摘要：文章围绕高中生物实验设计题及其解题策略进行阐述，指出在作答该类题目时，学生需要认真审题，把握实验的主要目的，挖掘实验背后的基本原理，始终注意遵循实验原则，明确实验中变量的作用和种类，进而明确自己的做题思路，完成题目的理解与解答.

　　关键词：实验设计；解题思路；高中生物

　　1把握实验目的

　　每个生物实验都有其特定的实验目的，因此学生在解答高中生物实验设计题的时候，首先关注的内容就应当是实验目的．学生通过明确生物实验的目的，才能精准把握该实验所要解决的问题，进而才能保证接下来的实验步骤始终都围绕实验目的展开．生物实验目的内容可以帮助学生正确判断该实验设计题目是验证性实验还是探究性实验，比如验证性实验题目中通常会写“验证某个生物学事实”，这句话既表明了该生物实验的目的，也提示学生本实验为验证性实验．而当题干中表示探究自变量对因变量的影响或者探究两者之间的关系等，则表示该实验为探究性实验，除此之外，部分实验目的在题干中较为隐晦，需要学生仔细阅读题目，从字句间仔细寻找能够表示实验目的的句子.

　　例如，在进行研究细胞膜相关实验的时候，题干中已经明确表示该实验是为了验证活细胞的细胞膜可以控制物质的进出，那么在回答该实验的实验目的的时候，就可以直接将题干中的原话直接进行抄写．如果题干只对图中的实验装置的作用进行解释（如图1所示），简单点明该实验装置是为了通过金鱼藻对于影响光合作用的某个环境因素进行探究，学生在进行解答的时候，可以初步判定这是一个探究性实验，通过装置图可以发现，该装置可以调节LED灯管的光照强度进行实验，因此结合课本中所学的知识，学生就可以判断题干中提到的某环境因素正是光照强度，再结合题干便可以指出该实验的实验目的是探究光照强度对光合作用的影响.

　　2挖掘实验原理

　　实验基本原理是进行实验步骤设计的重要依据，也是为实验者提供实验思路的重要来源．绝大多数的生物实验原理都来源于学生所学习的教材当中，因此想要通过实验内容寻找对应的实验原理，学生就必须深刻理解课本中对于各种试剂以及各个实验步骤背后的原理进行精准把握，感受实验所用材料及装置，具体步骤以及实验结论之间的密切关联，了解生物实验的具体逻辑.

　　例如，某生物实验所用试剂为台盼蓝染液，实验对象是动物细胞．利用台盼蓝对活动物细胞与以及死亡的动物细胞进行处理，发现活细胞不会着色，而死细胞却变成了蓝色．在学习细胞膜相关知识的时候，学生就已经知道染色是生物实验中用来鉴别活细胞与死细胞的常用实验方法，并且选择透过性是活细胞的细胞膜的重要特征，因此学生只需要通过已学知识，就可以判断出题目中所谓的染色排除法背后的生物学原理是活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞．当学生利用U形管（如图2所示）完成对同等质量浓度的蔗糖溶液与葡萄糖溶液的鉴别的时候，可以发现该装置的特点在于利用了半透膜，且该半透膜可以通过溶剂和葡萄糖分子，但是蔗糖分子无法透过．结合所学知识，学生可以快速想到与半透膜有关的渗透作用．因为根据所学知识可以知道，当存在半透膜且半透膜两侧溶液具有浓度差时就会发生渗透作用．因此，将等量的不同质量浓度的蔗糖溶液分别倒入U形管的左右两侧，经过一段时间后U形管的右侧液面会先升高，但是最后会降下去，结合渗透作用的实验原理就可以明白，右侧液面升高是因为左侧渗透进入右侧的水分子更多，但是后来由于溶质分子会进入左侧导致左侧溶液浓度升高，进而促使从右侧进入左侧的水分子更多，最终导致右侧液面下降左侧液面升高．当学生能够根据实验现象以及所学生物学知识，挖掘该实验背后的生物学基本原理后，那么可以推测出U形管左右两侧的溶液种类．由此可以发现，生物教材中的生物学理论知识就是生物实验进行的根本依据，解答生物的实验设计题也是考验学生对于教材中基本原理知识迁移能力的具体体现，只有根据题目内容，快速提炼出相应的课本中的生物学理论知识，才能够保证学生准确掌握实验原理，进而完成相应的题目.

　　3遵循实验原则

　　在进行生物实验的设计时，除了要结合相应的生物学基本原理，还要严格遵循一定的实验规则．比如对照原则是生物实验中最重要的规则之一，只有设置合适的实验对照，才能够有效避免无关变量对实验精确度的影响，同时也能够为实验增加一定的说服力与可信度．其中，实验组需要进行一定的处理，实验变量需要根据实验要求进行改变，而对照组则不能够进行改变，进而完成实验组与对照组之间科学的对比，得到相应的实验结论．遵循对照原则，实验又可以分成多种对照方式.

　　比如，空白对照实验中，想要探究去棉铃对于叶片的光合作用产生的影响时，研究人员需要选取多个已经产出棉铃的棉花，对它们分别去除不同比例的棉铃，完成对照和探究．其中空白对照组就是未去除棉铃的植株，由图3可以得出，该实验的空白对照组的二氧化碳固定相对率为28%.空白对照能够更加明显地对比出在经过一定的实验操作后，对照组与实验组之间的不同和实验组的变化，因而使实验更加科学．生物实验还可以对实验对象进行自身对照，将所有的实验操作只针对一个对象进行，因而不需要额外再设置对照组.

　　再如，在进行动物激素的饲养时，实验组是对动物饲养该种激素，但是条件对照组则需要饲养相应的抑制剂，如果再结合其他对照方式，则能够进一步体现题目中自变量的作用.

　　4明确实验变量

　　作为生物实验的核心因素，实验步骤必须要围绕实验变量进行展开．当学生解答生物实验设计题时，必须要把明确实验变量，才能有效提升相关题目的正确率．想要明确实验变量，首先要知道实验变量通常为被改变和操作的实验因素，实验变量也是产生反应变量的根本原因．此外，生物实验中还常常存在无关变量与额外变量．无关变量并不会改变实验结果，即使无关变量发生了变化也仍然不会影响实验结果．而额外变量会对反应产生一定的干扰．在对实验中的变量进行分析的时候，就要根据以上原理将实验中出现的变量进行分类．实验变量多称为自变量，而反应变量又多称为因变量，自变量通常是实验变化产生的原因，而因变量则是与其对应的实验结果.

　　例如，在研究pH对某种酶的活性的影响时，结合坐标图（如图4,A、B、C是不同pH溶液），则可以看出不同的pH和反应时间、对应的产物浓度也会不同，因此可以判断出，该实验的自变量为pH和反应时间，因变量就是反应浓度．无关变量有时也被称为控制变量，因为在生物实验中有很多因素都会对实验的结果产生影响，因此无关变量则成为了除了自变量外还会对实验产生影响的变量，生物实验也会通过控制无关变量，实现减少实验误差的目的，进一步提升了该生物实验的科学性和严谨性.

　　同一个变量在不同实验中会担当不同的身份，比如在实验一（见表1)中，在探究温度对于酶的活性的影响时，温度是产生该实验变化的原因，因此温度是自变量，而单位时间内淀粉剩余的量则会因温度的改变而发生改变，因此为因变量．分析到这里，就可以推测出其余变量是无关变量．所以当题目提问pH是什么变量时，学生就可以回答pH是实验一的无关变量．而实验二（见表2)则是为了探究过氧化氢酶在pH为多少时作用效果最好，因此pH就是实验二的自变量，过氧化氢溶液完全分解消耗的时间就成了实验的因变量.

　　总之，高中生物实验设计类题目是进行人才选拔的有效考试题型，因此训练学生形成正确的解答思路成为了许多教师在教学过程中的重点和难点.在解答相关题目的时候，学生首先要明确的就是该实验对应的实验目的和实验原理，进而才能够正确理解每个实验步骤的设置目的和设计要求，同时也要在题目中对于实验变量进行快速定位，这样才能更加严谨地完成该类题型的解答.

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