在高考理綜生物學實驗的復習中，通過教科書中17個實驗的系統復習，不僅要做到以實驗流程圖為主線，① 突出實驗原理的理解和應用；② 熟悉實驗要用到的器材的選擇、作用和使用方法；③ 明確實驗設計的基本思路和實驗步驟的程序；④ 清楚實驗數據的測量、數據的處理方法；⑤ 強化對實驗現象的觀察分析、實驗結論的歸納總結等以外，還要求考生：對教科書中的實驗原理、實驗方法以及實驗技術，能夠做到“移花接木”和遷移運用，也就是說要學會進行簡單的實驗方案的設計與評價。
2．實驗方案的設計與評價
實驗方案的設計著重考查考生：確定實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設計實驗數據的處理方法和分析實驗現象，得出正確的實驗結論，以及對提供的一些實驗方案進行補充、完善和評價等。
在實驗方案的設計與評價中，必須高度關注以下幾個方面：
2．1 實驗必須遵循的三大基本原則：
（1）設置對照原則：在實驗設計中，為排除無關條件的干擾，常常要設立對照實驗。通過干預或控制研究對象，以消除或減少實驗誤差，鑒別實驗中的處理因素與非處理因素的差異。常見對照方法主要有：
① 空白對照 不給對照組任何處理因素。如：在研究甲狀腺激素促進蝌蚪發(fā)育實驗中，先取等量的同齡且發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪60只，分為兩組放入容積相同的兩個玻璃缸，加入等量的自然水和蝌蚪飼料；一組加入甲狀腺激素，另一組不加任何藥品，就是空白對照。
② 條件對照 給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的實驗因素。如：在上述空白對照的舉例中，如果取等量的同齡且發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪60只，分為三組（編號甲、乙、丙）放入容積相同的三個玻璃缸，加入等量的自然清水和蝌蚪飼料；甲組加入甲狀腺激素，乙組加入甲硫咪唑(甲狀腺抑制劑)，是條件對照，丙組不加任何藥品，是空白對照。
③相互對照 不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照。例如：驗證植物根對礦質離子有選擇吸收的特性，可把蕃茄和水稻分別培養(yǎng)在成分相同的培養(yǎng)液中，過一段時間后，測定培養(yǎng)液中各種礦質元素離子濃度的變化，就會發(fā)現蕃茄吸收Ca多，吸收Si少；而水稻吸收Si多，吸收Ca少。以上就是兩個實驗組的相互對照。
④自身對照 對照和實驗都在同一研究對象上進行。如：要研究植物根具有向重力性，莖具有背重力性，可把某一植株橫放于培養(yǎng)基上，讓其自然生長，經過一段時間后，便可觀察到根向重力生長，莖背重力生長。這里，對照和實驗都在同一個體上進行，屬于自身對照。
（2）單一變量原則：控制其它因素不變，只改變其中一個因素，觀察其對實驗結果的影響。如探索溫度對酶活性的影響時，只能改變反應的溫度，其它如pH、酶濃度等因素就要完全相同且適宜。
（3）平行重復原則：對所做的實驗在同樣條件下，進行足夠次數的重復，不能只進行1－2次便輕易得出結論。需要選擇的實驗材料的樣本數（如植株的數目、種子的粒數、實驗動物的個體數等）不能太少，否則實驗的結果不足以反映出生物學現象的本來面目。任何一項生物學實驗，要有科學性，都必須能夠重復，都必須經得起重復。
此外，還應注意科學性原則（指在設計實驗時，必須要有充分的科學依據，也就是要以前人的實驗為基礎，而不是憑空設想，主觀臆造）、簡便經濟原則（如，裝置簡單、實驗步驟較少、使用材料用具少、實驗時間較短等），等等。
2．2 探究性實驗和驗證性實驗的比較
探究性實驗
驗證性實驗
實驗目的
探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系
驗證研究對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關系
實驗假設
假設一般采用“如果A，則B” 的形式表述，是根據現有的科學理論、事實．對所要研究的對象設想出一種或幾種可能性的解釋
因結論是己知的，因此不存在假設問題
實驗原理
因探究內容而異
因驗證內容而異
實驗過程
應有的實驗步驟實際上并未完成，因探究內容而異
實驗步驟可以是曾經做過或尚未做過的，因驗證內容而異
實驗現象
未知，可以不描述
已知，應準確描述
實驗結果的預測
一般需討論“如果出現結果①會怎樣，如果出現結果②或③又會怎樣” 。但有時也會出現“預測最可能的結果”的問題．此種情況應根據已有知識推測最合理的結果。
實驗現象是確定的，要么是，要么不是。
實驗結論
可根據可能出現的結果，做出不同的推論。即，結論是不惟一的。
根據實驗結果做出肯定或否定的結論。即，結論是惟一的。
探究性實驗的例題：現有一植物的種子，已知它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發(fā)與光是否有關。為探究光的有無對該種子的萌發(fā)的影響，請你依據所給材料和用品設計出實驗的方法步驟，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。
（1）材料和用品：數量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無菌水、表面消毒過的種子等。
（2）方法步驟：
① ；
② 。
（3）可能的實驗結果及相應的結論：
① ；
② ；
③ 。
解析：這是在高考試題中較早出現的具有探究性的實驗方案設計。探究性實驗是對某個生物學問題或實驗結論不知道或不清楚，需要通過一定的實驗方法，對可能出現的多個預期結果進行實驗探究，從而得出實驗結論。主要考查考生的實驗設計、分析和評價的能力。其基本內容一般包括：明確實驗目的、要求、條件；確定實驗原理、研究對象、實驗設計思路；設計實驗操作步驟，以及對實驗結果的多向預測和解釋等。
參考答案：（1）①向培養(yǎng)皿中倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中
②將一組置于有光照的環(huán)境中，另一組置于黑暗環(huán)境中，在培養(yǎng)過程中，使兩組培養(yǎng)皿所處溫度、水分、空氣狀況適宜且相同
（3）①有光組萌發(fā)，無光組也萌發(fā)(或發(fā)芽率差異不顯著)，該種植物的種子的萌發(fā)不受光的影響；②有光組萌發(fā)，無光組不萌發(fā)(或有光組發(fā)芽率高于無光組，差異顯著)，光是該種植物種子萌發(fā)的必要條件之一； ③有光組不萌發(fā)，無光組萌發(fā)(或無光組發(fā)芽率高于有光組，差異顯著)，光抑制該種植物種子的萌發(fā)。
驗證性實驗的例題：血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，缺乏則血液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應，形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據提供的實驗材料和用具，簡要寫出第二步以后的實驗步驟和實驗結果，驗證鈣離子在血液凝固中的作用，并回答問題。
一、實驗材料和用具：（1）家兔 （2）生理鹽水 （3）酒精棉 （4）適宜濃度的草酸鉀溶液 （5）適宜濃度的氯化鈣溶液 （6）試管、注射器（針管、針頭）
二、實驗步驟和實驗結果
第一步：在A、B試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水（見圖）
第二步：
第三步：
第四步：
問題：設置B管的目的是 。
解析：該題所要驗證的是血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用。
從題中第一步知道，A、B兩支試管中分別加入等量的草酸鉀溶液和生理鹽水。草酸鉀能與血液中的鈣離子形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用；而生理鹽水則相當于人體內的細胞外液，不影響血液中鈣離子的作用。因此，如果A、B兩支試管中分別加入新鮮血液后，會出現A試管中血液不凝固（血液中的鈣離子與草酸鉀發(fā)生了反應），B試管中血液凝固的現象。由B試管對照（第一次對照）組可說明，缺乏鈣離子血液不凝固，有鈣離子血液能凝固。
如何肯定是血液中的鈣離子而不是其它物質在血液凝固中起作用？可由題中提供的材料再做一次對照（即第二次對照）實驗。即在A試管發(fā)生沉淀之后加入一定量的氯化鈣溶液，至鈣離子完全與草酸鉀發(fā)生反應，繼續(xù)加入氯化鈣就會發(fā)現A試管中血液發(fā)生了凝固。從A試管加入氯化鈣前后的現象對比，便可以驗證在血液凝固中起作用的是鈣離子而非其它物質。
參考答案：
第二步：用酒精棉消毒（家兔耳廓緣靜脈），用注射器取兔血（1～2 mL）
第三步：立即將等量的鮮血分別加入到A、B試管中，經過一段時間后，
第四步：將等量的CaCl2溶液分別加入到A、B兩試管中，結果：A管：凝固，B管：仍凝固。
問題：作為A管的對照。(未完待續(xù)）
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