1讲座讲座3 3 实验设计类实验设计类题目的解题技巧题目的解题技巧2 生物实验设计题是高考中考查学生生物学能力的最为重要生物实验设计题是高考中考查学生生物学能力的最为重要的题型之一，也是学生解答起来最为困难的试题。因此掌握一的题型之一，也是学生解答起来最为困难的试题。因此掌握一定的解题技巧有助于学生学习。定的解题技巧有助于学生学习。生物生物实验设计题根据近几年的高考根据近几年的高考试题，可以分，可以分为三三类：一是一是实验验证题；二是二是实验探究探究题；三是三是实验评价价题。3（1 1）验证题是指结论明确，设计实验加以证明，如）验证题是指结论明确，设计实验加以证明，如“请设请设计一个实验证明光合作用能产生氧气计一个实验证明光合作用能产生氧气”。（2 2）探究题则是指结论不明确，要通过设计实验加以确定。）探究题则是指结论不明确，要通过设计实验加以确定。如如“气温在气温在4040时，光合作用受影响吗？请设计实验加以证时，光合作用受影响吗？请设计实验加以证明。明。”此题结论可能此题结论可能“影响很大影响很大”, ,也有可能也有可能“影响较小影响较小”，甚至可能，甚至可能“没有影响没有影响”，总之结论并非唯一，解答时需要，总之结论并非唯一，解答时需要通过实验设计，进行讨论。通过实验设计，进行讨论。（3 3）评价题是已经有人设计了实验，请你指出实验不够完）评价题是已经有人设计了实验，请你指出实验不够完善之处，并加以修改。善之处，并加以修改。不管是验证性实验题目还是探究性实验题目其考查的方式都不管是验证性实验题目还是探究性实验题目其考查的方式都主要包括三种情况：一是补充完善类实验设计；二是开放性主要包括三种情况：一是补充完善类实验设计；二是开放性实验设计；三是实验评价类。实验设计；三是实验评价类。41.1.实验设计的内容的内容完整的完整的实验设计一般包括下面几个方面：一般包括下面几个方面：(1)(1)实验题目；目； (2)(2)实验假假设；(3)(3)预期期结果；果； (4)(4)实验方法；方法；(5)(5)观察和搜集数据；察和搜集数据； (6)(6)分析与分析与结论。一、补充完善类实验设计一、补充完善类实验设计【理论阐释理论阐释】52.2.解答实验设计题的基本步骤解答实验设计题的基本步骤（1 1）了解题目要求，明确实验要验证或探究的是什么。）了解题目要求，明确实验要验证或探究的是什么。包括三个方面：包括三个方面：研究研究对象；象；作用于作用于对象的因素；象的因素；研究研究现象。如象。如pHpH对唾液淀粉唾液淀粉酶活性的影响活性的影响这个个实验，其，其研究研究对象是唾液淀粉象是唾液淀粉酶活性，作用于活性，作用于对象的因素是不同象的因素是不同的的pHpH，研究，研究现象是唾液淀粉象是唾液淀粉酶活性随活性随pHpH发生的生的变化。通化。通过仔仔细阅读题干，找到以上三个方面的内容，就能干，找到以上三个方面的内容，就能够把把实验题目确定下来。目确定下来。6（2 2）分析实验原理：分析实验所依据的科学原理是什）分析实验原理：分析实验所依据的科学原理是什么？涉及到的生物学及相关学科中的哪些方法和原理？么？涉及到的生物学及相关学科中的哪些方法和原理？（3 3）确定实验器材的选择。）确定实验器材的选择。（4 4）设计实验步骤：分析每一环节之间的关联性，或）设计实验步骤：分析每一环节之间的关联性，或几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。（5 5）预期结果和分析。）预期结果和分析。73.3.解答实验设计题的技巧解答实验设计题的技巧（1 1）实验目的是实验的核心，实验原理是实验的依据。）实验目的是实验的核心，实验原理是实验的依据。在高考实验题中，实验的目的可以通过分析题目得出，在高考实验题中，实验的目的可以通过分析题目得出，而实验的原理则多源于课本知识，也有来自题干的。而实验的原理则多源于课本知识，也有来自题干的。（2 2）对于生物实验题中已提供的实验材料和用具，主）对于生物实验题中已提供的实验材料和用具，主要分析要分析“有什么用有什么用”、“怎么用怎么用”，一般应全部用上，一般应全部用上，不可遗漏，除非这道实验题是让你选择使用或者自行确不可遗漏，除非这道实验题是让你选择使用或者自行确定实验材料和用具。定实验材料和用具。8（3 3）通常都需要设置对照组，并遵循单一变量原则。）通常都需要设置对照组，并遵循单一变量原则。要抓住以下几个关键点：要抓住以下几个关键点：进行对照组的准备；进行对照组的准备；对对照组的设置（注意单一变量原则）；照组的设置（注意单一变量原则）；对照组的使用；对照组的使用；对照组控制条件的观察。对照组控制条件的观察。9【20102010海南高考海南高考】某木本植物种子成熟后不能萌发，经某木本植物种子成熟后不能萌发，经过适宜的预处理可以萌发。现用甲、乙、丙、丁四种预处过适宜的预处理可以萌发。现用甲、乙、丙、丁四种预处理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：一组在温理方法处理种子，再将处理后的种子分成两组：一组在温度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结度和水分等适宜的条件下进行萌发实验并测定萌发率，结果见表；另一组用于测定果见表；另一组用于测定A A、B B两种激素的含量，结果见图。两种激素的含量，结果见图。请回答：请回答：【典例导悟典例导悟】10（1 1）由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是）由表可知，有利于该种子萌发的预处理条件是_和和_。（2 2）由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是）由表和图可知，两种激素中抑制种子萌发的是_。 预处理方法 室温、保湿 （甲） 4、保湿 （乙）4、水浸种 （丙） 4、干燥（丁） 种子萌发实验条件 温度和水分等适宜条件种子萌发率（%） 0 100 98 011（3 3）已知激素）已知激素A A存在于上述木本植物种子的种皮中，为了存在于上述木本植物种子的种皮中，为了验证激素验证激素A A对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，以对种子萌发的作用，可用白菜种子为材料，以白菜种子发芽率为指标进行实验，请补充完成下列实验步白菜种子发芽率为指标进行实验，请补充完成下列实验步骤，并预测结果、得出结论。骤，并预测结果、得出结论。预处理方法预处理方法12实验步骤：实验步骤：剥离该草本植物种子的种皮，提取激素剥离该草本植物种子的种皮，提取激素A A，并制备成，并制备成激素激素A A水溶液。水溶液。_； 。预测结果：预测结果： 。 得出结论：得出结论： 。13【解析解析】本题以图表结合的形式借助于生命活动的调节本题以图表结合的形式借助于生命活动的调节的考点，考查了学生获取信息的能力及实验设计、实验的考点，考查了学生获取信息的能力及实验设计、实验的分析评价能力，属于考纲中的综合运用层次。预处理的分析评价能力，属于考纲中的综合运用层次。预处理是为了探索种子萌发的适宜条件的，从表格中知道，是为了探索种子萌发的适宜条件的，从表格中知道，44、保湿种子的萌发率最高，所以该种子萌发的预处理条件保湿种子的萌发率最高，所以该种子萌发的预处理条件是低温是低温 、水分，经过乙的处理后激素、水分，经过乙的处理后激素A A的含量较少，而的含量较少，而激素激素B B含量较高，抑制种子萌发的为激素含量较高，抑制种子萌发的为激素A A；白菜是双子；白菜是双子叶植物，其种子的萌发无抑制现象，所以用提取到的激叶植物，其种子的萌发无抑制现象，所以用提取到的激素素A A的水溶液处理该种子后，与对照组比较其发芽率的高的水溶液处理该种子后，与对照组比较其发芽率的高低就行了。低就行了。14【答案答案】（1 1）低温水分（或）低温水分（或44保湿、保湿、44水浸种）水浸种）（2 2）激素）激素A A（3 3）步骤：）步骤：分别用激素分别用激素A A水溶液和蒸馏水处理白菜种子，水溶液和蒸馏水处理白菜种子，置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理为对照置于适宜温度下培养，其中蒸馏水处理为对照一定时间后，统计白菜种子的发芽率。一定时间后，统计白菜种子的发芽率。预测结果：激素预测结果：激素A A处理的白菜种子发芽率低于对照组结论：处理的白菜种子发芽率低于对照组结论：激素激素A A对种子萌发有抑制作用。对种子萌发有抑制作用。15条条件件开开放放型型试试题题的的特特点点是是：题题干干条条件件不不完完备备，答答题题的的条条件件不不充充足足，答答题题的的原原理理或或依依据据不不明明确确，但但“条条条条大大路路通通罗罗马马”，结结论论只只有有一一个个。实实验验设设计计的的思思路路一一般般是是：明明确确目目的的要要求求确确定定原原理理假假设设选选择择实实验验器材和试剂器材和试剂设计方法步骤设计方法步骤预测实验结果。预测实验结果。二、开放性实验设计二、开放性实验设计【理论阐释理论阐释】16（20102010浙江高考）浙江高考）为研究兔红细胞在不同浓度为研究兔红细胞在不同浓度NaClNaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。填入相应内容。材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%1.5%的的NaClNaCl溶溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。液、蒸馏水、试管、显微镜等。（要求：答题时对（要求：答题时对NaClNaCl溶液的具体配制、待观察装片的具溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求）体制作不作要求）【典例导悟典例导悟】17（1 1）实验思路：）实验思路： ； ； ； 。（2 2）设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入）设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。该表中。18【解析解析】这是一道条件开放型实验设计题。可以从课题这是一道条件开放型实验设计题。可以从课题要求入手，进行逆向思维。实验目的为研究兔红细胞在要求入手，进行逆向思维。实验目的为研究兔红细胞在不同浓度不同浓度NaClNaCl溶液中的形态变化，所以需要设置不同梯溶液中的形态变化，所以需要设置不同梯度浓度的度浓度的NaClNaCl溶液，实验原理是动物细胞的细胞溶液浓溶液，实验原理是动物细胞的细胞溶液浓度为度为0.9%0.9%，在浓度低于，在浓度低于0.9%0.9%的的NaClNaCl溶液中动物细胞会吸溶液中动物细胞会吸水膨胀，在浓度高于水膨胀，在浓度高于0.9%0.9%的的NaClNaCl溶液中动物细胞会失水溶液中动物细胞会失水皱缩，且浓度差越大，现象，越明显，在清水中，动物皱缩，且浓度差越大，现象，越明显，在清水中，动物细胞会吸水过多而破裂，但是一段时间后，形态又会恢细胞会吸水过多而破裂，但是一段时间后，形态又会恢复到原来形态，因为离子可以透过细胞膜。复到原来形态，因为离子可以透过细胞膜。19答案：答案：（1 1）实验思路：）实验思路：用用1.5%1.5%的的NaClNaCl溶液和蒸馏水，溶液和蒸馏水，培植出培植出NaClNaCl质量分数质量分数0.3%0.3%、0.6%0.6%、0.9%0.9%、1.2%1.2%、1.5%1.5%的溶液的溶液取取6 6片载玻片，标记为片载玻片，标记为1-61-6滴加，滴加适量且等量的滴加，滴加适量且等量的红细胞稀释液滴在红细胞稀释液滴在1-61-6号玻片上，再分别滴加等量的蒸号玻片上，再分别滴加等量的蒸馏水，馏水，0.3%0.3%、0.6%0.6%、0.9%0.9%、1.2%1.2%、1.5%1.5%的的NaClNaCl溶液。溶液。制成临时装片持续观察红细胞的形态变化，并做好制成临时装片持续观察红细胞的形态变化，并做好记录。记录。20（2 2）不同浓度）不同浓度NaClNaCl溶液下兔红细胞的形态变化表溶液下兔红细胞的形态变化表 组别/指标 细胞形态 原因 1 涨破 在蒸馏水中吸水过多胀破 2膨胀后恢复 细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。 3膨胀后恢复 细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。 4 正常 细胞液浓度等于外界浓度，细胞水分平衡 5 皱缩后恢复 细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。 6皱缩后不恢复 细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是细胞失水过多死亡，不再恢复。21答题技巧：答题技巧：1 1、审题是关键，首先找出实验目的，看实验原、审题是关键，首先找出实验目的，看实验原理及方法是否正确；理及方法是否正确；2 2、分析实验步骤是否合理可行。分析图表中影响因变量的、分析实验步骤是否合理可行。分析图表中影响因变量的因素，注意对比分析，一般有如下五看：因素，注意对比分析，一般有如下五看：（）看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。（）看有无对照实验，如果有看对照设计是否合理。（）看实验是否遵循了单一变量原则。（）看实验是否遵循了单一变量原则。（）看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。（）看实验步骤的顺序是否合理，步骤是否完整。（4 4 ）看实验仪器、药剂的使用是否合理，药剂的配备、）看实验仪器、药剂的使用是否合理，药剂的配备、使用及用量的多少。使用及用量的多少。（5 5 ）看实验结果的验证是否合理。）看实验结果的验证是否合理。三、实验评价类三、实验评价类【理论阐释理论阐释】22A.A.实验实验 B B实验实验 C C实验实验 D D实验实验（20102010江江苏苏高高考考）根根据据下下列列相相关关实实验验操操作作预预期期结结果果合理的是合理的是【典例导悟典例导悟】23【解析解析】选选C C。本题考查了考生对教材实验的理解能力。本题考查了考生对教材实验的理解能力和分析能力。实验（和分析能力。实验（1 1）中结果应是）中结果应是0.3%0.3%溶液中质壁分溶液中质壁分离明显，实验（离明显，实验（2 2）中毛霉应在）中毛霉应在2020环境中生长最好，环境中生长最好，实验（实验（4 4）中，如果此时）中，如果此时2 2，4-D4-D浓度低于最适浓度，则浓度低于最适浓度，则浓度再低的话促进生根效果则较差了，所以预期最合浓度再低的话促进生根效果则较差了，所以预期最合理的应是实验（理的应是实验（3 3）即）即C C项正确。项正确。 24说明：这类题与实验设计题关系密切。答题要领：除说明：这类题与实验设计题关系密切。答题要领：除了对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思了对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思路，注意操作的可行性之外，还要注意遵循：路，注意操作的可行性之外，还要注意遵循：科学科学性原则；性原则；单一变量原则；单一变量原则；平行重复原则；平行重复原则；设立设立对照原则等设计原则。对照原则等设计原则。25 总之，解答生物实验设计题时，一定要认真审题。总之，解答生物实验设计题时，一定要认真审题。在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的科学原在审题中最关键的是要明确实现本实验目的的科学原理，回归教材中的经典实验，从基本的思维方法延伸。理，回归教材中的经典实验，从基本的思维方法延伸。严格遵循实验原则设计实验，准确地运用实验材料支严格遵循实验原则设计实验，准确地运用实验材料支持实验，选定最优程序进行实验，答题时讲究用词科持实验，选定最优程序进行实验，答题时讲究用词科学、准确。学、准确。26