第35讲 实验设计与分析

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1、第35讲实验设计与实验分析考试要求1．能够根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处相关的实验问题。要求考生能够根据题目给出的实验目的、试剂用品等设计简单的实验，验证简单的生物学事实，同时还要求考生能预测和分析实验结果。2．会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理的实验结论。要求考生能够正确解释实验现象和结果，或通过分析题目给出的实验步骤、实验结果得出正确的实验结论。知识整理生物学是一门以实验为基础的自然科学。生物学的理论都是人们在科学探究的过程中通过实验总结出来的，因此理解科

2、学探究的一般过程是考生进行实验设计和实验分析的基本前提。一、科学探究的一般过程科学探究的一般过程可简单地用下图表示：发现问题提出假设设计实验方案实施实验假设成立假设不成立分析实验结果得出实验结论二、实验设计与实验分析题型及解题基本步骤实验设计类试题包括两种题型：实验设计和实验方案评价。实验设计题的设计思路通常是题目给出实验目的、实验试剂和用品，要求考生据此设计实验。设计的实验有验证性的，也有探索性的，有的试题还会要求考生预测和分析实验结果。实验方案评价题与实验设计题关系密切，如果考生有清晰的实验设计思路，解答这类问题并不困

3、难。这类题目的设计思路通常是给考生一个或几个实验方案，这些方案或者不完整或者有几项明显的错误或者让考生自己判断实验设计是否合适。实验设计类试题的解题基本步骤可大致归纳如下：1．明确实验目的及要求：仔细阅读题目，从题干中提取以下信息：本实验研究的问题、实验提出的假设。2．分析实验原理：结合所学知识、题目中给出的背景材料及其他基本条件如器材、试剂等，分析实验原理。3．设计实验方案：选择合适的实验材料，合理设置变量和对照，并引入科学的测量方法。4．预测实验结果：预测应出现的实验结果（验证性实验）或可能出现的多种实验结果（探索性实

4、验），并科学地加以描述。5．得出科学的实验结论：分析实验结果或处理实验数据，肯定或否定假设，从而得出相应的结论。实验分析类试题也有两种题型，即解释实验现象、结果和根据实验结果得出实验结论。实验分析类试题与实验设计类试题虽然在题目形式和具体要求上有些差异，但在思考方法上非常相似，考生若有清晰的实验设计思路，往往也就具备了较强的实验分析能力。因此，实验分析类试题的解题基本步骤可参照实验设计类试题。三、设计实验必须遵循的原则1．科学性原则：指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的

5、确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。2．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/对比实验。所谓对照/对比实验是指有一个关键条件不同，而其他实验条件都相同的情况下所进行的一组实验，以此了解条件与结果之间的关系，增强实验结论的可靠性。其中，直接用于论证结果的一组称之为实验组，用于对比的一组称之为对照组。3．单一变量原则：控制其他因素不变，只改变其中一个因素（要研究的因素），观察其对实验结果的影响。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。

6、4．平行重复原则：在实验设计中，为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验在同样条件下进行足够次数的重复，不能只进行1-2次便得出结论。5．可操作原则：所设计的实验过程要具有可操作性，一些条件比较高或不能实现的过程不能在实验过程中体现。6．简便性原则：要求所选方案原理简单，操作简便，尽可能采用简单的实验仪器装置，用较少的实验步骤和实验药品，在尽可能短的时间内完成实验。7．安全性原则：实验方案的实施要安全可靠，不会对人或器材造成危害，设计实验时应尽可能避免使用有毒药品和一定危险性的实验操作。命题研究考点搜索出题方向解题策略实验

7、设计（2001年）考查设计验证性实验的能力：要求考生根据题目所给条件设计实验，验证题目提出的假设，并要求考生预测应出现的实验结果，并得出实验结论。明确实验要求，必须设置对照实验，注意严格控制实验的单一变量。实验设计（2003年）考查设计探索性实验的能力：要求考生根据题目所给条件设计实验，探究题目提出的假设是否成立，并要求考生能预测可能出现的多种实验结果，并得出相应的实验结论。明确实验所要研究的问题和提出的假设，严格控制实验的单一变量，设置对照，预测可能出现的各种实验结果，逐一进行讨论，得出相应的实验结论。实验设计（2001

8、年）考查评价实验方案的能力：要求考生判断题目所给的实验方案是否合适，并找出明显的错误或将其补充完整。首先从设计思路的角度去评价所给方案，检查所给方案是否设置对照、变量是否唯一。再判断实验原理是否科学、实验材料选择是否合适。实验分析（2002年）题目给出实验步骤、实验结果，要求考生据此得出实验结论。运用实