高中生物处理实验设计题的基本步骤、原则、方法及技巧处理生物实验设计题的基本步骤、原则方法及技巧
一、生物实验设计题的基本步骤
在解答关于实验设计的题目时的基本步骤如下:?实验的目的和要求;?明确实验原理;?确定实验对象和条件;?确定实验思路;?设计实验步骤(考虑对照组);?预期实验结果;?对实验结果分析和讨论。

下面以一道高考题为例加以说明。

[例题] 血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，它缺乏则血液不能凝固;草酸钾溶液与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，
起抗凝作用。

请根据提供的实验材料和用具，简要写出
第二步及以后的实验步骤和实验结果。

验证钙离子在血
液凝固过程中的作用，并回答问题:
1(实验的材料和用具:?家兔 ?生理盐水 ?酒
精棉 ?适宜浓度的草酸钾溶液 ?适宜浓度的氯化钙溶
液 ?试管、注射器(针管、针头)
2(实验步骤和结果:
第1步:在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水
第2步:……………
问题:设置B管的目的_______。

(答案:作为A管的对照)
[分析]
(1)明确实验的目的和要求:此实验的目的、要求是验证钙离子在血液凝固过程中的作用。

(2)明确实验的理论原理:此实验的原理是?血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏则血液不能凝固;?草酸钾溶液与血液中的钙离子发生反应,形成草酸钙沉淀,起抗凝作用。

(3)确定实验的对象和条件:对象是兔血;条件是常温常压。

(4)确定实验的思路:根据目的、原理确定本实验思路，观察血液中有钙离子和无钙离子2种情况下，血液的凝固情况，以验证钙离子在血液凝固中作用。

同时为了达到此目的，我们还需要创造有钙离子和无钙离子2种条件。

(5)设计实验的步骤(考虑对照组): 根据实验思路，结合题中所给的材料和用具，设计实验步骤，本题中已经给出第一步，明显看出A、B两只试管是一组对照，所以在以后的几个将要设计的步骤中要注意有关事项，如试剂用量、控制条件。

本题设计步骤如下:
第二步:用酒精棉消毒注射器和家兔，用注射器取家兔的血液;
第三步:立即将等量的新鲜血液分别加入A、B两只试管中，静置一段时间;
第四步:将等量的氯化钙溶液分别A、B两只试管中，静置一段时间后观察结果。

(6)预期实验的结果:本实验第三步后，A管血不凝固，B管血凝固;第四步后，A管血也凝固，B管血仍凝固。

(7)对实验结果的分析和讨论:第三步向A、B两试管内加入血液后，A管血不凝固，B管血凝固;是由于草酸根离子与钙离子形成了草酸钙沉淀,说明钙离子在血液凝固过程中起
重要作用。

第四步加入氯化钙溶液后，A管血也凝固， B管血仍凝固。

原因是A管也具有了
-钙离子所以也凝固，同时排除了Cl等其它离子的作用引起凝固。

因此证明钙离子在血液凝固过程中起重要作用。

(注意:完成一步后，要考虑一下，应该出现什么结果，每一步实验后都应该预期实验结果;对探索性的实验由于其结果不确定，就因该对结果进行各种情况的分析和讨论。

)
二、实验设计的原则
在实验设计时，除了要对所设计的实验有一个整体设想，有一条清晰的思路和注意操作的可行性外，还要注意以下基本原则:
1(科学性原则: 指在设计实验时必须有充分的科学依据，既要以前人的实验、公式或自己的实验为基础，而不是凭空设想。

2(严谨性原则: 欲使实验设计完整，无漏洞，必须注意严谨性。

3(平行重复性原则: 重复、随机、对照是保证实验结果正确性的三大原则。

在实验设计中，为了排除实验结果的偶然性，必须对所作的实验进行足够次数的重复，不能只进行1次就得出结论。

4(设立对照原则: 在实验中，为了排除无关条件的干扰，常常要设立对照。

如例题中，
-+为了排除Cl 对实验结果的干扰,设立了B管;为了肯定是血液中的Ca 而不是其它离子如++K、Na 的作用，设立了第4步。

5(单因子变量原则: 即控制其它因素不变，而只改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。

如探索温度对酶活性的影响时，只能改变反应的温度，其它如
PH、酶的浓度就要完全一样。

(简单的说,就是除欲处理的因素外,其它各实验条件必须保持一致,不得随意改动)。

三、处理实验题的技巧
(1)器材的选择: 必须根据实验目的，联系题目中给出实验器材的作用，准确判断和选取实验所需的用具和器材，不要多用也不要少用。

如果题目中给出实验器材，必须根据实验目的进行安排，确定需要什么,总之，必须遵循取材方便、低耗高效的原则。

(2)实验结果的表达和处理: 实验结果的表达常用的方法有文字描述、表格、坐标曲线图和绘图等。

例题中所用的是文字描述。

有的实验如“观察植物细胞有丝分裂”就用绘图表示观察结果，“观察根对矿质离子的交换吸附现象”就可以用表格来表示根、CaCl 溶液和蒸2馏水颜色的变化、如下:
颜色变化所用的根的颜色溶液的颜色液体实验前实验后实验前实验后
CaCl溶液蓝色褪色无色变蓝色 2
蒸馏水蓝色不褪色无色无色
在实验结果表达中，有时要用到其他学科的方法。

常用的表达、处理方法要注意归纳，如颜色变化:“观察根对矿质离子的交换吸附现象”实验，还有光合作用产物淀粉的证明用碘液，DNA的鉴定;有无沉淀:如证明人体呼出的气体含有较多的CO ;测量法:如“植物2
细胞吸水和失水”实验中测量萝卜的长度变化;同位素标记法:“光合作用产物氧气中氧的来源”，“DNA的半保留复制”。

四、实验设计的基本内容(完整的实验设计所要包含的内容)
? 实验题目(或研究课题):
? 实验目的: 本实验最后要达到的目的(往往在题干中就给出了)
? 实验原理: 实验的依据和思路
? 材料与用具
? 实验假设:对可见现象提出的一种可检测的解释。

提出假设?寻找证据(不是所有实验都要求)
? 实验预期:在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。

? 实验过程:根据实验目的和提出的假设，来具体设计实验的方法、步骤，在实验的方法、步骤的设计中，必须遵循对照的原则。

常用的对照方法: ?空白对照:不给对照组任何处理因素;
?条件对照:虽给对照组施加部分实验因素，但不是所要研究的处理因素
?自身对照:对照和实验都在同一个研究对象上进行
?相互对照:不设对照组而且几个实验组相互对照，当然变量:单个因子变量。

审稿意见:注重生物实验设计的考核是当今高考的特点，也是学生获得高分的制约点。

在教师的教与学生的学习过程中要倍加重视。

该文从某些方面(基本步骤、原则、方法及技巧)进行理论指导和实例分析，有骨有肉，虽然不太完整，但可读性仍强。

建议采用于《理科导航》“释难解疑”栏目。