◆實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題思路

　　▌一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

　　明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖种匾?，它可以說(shuō)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裨O(shè)計(jì)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(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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(méi)有明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，將?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為“鑒定水質(zhì)是否符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn)”，其實(shí)該實(shí)驗(yàn)只需將待檢水樣在無(wú)菌條件下接種到伊紅—美藍(lán)培養(yǎng)基上恒溫培養(yǎng)，觀察有無(wú)深紫色的大腸桿菌菌落產(chǎn)生即可。

　　▌二、明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法

　　明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊院?，就要依?jù)實(shí)驗(yàn)材料，恰當(dāng)?shù)卮_定實(shí)驗(yàn)原理，它是實(shí)驗(yàn)結(jié)果判定的依據(jù)。在大腦中快速提取存儲(chǔ)于大腦中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)原理，而后進(jìn)行加工改造，設(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)。

　　常用的實(shí)驗(yàn)原理如下：

　?、?、物質(zhì)成分類(lèi)

　　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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(lán)色。

　　6、淀粉用碘-碘化鉀試劑，顏色反應(yīng)是藍(lán)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(jìn)行過(guò)濾，無(wú)菌條件下接種到伊紅-美藍(lán)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(guò)3個(gè)。

　　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(yàn)是否發(fā)生了催化反應(yīng)。

　　2、酶的高效性。

　　酶作為有機(jī)催化劑，和無(wú)機(jī)催化劑相比具有高效性，可通過(guò)“比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率”驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)中必須注意：①必須用新鮮的肝臟做實(shí)驗(yàn)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(jì)酸、堿、鹽、溫度、PH對(duì)酶活性的影響這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(yàn)證是否進(jìn)行了光合作用

　　因?yàn)楣夂献饔玫漠a(chǎn)物主要是淀粉，故可用碘—碘化鉀來(lái)檢驗(yàn)是否進(jìn)行了光合作用。因?yàn)檎Ｈ~片中都含有淀粉，故在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前都要將植物放在暗室中進(jìn)行“饑餓”處理，因?yàn)槿~綠體中的色素是有機(jī)物，可溶于酒精中，故在用碘—碘化鉀檢驗(yàn)是否有淀粉生成前，可用酒精水浴煮沸法將葉片進(jìn)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(qiáng)度

　　沉水植物(如黑藻)在進(jìn)行光合作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣泡。故可用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少來(lái)判定光合作用強(qiáng)度的大小。

　　水生植物在進(jìn)行光合作用時(shí)，會(huì)吸收水中的CO2，而CO2的吸收又會(huì)影響水的PH值，故如果試驗(yàn)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(yàn)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(yíng)養(yǎng)液中，除去或加入某種礦質(zhì)元素，然后觀察植物在營(yíng)養(yǎng)液中生長(zhǎng)發(fā)育的狀況，如果除去某一種礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育仍正常，就說(shuō)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(zhǎng)發(fā)育不正常了，而補(bǔ)充這種礦質(zhì)元素后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育又恢復(fù)正常的狀態(tài)，就說(shuō)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(shí)驗(yàn)

　　首先應(yīng)該熟練掌握有關(guān)生長(zhǎng)素產(chǎn)生、運(yùn)輸、生理作用等方面的知識(shí)。在此基礎(chǔ)上還要理解其典型的實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)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(jiàn)激素的生理功能。

　　5、種子或其它植物組織呼吸強(qiáng)度

　　組織呼吸作用是一個(gè)消耗O2，產(chǎn)生CO2的過(guò)程，而NaOH可吸收CO2，故通常在密封玻璃罩內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(qiáng)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(qiáng)度的變化情況。可以通過(guò)玻璃管中水滴的移動(dòng)距離來(lái)判斷。

　　種子進(jìn)行呼吸時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。所以也可用測(cè)量溫度變化情況的方法來(lái)判斷組織呼吸強(qiáng)度的大小。

　?、?、動(dòng)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(jìn)行的，可以用測(cè)定電位的儀器來(lái)測(cè)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(jī)械切斷、機(jī)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(guò)突觸來(lái)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(qiáng)突觸的傳遞。

　　3、能量代謝方面

　　動(dòng)物能量代謝強(qiáng)度可依據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的耗氧量或耗定量氧所用時(shí)間的多少來(lái)判定。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)通常在密封的玻璃罩中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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(dòng)物能量代謝強(qiáng)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(qiáng)度的變化情況。

　　Ⅴ、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(xì)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(xì)菌等原核微生物，故在培養(yǎng)酵母菌、霉菌時(shí)可加入青霉素。

　　3、只有自生固氮菌才能在無(wú)氮培養(yǎng)基上生長(zhǎng)繁殖。故用無(wú)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(zhǎng)部位固定，會(huì)在培養(yǎng)基表面長(zhǎng)出許多菌落，故可用固體培養(yǎng)基進(jìn)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。

　　Ⅵ、生物與環(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(duì)植物的影響。

　　2、需氧微生物在代謝過(guò)程中，可以吸收亞甲基藍(lán)陽(yáng)離子而使溶液褪色。利用這一原理及褪色的快慢，可以檢測(cè)空氣或水源的污染程度。

　?、?、生物育種方面

　　包括植物雜交育種、動(dòng)物雜交選育、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種等，不再細(xì)說(shuō)。

　　▌三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法步驟

　　選取實(shí)驗(yàn)材料。我們應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，恰當(dāng)運(yùn)用題中所提供的實(shí)驗(yàn)器材，一般來(lái)說(shuō)，每一種器材在題中都有它的用途，如果覺(jué)得有些器材用不上，很可能是我們的設(shè)計(jì)思路出現(xiàn)了偏差，應(yīng)重新分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理。

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題能否得分的關(guān)鍵是能否用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言恰當(dāng)?shù)孛枋龀鰧?shí)驗(yàn)的具體方法步驟。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)要注意以下原則：

　　1、科學(xué)性原則，可操作性原則

　　實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)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(qiáng)度這類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果設(shè)計(jì)成通過(guò)稱量葉片的重量變化來(lái)判定光合作用強(qiáng)度的大小，顯然就沒(méi)有科學(xué)依據(jù)，或者說(shuō)是高中實(shí)驗(yàn)條件所不能做到的。

　　2、單一變量原則

　　即在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只控制一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量而使其它實(shí)驗(yàn)變量保持不變。

　　3、設(shè)置對(duì)照原則

　　通常把接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組叫實(shí)驗(yàn)組，把不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組叫對(duì)照組。只有正確地設(shè)置對(duì)照，才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力。常見(jiàn)對(duì)照方法有以下幾種：

　?、倏瞻讓?duì)照：即不給對(duì)照組任何生理因素，例如在“觀察甲狀腺激素對(duì)蝌蚪發(fā)育的影響”這一實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組中既不加甲狀腺激素制劑，也不加甲狀腺激素抑制劑。

　　②條件對(duì)照：即給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所需研究的處理因素。例如在“比較過(guò)氧化氫酶和Fe3+的催化效率”實(shí)驗(yàn)中，“試管中加入2滴FeCl3溶液”的那組實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)條件對(duì)照。

　?、圩陨韺?duì)照：對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一個(gè)研究對(duì)象上進(jìn)行。例如“胰島素引起小白鼠休克”的實(shí)驗(yàn)就屬于這種情況。

　?、芟嗷?duì)照：即不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照，例如：“探索唾液淀粉酶最適PH”實(shí)驗(yàn)中，PH值不同的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組就屬相互對(duì)照。

　　4、平衡等量原則

　　在實(shí)驗(yàn)中無(wú)關(guān)變量的因素條件是很難避免的，除實(shí)驗(yàn)變量以外，對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組施加的影響是相同的，以消除無(wú)關(guān)變量對(duì)結(jié)果的影響。如探索PH值對(duì)酶活性的影響時(shí)，單一變量是PH，即除PH之外的其他一切對(duì)酶活性有影響的無(wú)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中都會(huì)存在一些干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要設(shè)法排除。例如在“驗(yàn)證鎂是植物必需的礦質(zhì)元素”這一實(shí)驗(yàn)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(lái)排除干擾因素。如果對(duì)照組用蒸餾水中加入Mg2+，而實(shí)驗(yàn)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(huì)表現(xiàn)病癥。為了排除這一干擾因素，實(shí)驗(yàn)組就應(yīng)設(shè)計(jì)為“用不含鎂的完全培養(yǎng)液”，而對(duì)照組則要“用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)”。

　　分析并找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的干擾因素，并用恰當(dāng)?shù)姆椒右耘懦３Ｒ?jiàn)的實(shí)驗(yàn)干擾因素如下：

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

　?、谠谥参锷碛嘘P(guān)的實(shí)驗(yàn)中，要選用飽滿的種子，健壯的幼苗等，為了排除干擾，往往強(qiáng)調(diào)一定的數(shù)量，而不只選一粒種子、一顆幼苗來(lái)試驗(yàn)。

　　③由于動(dòng)物情緒緊張時(shí)代謝加強(qiáng)，故在做動(dòng)物能量代謝實(shí)驗(yàn)時(shí)要待動(dòng)物安靜后進(jìn)行。

　?、茉谠O(shè)計(jì)酶類(lèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要注意實(shí)驗(yàn)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。

　?、菰谖⑸锱囵B(yǎng)鑒定這類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，要強(qiáng)調(diào)“無(wú)菌條件下接種”，且一般每個(gè)實(shí)驗(yàn)組都要接種三個(gè)培養(yǎng)皿。

　　6、、其它原則

　　在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，還要注意安全、衛(wèi)生、環(huán)保等，例如在對(duì)動(dòng)物進(jìn)行采血時(shí)，應(yīng)注意用酒精消毒。細(xì)菌接種時(shí)應(yīng)注意“在無(wú)菌條件下操作”，在“葉綠體中色素的提取與分離”試驗(yàn)中進(jìn)行層析時(shí)，燒杯應(yīng)加培養(yǎng)皿蓋。

　　▌四、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　常見(jiàn)于“探索類(lèi)”實(shí)驗(yàn)中。預(yù)測(cè)時(shí)一般分三種情況：1、實(shí)驗(yàn)因素對(duì)生物的某一生理過(guò)程沒(méi)有影響;2、實(shí)驗(yàn)因素對(duì)某一生理過(guò)程有促進(jìn)作用;3、實(shí)驗(yàn)因素對(duì)某一生理過(guò)程有抑制作用。但也有例外，針對(duì)具體實(shí)驗(yàn)應(yīng)具體分析。

　　▌五、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果即推測(cè)出最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。預(yù)期和預(yù)測(cè)不同，它是指利用已知的理論，推斷出最符合邏輯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。常見(jiàn)于一些“驗(yàn)證性”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。

　　▌六、檢查糾錯(cuò)

　　當(dāng)完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)以后，一定要回過(guò)頭來(lái)檢查一遍。再對(duì)照要求分析一下自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果及結(jié)論中有沒(méi)有不合理的地方，所用語(yǔ)言是否準(zhǔn)確?？傊?，我們的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該沒(méi)有漏洞，經(jīng)得起推敲。

　　▌七、需注意的幾個(gè)問(wèn)題

　　1、在實(shí)驗(yàn)中注意用語(yǔ)的準(zhǔn)確性。我們常說(shuō)植物雜交、自交，對(duì)動(dòng)物而言可用“個(gè)體間相互雜交”，對(duì)人來(lái)說(shuō)為婚配，千萬(wàn)不能鬧笑話。

　　2、我們實(shí)驗(yàn)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(dòng)物產(chǎn)生后代之后，親本一般仍存在。所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?驗(yàn)證的生物學(xué)事實(shí)是什么?所依據(jù)的生物學(xué)原理是什么?)

　　2、找出實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量和無(wú)關(guān)變量

　　3、構(gòu)思實(shí)驗(yàn)變量的控制方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得手段。

　　4、明確實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)條件(實(shí)驗(yàn)對(duì)象：實(shí)驗(yàn)所用的生物學(xué)材料;實(shí)驗(yàn)條件：完成這一實(shí)驗(yàn)必需的理化條件及生物學(xué)處理方法)。

　　5、實(shí)驗(yàn)方法和步驟四步曲：

　?、俨牧鲜欠褚迫』蛱幚?有些實(shí)驗(yàn)中，題干所給予的材料與設(shè)計(jì)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(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，這就要求我們對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>

　　②是否要分組編號(hào)?這一步目的明確，就是要使自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人信服，就需要排除一些無(wú)關(guān)變量造成的影響。因此分組對(duì)照是一個(gè)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用來(lái)抵消非實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響的常用方法。

　　③對(duì)不同(或同一)對(duì)象施加不同的處理。這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一步，基本上所有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題都要求學(xué)生完成這一步工作，只要我們?cè)诜治鲞^(guò)程中做好的前面的工作，這一步也就是順理成章的事了。

　?、芙Y(jié)果觀察(預(yù)測(cè))、記錄并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。

看了中考生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題解題思路還看：

1.高中生物實(shí)驗(yàn)題的解題技巧

2.高中生物實(shí)驗(yàn)考試題目解題策略

3.高考生物實(shí)驗(yàn)題的基本步驟

4.高中生物?？紝?shí)驗(yàn)題型總結(jié)

5.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的解題技巧