同且适宜条件 培养（或反应）等待 实验变量发挥作用 培养/饲养一段时间后，测量、观察、记录实验 第四步： 因变量的 观察 ( 或测量 ) 对实验结果的 数据（数值类实验还需计算平均值）和实验现 处理 (现象或数据) 象。
①将日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠分为两组并 例题 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠 分别标记为甲组和乙组，然后分别用耗氧量测定装置、 的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和 小动物活动测定仪测定与记录大白鼠的耗氧量和活动量。 用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。 ②每日用灌胃器给甲组大白鼠灌喂甲状腺激素溶液，给 （ 1）材料和用具：日龄相同、体重相近的雄性成年大 乙组大白鼠灌胃等量的蒸馏水。 白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量 测定装置，小动物活动测定仪等。