实验专题知识点小结
李红莲2014/4/22
1、一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下内容：
（1） 实验课题（或目的）：即实验内容。可以从题目中找，一般题干中“验证（或证明）„”
“探究（或研究）„”后的内容就是实验的目的。 书写模式：①探究„（自变量）对„（因变量）的影响（或具体指标） ②验证„（自变量）是（有）„
（2）实验原理：即理论依据。实验原理是在“实验结果（现象）与实验结论”之间架起的一座桥梁，建立实验操作和实验结果的理论联系。在实验原理中，蕴含本实验所依据的生物学理论（即教材中的结论性语句），依据此理论把实验目的中不可见过程转变成可见的途径和方法，其中也体现本实验具体的观测指标。通俗地说，实验原理就是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据，作出假设的依据，设置实验步骤的依据，分析现象结果的依据（原因），确定观测指标的依据（原因）。书写原理时，有时只要涉及某一个方面，有时要考虑多个方面。 实验原理一般书写格式，可分为三步曲：
假设（未被证实的结论）+假设与结果的联系+结果（或预期结果）。
例1：探究影响酶活性的条件。其实验目的为：探究不同温度或pH条件下酶的活性。 实验原理：不同的温度或pH会影响酶的活性（假设）。在一定温度或pH范围内，酶的活性随着温度或pH的升高而增大，但超过最适的温度或pH后， 酶的活性随着温度或pH的升高而减小（假设与结果的联系）。淀粉分解产生的还原糖与斐林试剂发生砖红色沉淀。过氧化氢在过氧化氢酶作用下分解产生水和氧气（结果）。
具体落实到某个实验时，其原理可以是完整的三部分，也可以是其中部分环节，顺序也可以灵活安排。在表述时一般使用陈述句，不用疑问句，用肯定句，不用否定句。实验原理书写思路：先找到结论（或假设），再找结果（或现象），然后根据课本所学知识，题干信息及实验目的中寻找两者之间的联系。
下面归纳几种高中生物常见实验类的原理书写模式，是以上基本格式的变式和拓展。
1、显微观察类实验的原理书写该类实验书写原理时，可由实验课题或实验目的中的关键词（核心概念）展开联系，其原理模式为：实验材料选择依据+观测指标确定依据，其中实验材料主要指实验实物材料和实验试剂。
例2：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂。本实验课题的核心概念为有丝分裂，实验材料为分生区细胞，实验试剂为碱性染料，观测指标为染色体（或染色质）的形态位置。实验原理可写为：有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。染色体易被碱性染料（如龙胆紫溶液或醋酸洋红液）着色，观察各个时期细胞内染色体（或染色质）的形态位置，就可以判断各个时期。
例3：观察DNA和RNA在细胞中的分布。本实验的关键词为DNA，RNA和分布，所用的试剂有甲基绿，吡罗红和盐酸，书写原理时着重写实验试剂的选择依据。实验原理写作：甲 1
基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿和吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
2、生化鉴定类实验的原理书写该类实验书写原理时，可由实验中涉及的重要试剂展开联想，其原理模式为：主要试剂的作用+观测指标（有时）。
例4：检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质。该实验中用到的主要试剂有：斐林试剂、苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ、双缩脲试剂，写原理时重点写试剂的作用即可。实验原理可写作：糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖和麦芽糖）与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀；脂肪被苏丹III染液染成橘黄色（苏丹IV染成红色）；蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
例5：探究酵母菌细胞呼吸的方式。
本实验用到的主要试剂有石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液、重铬酸钾。其试剂作用和反应结果即为实验原理的主要内容。实验原理为：酵母菌属于兼性厌氧菌，在有氧条件下，产生二氧化碳和水，在无氧条件下，产生酒精和二氧化碳。二氧化碳遇澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，在酸性条件下酒精遇橙色的重铬酸钾溶液变成灰绿色。
3、验证探究类实验的原理书写此类实验原理书写时，难度较大，变化较多，但其共同点均围绕自变量展开。其实验原理模式为：结论+自变量的作用。
例6：（验证类，2005年全国卷）为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某学生的实验方案如下：
（1）将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。
（2）A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，
A组小鼠会出现四肢无力、活动减少、甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。
（3）A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：
该实验原理是：______________________。
从实验目的看，自变量为胰岛素，所以书写原理时，胰岛素的作用就是原理的核心内容。 先写结论：胰岛素具有降低血糖的作用。再定结果（现象）：机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状；缓解（题干中给出）。最后写两者的联系：体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降；可以通过补充葡萄糖溶液。最后按书写格式整理成连贯的条理清晰的答案。
答案：胰岛素具有降低血糖的作用（结论）。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降（二者联系），机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状（结果），此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。
例7：（探究类）探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
实验目的：探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。根据实验目的可知，自变量为生长素类似物，写原理时主要写自变量与因变量之间的关系，其原理模式为：自变量的作用。
实验原理：在一定浓度范围内，生长素类似物对生根的促进作用随着浓度的升高而增大，在最适浓度时促进作用达到最大，超过最适浓度，生长素类似物对生根的促进作用随着浓度的升高而减小。
4、模拟类实验的原理书写此类实验的原理看似简单，其实不好写，其原理模式：自变量与因变量的模拟关系。
例8：细胞大小与物质运输的关系。实验原理为：在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率；NaOH在大小不同的琼脂块内扩散速率相同；细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。
5、调查类实验的原理书写
此类实验的原理难度在于范围确定和程度分析，与调查目的关系较大，其原理模式：计算公式+结果分析。
例9：调查人群中的遗传病。其实验原理为：某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数÷某种遗传病的被调查人数×100%。若发病率较大，且代代遗传，则为显性遗传病；若发病率低，且隔代遗传，则为隐性遗传病
（3）假设：即对可见现象提出的一种可检测的解释但未经证实的结论。 答题时用陈述句，对目的中提出的问题作出一个肯定的回答。
（4）预期：即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。
依据结论（或假设）反推可能的结果。实验结论（或假设）在实验目的中找。
（5）实验：根据实验的目的和提出的假设来具体设计实验的方法步骤。在实验的方法步骤设计中，必须遵循对照性、等量性、单一性变量等原则。
设计实验的一般步骤：
①取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用具在试题中都会给出，要结合实验的目的和原理合理利用。
②相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照（注意：单一变量不同，其他因素相同且最适。例如使用“等量”“相同”“适宜”等词语来体现。）
③进一步做相同处理（其他因素相同且最适）
④检测、观察、统计、比较实验现象和数据。如果实验现象是隐蔽的，则必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。
（6）观察和收集数据：即定时、定期观察实验过程中发生的现象或采集数据并如实记录。 设计实验结果的记录表格时，一般将实验中的自变量与因变量分别放在表格的第一行和第一列。
（7）分析与推论：对记录来的现象、结果、数据进行整理、分析，有的可以处理成图表等形式。最后通过分析得出结论，如果预期没有实现，则说明假设不成立，得出否定的绪论；如果预期得到实现，则假设成立，则得出肯定的结论。
2、实验思路的书写：即写实验的基本方法和大致步骤。
3、对实验方案作出恰当的评价和修改（即实验改进、改错题型应对策略）
第一步：分析取材是否正确。
第二步：分析实验原理及方法是否正确。
第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。
第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况：①漏做某个实验步骤或颠倒某个实验步骤的顺序 ②操作方法错误。③有没有设置对照，如果有则看对照设计是否合理。④实验是否遵循了单一变量原则。⑤实验是否具有偶然性。⑥有无更为简单的实验方案。⑦实验能否顺利完成。⑧实验的安全性如何。
4、区分实验结果与实验结论
实验结果是指通过观察或测量的实验现象，是实验实际出现的情况。
实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。
5、注意：区分验证性实验与探究性实验。
验证性实验的实验结论一般是唯一的，而探究性的实验结论通常有多种可能。具体比较如下：
