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实验设计题的基本内容

㈠　验证性实验的基本内容

1．      实验题目

2．      实验原理  即完成实验所用的理论依据

3．      目的要求  通过实验要解决的问题

4．      材料用具 

5．      方法步骤

（为加强说服力，有时往往对实验要设立“实验组”和“对照组”。设计对照实验时切记：只有遵循“单一变量”原则，这样才有对照价值。补充实验步骤时，对每一步有必要先打腹稿然后下笔，并要编号清楚（如⑴……⑵……，表达清晰。）

6．      实验结果（预测实验现象）

验证性实验由于有明确的实验目的，预测的结果是科学的、合理的、惟一的。有实验（题目）中需要记录实验结果，这就要搞清楚记录什么？如何记录？

⑴用文字描述：略。

⑵表格的设计：

要理清设计思路：①首先要读懂题目要求在表格“工作区”记录的内容。（题目中有明确的要求）②其次要明确表格的第一列写什么？第一行写什么？注意在第一列或第一行中肯定要写组别，即实验组和对照组（相互对照中组数可能更多）。③再绘制表格（切记：表格“工作区”是预留给所设计的实验中记录到的数据，而不是要学生造出数据来填入其中。因此只要设计完成一张空白表格即可。设计表格时，要先在草稿纸上画出表格轮廓，再写入答题纸中。）

表格设计好后，切勿忘记给表格添上题注（即表格名称）。

⑶坐标图的设计：要理清横轴的含义？纵轴的含义？纵横轴的单位？曲线的走势？关键点？

⑵分析实验结果

用书本理论分析实验结果。

6．实验结论

联系实验目的得出结论。结论是合理的、科学的、肯定的。不少结论是在实验要验证的内容中寻找。

7．讨论

⑴对实验操作的理论、具体细节等进行讨论。

⑵也可讨论与实验无直接关系但有一定联系的其他知识。

注意：

l         验证性实验中，实验目的、实验（或预测）结果和实验结论三者是一致的。结果是指通过实验所观察到的实验现象或通过实验直接得到的“成果”。

l         验证性实验中，由于要验证的结论是肯定的，因此无实验假设。

l         在验证实验中，如果实验记录作为题目条件已出现，那么就可得到肯定的实验结论。

㈡ 探究性实验的基本内容

1．实验课题  如试题需要学生写出实验课题，那对课题的文字描述大多渗透在题干的字里行间，仔细阅读便可领会。实验课题的格式有：

“×××××××××××研究”

“×××××××××××实验”

“××××××××××的影响”

    2．实验原理  是完成实验所应用到的理论依据。有的是书本学到的理论知识，有的在题目中作为条件出现。

    3．实验目的  大多是写做了该实验后要解决的问题。

4．材料用具：包括实验材料、仪器、试剂等，有时省略。大多数试题是作为条件提供给学生。

5．实验假设  指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出问题所作出的参考答案。如果要学生写出来，请参阅实验课题的名称，但要比实验课题的名称在文字上写得更具体一些。

6．实验步骤的设计（即实验设计方案或曰实验设计思路）

涉及到 ⑴实验设计思想⑵器材药品⑶实验步骤（要体现单一变量对照原则）。为此要设立“实验组”和“对照组”。设立对照组时，只需明确写出单一变量内容，其余条件（无关变量，如培养条件等）用“其他……条件与（甲）对照组相同”即可。⑷观察记录（图表、曲线等。表格的设计要求同验证性实验）

设计实验步骤时，往往要考虑以下“三步曲”？

①分组  将所用的材料、仪器等根据实验需要进行分组并标号。所分的组数根据题目要求而定，必需考虑实验组和对照组。

②处理  主要考虑实验组和对照组要有不同的处理方法，但必需遵循单一变量原则。

③培养（或饲养）、观察和记录

7．实验预测及分析  探究性实验是对本不知道，现在需要知道的实验现象或结果进行探究。即使我们能用掌握的理论知识作出科学的、唯一的预测，但由于我们是作理论上的实验设计，因此实验预测应该是开放性的，即要写出所有可能出现的实验现象或结果。

探究性实验不象验证性实验能得出一个肯定的结论，往往有几种预测结果，相应的就有几种可能的结论。

8．计论  讨论的是与实验直接有关的内容，也可能是与该实验内容有关的其他知识。 

    实验设计题的内容虽然较多，但在实际考试中由于种种原因，如试题考查内容、试卷长度等，内容往往是不完整的，主要由试题设计者来决定，选取其中主要部分对学生进行考查。

二  实验设计题的应试技巧

㈠解答实验设计题的思路

1．明确实验目的  弄清该题要验证或探究的是什么样的生物学事实。一般在题干中有“验证……”、“证明……”、“探究……”，其后内容就是实验的目的。

[例题1] 为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。

   (1)材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。

   (实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。)

   (2)方法与步骤：_____________________________________________。

(3)结果预测与分析：________________________________________。

[解析]（接上例）此实验目的就是题干中“为了验证甲状腺激素的生理作用”这句“验证”后面的内容，即“验证甲状腺激素的生理作用”。

2．分析实验原理  就是完成该实验的理论依据是什么？这就需要分析实验中所涉及的生物学及相关学科中的知识、方法，以及所依据的科学科学原理。另外提供的实验仪器的使用方法和原理也是应考虑在内。此过程要求学生利用储备知识独立分析、运用。对所学知识运用要求较高，这是完成实验设计题目的的关键。因此要求学生在日常学习中应熟练掌握各知识点，并灵活运用。

[解析]接上例：实验原理是甲状腺激素的生理作用，即加速物质的氧化分解，耗氧量增加，提高神经系统的兴奋性，使活动量增加。

3．独立设计实验  根据题目给出的材料、用具（一般情况下要用全所给的材料用具），实验设计应从三个方面入手，即实验设计“三步曲”：

⑴编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；

⑵实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；

实验处理要遵循“单一变量，对照原则”。单一变量，就是对实验结果有关键影响的单一因素；对照原则，就是要有正反两个方面的实验。即在实验中设置对照组，与实验组进行比较，以显示实验的效果，增强实验结果的可信度和说服力。常见的对照方法有以下几种：

①自身对照（“这里对那里”）  指实验组和对照组是在同一研究对象上进行，用“这样处理”跟“那样处理”的结果相对照。

②空白对照（“处理对不处理”或“有药对无药”）  指不给对照组以任何处理。

③条件对照（“等药对等水”）  给对照组施以不是所要研究的处理因素，这个处理因素就是实验变量。一般用“等量清水”取代“药品、制剂”等。

④相互对照（“这药对那药”或“这里对那里”）  不单独设立对照给，而是几个实验组相互对照。现将四种对照方法总结成下表：

表 1几种对照方法的比较

在对实验组和对照组进行处理的时候，要注意下图所示的程序：

⑶培养（或饲养）、观察、记录等。

观察记录实验现象和实验数据，最后根据实验原理对实验结果进行预测与分析。

[解析]接上例：方法步骤：

①将两组大白鼠分别标号为甲组和乙组，并分别用给出仪器测定与记录耗氧量和活动量。                         ——编组标号

②每日用灌胃器给与甲组鼠灌喂甲状腺激素溶液，给与乙组灌胃等量的蒸馏水，饲养一段时间。                          ——实验处理，设立实验组（甲组）和对照组（乙），操纵实验变量“甲状腺激素和蒸馏水”。

③定期测量与记录甲、乙两组鼠的耗氧量和活动量。

——培养（或饲养）、观察、记录

4．实验结果分析  要弄清题目的目的是“验证型的”还是“探究型的”。如果是“验证型的”实验，则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论，（此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）。若是“探究型的” 实验，则要根据原理、目的，预测出可能的结果和推出相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论）。预测结果“三步曲”

⑴实验预测

①验证性实验  如“验证……”、“证明……”都可预测到与实验目的一致的结果。

②探究性（预测结果“三步曲”）  实验如“探究……”预测的实验结果不惟一，大多有三种可能：“变量促进结果；变量抑制结果；变量与结果无关”，或“全肯定；全否定；一肯定一否定”等。

[解析]接上例：实验目的中有“验证……”，因为是验证性实验，所以实验结果可预测为：未给甲状腺激素时，甲、乙两组鼠的耗氧和活动量相近。给甲组鼠甲状腺激素后，其耗氧和活动量均大于乙组。

⑵很多实验是化学反应类型，肉眼观察不到，应该考虑加入批示剂，借助颜色变化或仪器辅助观察。实验结果可采用文字描述、表格、坐标曲线等方式描述。

[解析]接上例：甲状腺激素促进物质氧化分解的化学反应无法观察，但可以以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标。

5．实验结论  通过现象、结果的分析，概括出规律性的问题，结论一般就是实验的目的。

[解析]接上例：此实验的目的是：验证甲状腺激素的生理作用；结论是甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，提高神经系统的兴奋性，从而使耗氧量和活动量加大。

6．讨论  讨论的内容可以是实验中的内容，也可以是跟实验有关的其他问题。如：

[解析]接上例：①验证甲状腺激素的作用，为什么要以耗氧量和活动量作为观察指标？②如以体重为衡量指标，那么实验组的大白鼠在实验前后的体重有何变化？