高中生物實(shí)驗(yàn)總結(jié)
一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
1、實(shí)驗(yàn)名稱：是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn).
2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂骄炕蛘唑?yàn)證的某一事實(shí).
3、實(shí)驗(yàn)原理：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理.
4、實(shí)驗(yàn)對(duì)象：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要對(duì)象.
5、實(shí)驗(yàn)條件：完成該實(shí)驗(yàn)必備的儀器、設(shè)備、藥品條件.
6、實(shí)驗(yàn)方法與步驟：實(shí)驗(yàn)采用的方法及必需的操作程序.
7、實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄：對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測(cè)量手段與準(zhǔn)確的記錄.
8、實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析：能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因.
9、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論.
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則
1、科學(xué)性原則
所謂科學(xué)性,是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_,實(shí)驗(yàn)原理要正確,實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng),整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則.如：淀粉酶水解淀粉的順序問(wèn)題.
2、單一變量原則
（1）變量：或稱因子,是指實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所被操作的特定因素或條件.按性質(zhì)不同,通?？煞譃閮深悾?br/>①實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量
實(shí)驗(yàn)變量,也稱為自變量,指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱的因素或條件.反應(yīng)變量,亦稱因變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果.通常,實(shí)驗(yàn)變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,二者具有因果關(guān)系.實(shí)驗(yàn)的目的在于獲得和解釋這種前因后果.例如,在“溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)中,所給定的低溫（冰塊）、適溫（37℃）、高溫（沸水?。┚褪菍?shí)驗(yàn)變量.而由于低溫、適溫、高溫條件變化,唾液淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化,這就是反應(yīng)變量,該實(shí)驗(yàn)即在于獲得和解釋溫度變化（實(shí)驗(yàn)變量）與酶的活性（反應(yīng)變量）的因果關(guān)系.
②無(wú)關(guān)變量與額外變量
無(wú)關(guān)變量,也稱控制變量,指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件.額外變量,也稱干擾變量,指實(shí)驗(yàn)中由于無(wú)關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果.顯然,額外變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量有干擾作用,例如,上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量（低溫、適溫、高溫）以外,試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度,實(shí)驗(yàn)操作程度,溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等,都屬于無(wú)關(guān)變量,要求對(duì)低溫、適溫、高溫3組實(shí)驗(yàn)是等同、均衡、穩(wěn)定的；如果無(wú)關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)因素或條件,對(duì)3個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)定,則會(huì)在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生額外變量,出現(xiàn)干擾,造成誤差.實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一在于控制無(wú)關(guān)變量或減少額外變量,以減少誤差.
（2）單一變量原則
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中僅僅改變實(shí)驗(yàn)中的某一項(xiàng)變量,其它因子不變,在此條件下,觀察、研究該變量對(duì)實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.除了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中欲處理的實(shí)驗(yàn)因素外,其他實(shí)驗(yàn)條件要做到前后一致.當(dāng)然還有多變量綜合研究的原則,這在高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中涉及的較少.
3、對(duì)照性原則
對(duì)照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一,目的還是在于消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一.通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照對(duì)比,即可排除無(wú)關(guān)變量的影響,又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說(shuō)服力.
通常,一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組.實(shí)驗(yàn)組,是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組：對(duì)照組,也稱控制組,對(duì)實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言,是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,至于哪個(gè)作為實(shí)驗(yàn)組,哪個(gè)作為對(duì)照組,一般是隨機(jī)決定的,這樣,從理論上說(shuō),由于實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的無(wú)關(guān)變量的影響是相等的,被平衡了的,故實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組兩者之差異,則可認(rèn)定為是來(lái)自實(shí)驗(yàn)變量的效果,這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的.按對(duì)照的內(nèi)容和形式上的不同,通常有以下對(duì)照類型：
①空白對(duì)照：指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)象組.例如,在“生物組織中可溶性還原糖的鑒定”的實(shí)驗(yàn)中,向甲試管溶液加入試劑,而乙試管溶液不加試劑,一起進(jìn)行沸水浴,比較它們的變化.這樣,甲為實(shí)驗(yàn)組,乙為對(duì)照組,且乙為典型的空白對(duì)照.空白對(duì)照能明白地對(duì)比和襯托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果,增強(qiáng)了說(shuō)服力.
②自身對(duì)照：指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行,即不另設(shè)對(duì)照組.單組法和輪組法,一般都包含有自身對(duì)照.如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn),就是典型的自身對(duì)照.自身對(duì)照,方法簡(jiǎn)便,關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異,實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組.
③條件對(duì)照：指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理,但這種處理是作為對(duì)照意義的,或者說(shuō)這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的.例如.“動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物”的實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn),采用等組實(shí)驗(yàn)法,其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是：
甲組：飼喂甲狀腺激素（實(shí)驗(yàn)組）；
乙組：飼喂甲狀腺抑制劑（條件對(duì)照組）；
丙組：不飼喂藥劑（空白對(duì)照組）；
雖然,乙組為條件對(duì)照.該實(shí)驗(yàn)即設(shè)置了條件對(duì)照,又設(shè)置了空白對(duì)照,通過(guò)比較、對(duì)照、更能充分說(shuō)明實(shí)驗(yàn)變量——甲狀腺激素有促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育.
④相互對(duì)照：指不另設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照,在等組實(shí)驗(yàn)法中,大都是運(yùn)用相互對(duì)照,如“植物的向性”的等組實(shí)驗(yàn)中,5個(gè)實(shí)驗(yàn)組采用的都是相互對(duì)照,較好的平衡和抵消了無(wú)關(guān)變量的影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說(shuō)服力.
4、可重復(fù)性原則
指的是控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn),觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的程度.目的在于盡可能消除非處理因素所造成的實(shí)驗(yàn)誤差,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性.
5、簡(jiǎn)約性和可行性原則
是指實(shí)驗(yàn)材料容易獲得,實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)化,實(shí)驗(yàn)藥品便宜,實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)效果明顯并能在較短時(shí)間內(nèi)完成.從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理到材料用品的選擇、實(shí)驗(yàn)操作等,都要符合實(shí)驗(yàn)者的一般認(rèn)知水平,滿足現(xiàn)有的條件,具有實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)的可能性.
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本思路
1、準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康模嚎辞孱}意是要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、步驟還是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,是探究性實(shí)驗(yàn)還是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn).
2、明確實(shí)驗(yàn)原理：要解決題目所給的問(wèn)題,要用到生物學(xué)上什么原理.
3、確定實(shí)驗(yàn)思路：根據(jù)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)作出假設(shè),并充分利用實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路.
4、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗退悸?設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟操作步驟.并設(shè)置好實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,遵循單一變量原則.并將觀察到的現(xiàn)象如實(shí)記錄下來(lái).
5、準(zhǔn)確預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析
注意：在敘述實(shí)驗(yàn)步驟及預(yù)期結(jié)果時(shí),語(yǔ)言文字要簡(jiǎn)明.實(shí)驗(yàn)步驟一般不宜連續(xù)描述,往往要分段敘說(shuō)；試管、燒杯等要給予編號(hào).
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的題型
1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案型
給出實(shí)驗(yàn)用具、材料、藥品、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?或只給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)器材自選,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.
2、改錯(cuò)型
分析已有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中不科學(xué)性,并提出改進(jìn).
3、補(bǔ)充完善型：對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充和完善.
4、析因型：對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的某些步驟、結(jié)果等進(jìn)行分析.
（二）、生物高考實(shí)驗(yàn)試題考查內(nèi)容
1、考查實(shí)驗(yàn)原理和方法的試題
實(shí)驗(yàn)修訂本生物教材列出了基本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,如生物組織中蛋白質(zhì)的鑒定原理是蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,可以產(chǎn)生紫色反應(yīng).根據(jù)與某些化學(xué)試劑所產(chǎn)生的顏色反應(yīng),可鑒定生物組織蛋白質(zhì)的存在.這些是書本上已有的知識(shí),要弄清實(shí)驗(yàn)原理,在理解的基礎(chǔ)上加以應(yīng)用.但有些實(shí)驗(yàn)必須從主要的實(shí)驗(yàn)材料和用具中獲取信息來(lái)解題.
2、考查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力的試題
問(wèn)題是啟動(dòng)思維活動(dòng)的“閥門”,沒(méi)有問(wèn)題或問(wèn)題情境,不可能激發(fā)創(chuàng)造性的思維活動(dòng).要用問(wèn)題激發(fā)探索欲望,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè),要求善于發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象中的問(wèn)題,并通過(guò)分析,準(zhǔn)確把握問(wèn)題的性質(zhì)和研究的意義,經(jīng)過(guò)思考提出假設(shè).
3、考查觀察實(shí)驗(yàn)、提出假設(shè)能力的試題
高考中常有將許多科學(xué)家成功的探索自然的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改編成的試題,如通過(guò)觀察植物向光性的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)植物彎曲生長(zhǎng)的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)思考提出生長(zhǎng)的原因是植物產(chǎn)生生長(zhǎng)素的假設(shè),從而可通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該假設(shè)的正確.又如,弗來(lái)明對(duì)青霉素的早期研究過(guò)程,重點(diǎn)突出在科學(xué)研究過(guò)程中.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后能否提出合適的假設(shè)是至關(guān)重要的,合適的假設(shè)往往是最終結(jié)論的前提.
4、考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ脑囶}
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力即為驗(yàn)證提出的假設(shè)而設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn).包括實(shí)驗(yàn)方法的選定、原理的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置的安排、可變因素和可控因素的預(yù)測(cè)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)等.完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵冈跍?zhǔn)確把握設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上,正確使用儀器設(shè)備,合理安排時(shí)間和步驟,選擇合適的觀察方法和記錄時(shí)間的方法,消除干擾因素,減少實(shí)驗(yàn)誤差,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀準(zhǔn)確.
5、全面考查實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的試題
此類實(shí)驗(yàn)試題同時(shí)考查了生物學(xué)基本原理、概念、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉牧?、操作、方法步驟等多方面知識(shí),或者對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果預(yù)測(cè)等多方面綜合運(yùn)用.生物實(shí)驗(yàn)的考查形式已不再是重復(fù)課本的實(shí)驗(yàn)步驟,近幾年高考幾乎找不到課本實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單重復(fù).它們與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系,但又屬于實(shí)驗(yàn)基本知識(shí).能全面考查學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的情況.
三、難點(diǎn)知識(shí)剖析
（一）、生物高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本題型
1、續(xù)寫實(shí)驗(yàn)步驟的題型
這類題目的題干中已經(jīng)提供了比較多的信息,基本上劃定了答題的模式,目的明確,前面的方法步驟等信息已為續(xù)答作了鋪墊,只要明確題目中的實(shí)驗(yàn)變量和反應(yīng)變量,然后設(shè)計(jì)對(duì)照組,再根據(jù)有關(guān)原理分析,一般就能比較正確地寫出答案.
2、評(píng)價(jià)和糾正給定的實(shí)驗(yàn)步驟的題型
試題中既有合理成分,又有不合理成分,干擾因素較多,要求在吸取原有設(shè)計(jì)的合理成分的基礎(chǔ)上,提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路.這表面上是考查對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分析與評(píng)價(jià)能力,實(shí)質(zhì)上是全面檢測(cè)設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的能力,同時(shí)還考查考生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神方面的水準(zhǔn).
3、獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的題型
這類題型是與研究性學(xué)習(xí)相配套的,要求學(xué)生要具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有所體驗(yàn),考查的過(guò)程性要求主要體現(xiàn)在課題的選擇及理由闡述、研究方法的理解和運(yùn)用、研究成果的類型選擇等.題目有一定的開(kāi)放性,便于考生發(fā)揮個(gè)性特長(zhǎng).
（二）、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題應(yīng)對(duì)策略
1、生物高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三種題型雖然在形式上有一定的差異,但在答題中卻有共同點(diǎn),先要認(rèn)真研究課題,找出其中的實(shí)驗(yàn)變量和反應(yīng)變量,其次是構(gòu)思實(shí)驗(yàn)變量的控制方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的捕獲手段,最后再選擇適宜的實(shí)驗(yàn)材料,在注意實(shí)驗(yàn)步驟關(guān)聯(lián)性的前提下表達(dá)實(shí)驗(yàn)的方法步驟.在實(shí)驗(yàn)方法和步驟設(shè)計(jì)中最重要的是把握好變量控制.
2、重視課本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí).考試說(shuō)明明確提出了,要求“理解所學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括實(shí)驗(yàn)原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技術(shù)”.這一要求,在2003年高考中也得到了體現(xiàn),如第33題,考查的就是對(duì)課本實(shí)驗(yàn)的理解.
3、挖掘課本知識(shí)點(diǎn)中所蘊(yùn)含的實(shí)驗(yàn)因素.生物學(xué)的每一個(gè)知識(shí)結(jié)論都是在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出的,都包含培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕c(diǎn),在平時(shí)的復(fù)習(xí)中要注意多挖掘知識(shí)結(jié)論中所蘊(yùn)含的科學(xué)思想和方法.例：生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程中,涉及生長(zhǎng)素產(chǎn)生的部位、感光的部位、反應(yīng)的部位、運(yùn)輸?shù)姆较虻?這些都可以思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明.
4、要注意考試大鋼中提出要“理解探索性實(shí)驗(yàn)的一般方法：能夠制訂課題研究的初步計(jì)劃”的要求,高考實(shí)驗(yàn)命題中也出現(xiàn)了從驗(yàn)證向探究變化的趨勢(shì),因此,要認(rèn)真思考和完成教材中有關(guān)研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容,切實(shí)提高自身進(jìn)行探究研究的能力.