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2013届高三生物实验设计专题 高考目标要求: 生物科高考说明中对实验考查的目标和要求是“使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并能对实验结果进行解释和分析”。具体的能力考查要求包括两个部分：一方面是考生能够设计简单的生物学实验，另一方面则是能够对实验结果进行解释和分析。 考查考生设计实验方案、验证生物学事实的能力，考查考生对实验结果分析、解释和推导结论的能力，以及根据某些实验条件和部分结果，推测下一步实验结果的能力；同时也考查了考生对生物学实验中常以图、表等抽象形式所表达的生物学意义的理解能力，准确描述相关的现象、原理的能力。这种考查目标更适应对学生创新能力的自我展现。这就要求考生能明确掌握生物学实验设计的基本原则和方法，惟其如此才能设计出一个完整严谨的实验方案，也才能有根有据地分析解释实验结果、推导结论，根据部分实验结果推测、预期后续实验步骤的结果及理解、表述等。 由于高考侧重于对实验能力的考查，设计型实验题是近几年高考的一个热点。所谓设计型实验题——就是要求考生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象。 实验设计基础知识 一、完整实验方案的基本内容 1．实验名称: 是关于一个什么内容的实验。(即研究或实验的内容) 2．实验目的: 要探究或者验证的某一事实或者做了该实验后，要解决什么问题。 3．实验原理: 进行实验依据的科学道理。(即完成该实验应用的理论依据) 4．材料用具：包括实验材料、仪器或试剂等 5．实验的操作步骤: 涉及到实验设计思想、器材、药品的使用、实验设计原则（科学性、简便性、单一变量、平行重复性、平衡控制等）的体现。 6．实验测量与记录: 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。 7．实验结果预测及分析: 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。 8．实验结论: 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。 注：关于“假设”、“结果预测”、“实验结果”与“实验结论”的辨析 （1）假设： 根据现有的知识和生活经验．对提出的问题作出的尝试性回答，也就是作出假设。假设的提出是要有依据的。参考案例：“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，某小组提出的问题“原生质层相当于一层半透膜吗？”，针对这一问题他们作出的假设：“原生质层相当于一层半透膜”。他们的理由是：植物细胞膜和液泡膜都是生物膜，它们具有与红细胞的细胞膜基本相同的化学组成和结构；做菜馅时因为放了盐，菜中的水分大量流出，这与红细胞失水很相似。所作的假设即使是有依据的，也仅仅是一种推测，这种推测是否正确还需要实验来检验。（注：验证性实验因结论是己知的，因此不需要假设） （2）结果预测： 也称“结果预期”，是在实验设计方案确定以后实验正式实施之前，依据提出的假说进行推理，得出的假定性结果或推论。实验结果预测一般与假设相对应。若是“探究性实验”预测的实验结果不唯一，需分情况讨论，大多有三种可能：①变量促进结果；②变量抑制结果；③变量与结果无关。若是“验证性实验”可预测到与实验目的一致的结果，因此往往不需要作结果预测。 （3）实验结果： 实验结果是实验过程中观察到的现象或收集到的数据，如实验对象呈现的特殊颜色、气味、形态、生理等方面的变化，因此实验结果应是对实验现象的直接陈述，是实验反应的客观存在。 （4）实验结论： 实验结论是在实验结果的基础上，根据已有的知识进行的合理推论，通过对实验现象的分析、比较、抽象概括而得出的定性表述，是对以后实践活动具有指导作用的“规律性”认识。如鉴定葡萄糖是还原糖的实验中，实验结果是“葡萄糖与斐林试剂加热后出现砖红色沉淀”，实验结论是“葡萄糖是还原糖”。 【总结】若实验结果与预期结果一致，则假设成立，得出相应结论；反之，假设不成立，得出不同结论。由此可知，“假设”对应“结论”，“预期”对应“结果”。 例1.下面是最早发现抗生素——青霉素的科学家弗莱明所进行的探讨过程。观察及对问题的认识：细菌培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围没有细菌生长。为什么出现这种现象呢？ 假设： 实验：把青霉菌放在培养液中培养，然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。 结果：这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。 结论： 弗莱明先生在持续的研究中分离出了这一物质，分析出它的特征并将它命名为青霉素。请回答： （1）为了证明青霉素的确是青霉菌产生的而不是培养液和培养基中的其他物质产生的，则应设计对照实验，其实验方法是：__________________________