高考目標要求: 生物科高考說明中對實驗考查的目標和要求是「使用恰當的方法驗證簡單的生物學事實，並能對實驗結果進行解釋和分析」。具體的能力考查要求包括兩個部分：
一方面是考生能夠設計簡單的生物學實驗，另一方面則是能夠對實驗結果進行解釋和分析。
考查考生設計實驗方案、驗證生物學事實的能力，考查考生對實驗結果分析、解釋和推導結論的能力，以及根據某些實驗條件和部分結果，推測下一步實驗結果的能力；同時也考查了考生對生物學實驗中常以圖、表等抽象形式所表達的生物學意義的理解能力，準確描述相關的現象、原理的能力。這種考查目標更適應對學生創新能力的自我展現。這就要求考生能明確掌握生物學實驗設計的基本原則和方法，惟其如此，才能設計出乙個完整嚴謹的實驗方案，也才能有根有據地分析解釋實驗結果、推導結論，根據部分實驗結果推測、預期後續實驗步驟的結果及理解、表述等。
由於高考側重於對實驗能力的考查，設計型實驗題是近幾年高考的乙個熱點。因此，對實驗的複習，應該立足於對基本實驗方法、實驗技能、實驗思維的強化和鞏固著手，培養學生的實驗分析、實驗改錯、實驗設計等實驗能力。
所謂設計型實驗題——就是要求考生設計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設計資料處理的方法及分析實驗現象。包括設計實驗方案、設計實驗步驟、設計實驗改進方法等。主要考查我們是否理解實驗原理和會分析實驗結果，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情景下遷移知識的能力。
一. 完整實驗設計的基本內容
實驗名稱: 是關於乙個什麼內容的實驗。(即: 研究或實驗的內容)
實驗目的: 要**或者驗證的某一事實或者做了該實驗後，要解決什麼問題？能提高或學到哪些知識、能力等（從動手能力，觀察能力、基本技能、實驗設計、顯微鏡的使用等方面分析）
實驗原理: 進行實驗依據的科學道理。(即完成該實驗所應用到的理論依據是什麼？)
材料用具：包括實驗材料、儀器或試劑等
實驗的操作步驟: 涉及到實驗設計思想、器材、藥品的使用、實驗設計原則（科學性、簡便性、單一變數、可重複性、控制的體現、控制與平衡控制等）的體現。
實驗測量與記錄: 對實驗過程及結果應有科學的測量手段與準確客觀的記錄。
實驗結果**及分析: 能夠**可能出現的實驗結果並分析導致的原因。
實驗結論: 對實驗結果進行準確的描述並給出乙個科學的結論。(注：有些考題要求考生**可能的實驗結果，並推斷相關的結論。)
注：關於「假設」「預期」「結果」與「結論」的辨析
(1）假設
「假設」，也稱假說或猜測，是指用來說明某種現象但未經證實的論題，也是對所提出的問題作出的參***，即依據發現的事實材料或科學原理，通過創造性思維，提出初步假定。如「孟德爾分離現象解釋驗證」的測交實驗中，提出的假說是：「fi（dd）產生配子時，因等位基因分離，使得 fi產生含基因d和基因d的兩種配子，且其數目相等。
」再如「觀察植物細胞質壁分離和復原」實驗中，提出的假說應為：
當細胞外溶液濃度＞細胞液濃度→細胞失水
當細胞外溶液濃度＜細胞液濃度→細胞吸水
（2）預期
「預期」是在實驗設計方案確定以後，實驗正式實施之前，根據假說和原理，對實驗可能出現的結果的判斷，是依據提出的假說進行推理，得出假定性結果或推論，即「假如假設成立，則應有何種結果」，如「孟德爾分離現象驗證實驗，假如假說成立則有測交的後代應出現dd與dd為1：1的結果，即高莖與矮莖數量比應為1：1」，而「觀察植物細胞質壁分離與復原實驗」中，假若假設成立，則應有處於高濃度（30％）蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞因不斷失水→質壁分離，而處於清水中的已分離細胞因細胞吸水→質壁分離復原
（3）結果：
結果應為實驗實際出現的情況，如「孟德爾分離現象解釋實驗」**現的結果為「得到的64株後代中，30株高莖，34株矮莖，兩種性狀分離比為1：1」而「質壁分離復原實驗」中處於30％蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞果真發生了質壁分離，而處於清水中的已分離細胞果真發生了復原現象。
（4）結論：
結論的得出須依據實驗結果，即若出現的結果與預期結果一致則得出與先前的假說一致的結論或「假說成立」，若實驗出現的結果與預期結果不符，則得出的結論應為「假說不成立」。
由此可知，「假設」應對應「結論」，「預期」應對應「結果」，在實驗討論時應注意描述的科學性即「如果出現何種結果，則應有何種結論」，例如用檢測呼吸裝置的紅色液滴檢測酵母菌呼吸型別時，應為若液滴向左移動則推出什麼結論，若液滴向右移動則推出什麼結論，而不能描述為「若為有氧呼吸，則液滴向哪移動」，再如在驗證澱粉，碘液能否通過半透膜時應描述為「若袋內外液體均變藍（結果或現象），則澱粉、碘液均能通過半透膜。」而不能描述為「若澱粉、碘液均能通過，則袋內外液體均變藍」。
二、實驗設計的主要基本原則
1 科學性原則實驗是人為控制條件下研究事物(物件)的一種科學方法；是依據假設，
在人為條件下對實驗變數的變化和結果進行捕獲、解釋的科學方法。科學研究的過程本身就是科學，並不是說研究的結論才是科學方法。因此，在實驗設計中必須有充分的科學依據。
生物學實驗中，一種生命現象的發生往往有其複雜的前因後果，從不同角度全面地分析問題就是科學性的基本原則。如綠色植物新陳代謝中的物質代謝有各種細胞的參與，有各種物質在不同方面的變化。分析問題、設計實驗的全面性和科學性體現了邏輯思維的嚴密性。
科學性原則：包括實驗原理的科學性、實驗材料選擇的科學性、實驗方法的科學性、實驗結果處理的科學性。
1 實驗原理的科學性
實驗原理是實驗設計的依據,也是用來檢驗和修正實驗過程中失誤的依據,因此它必須是經前人總結或經科學檢驗得出的科學理論。如2023年全國高考考試題第25題，本題要求學生設計實驗驗證鈣離子在血液凝固中的作用。題中給出了兩個實驗原理；血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，若缺少它則血液不能凝固；草酸溶液能與血液中的鈣離子發生反應，形成草酸鈣沉澱，因此具有抗凝血作用。
這兩條原理科學而且完整，學生可由此產生明確的設計思路。
②實驗材料選擇的科學性
根據實驗目的和實驗原理選擇恰當的實驗材料，是保證實驗達到預期結果的關鍵因素之一。如「還原性糖鑑定實驗」中以蘋果或雪梨細胞組織液為材料，以及「植物細胞質壁分離與復原」實驗中以紫色洋蔥為實驗材料等實驗都是一些經典的成功選材的範例。
思考：還原糖的鑑定、蛋白質的鑑定、植物細胞有絲**觀察、葉綠體色素提取與分離、
植物細胞的質壁分離與復原、細胞質流動的觀察等實驗中應選擇哪些實驗材料才能得到較好的實驗效果？為什麼？
③實驗方法的科學性
只有科學而嚴謹的實驗方法，才能得出正確而可靠的實驗結果。如鑑定蛋白質的實驗中，根據蛋白質分子在鹼性環境中與硫酸銅反應形成紫色的反應特點，實驗過程中必須先加雙縮脲試劑a液（質量濃度為0.1g/ml的氫氧化鈉溶液），振盪後再加b液（質量濃度為0.
01g/ml的硫酸銅溶液）。而不能反過來，或把a液與b液混合後加入，這樣均不能得到預期的實驗結果。
思考：在光合作用強度的檢測實驗中用綠光燈照射可看成是黑暗條件的依據是什麼？在鑑定光合作用產物實驗中，為什麼要對植物進行飢餓處理，這樣做的科學性體現在**？
④實驗結果處理的科學性
對於實驗過程中得到的一些資料，現象或其它資訊，不能簡單處理，應首先整理後仔細分析，找出它們所能夠透露給我們的最大資訊量。
2.平行復重原則：即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重複實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。
任何實驗都必須能夠重複，這是具有科學性的標誌。任何實驗必須有足夠實驗次數，才能避免結果的偶然性，使得出的結論準確、科學。平行重複原則要求控制某種因素的變化強度，在同樣條件下重複實驗，觀察其對實驗結果的影響程度。
由實驗設計的特點來看，採用了平行重複的原則來進行，消除了無關變數與額外變數的干擾，可多次重複該實驗，使得實驗結果更加客觀、科學。
3.對照性原則:科學、合理的設定對照可以使實驗方案簡潔、明了，且使實驗結論更有說服力。
實驗中的無關變數很多，必須嚴格控制，要平衡和消除無關變數對實驗結果的影響，對照實驗的設計是消除無關變數影響的有效方法。由於同一種實驗結果可能會被多種不同的實驗因素所引起，因此如果沒有嚴格的對照實驗，即使出現了某種預想的實驗結果，也很難保證該實驗結果是由某因素所引起的，這樣就使得所設計的實驗缺乏應有的說服力。可見只有設定對照實驗，才能有效地排除其它因素干擾結果的可能性。
才能使設計顯得比較嚴密，所以大多數實驗，尤其是生理類實驗往往都要有相應的對照實驗。
如何設定對照實驗呢？所謂對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗。對照實驗設定的正確與否，關鍵就在於如何盡量去保證「其它條件的完全相等」。
具體來說有如下四個方面：
①所用生物材料要相同：即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、**和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。
②所用實驗器具要相同：即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。
③所用實驗試劑要相同：即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。
④所用處理方法要相同：如：保溫或冷卻：光照或黑暗；攪拌或振盪都要一致。有時儘管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。
設定對照組有4種方法：
(1)空白對照：即不給對照組做任何處理；例如，在「唾液澱粉酶催化澱粉」的實驗中，
實驗組滴加了唾液澱粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。課本中涉及到的用甲狀腺製劑飼餵蝌蚪與正常情況下蝌蚪不作任何處理對照就屬於空白對照；在還原糖鑑定實驗中留一部分樣液不加入斐林試劑，以作對照。
(2)條件對照：即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理因素；這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的物件都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結論，以驗證實驗結論的正確性。例如，在「動物激素飼餵小動物」的實驗中，採用等組實驗法，甲組為實驗組(飼餵甲狀激素)，乙組為條件對照(飼餵甲狀抑制劑)；不飼餵藥劑的是空白對照組;課本中涉及到溫度對澱粉酶活性影響的實驗中0℃、100℃等溫度下的對照則為條件對照；，顯然，通過條件對照．實驗說服力大大提高。
(3)自身對照：指對照組和實驗組都在同一研究物件上進行，不再另外設定對照組；例如
「質壁分離與復原」實驗，自身對照簡便，但關鍵要看清楚實驗處理前後的現象及變化差異。將過氧化氫酶加入過氧化氫溶液中證明酶是生物催化劑可催化過氧化氫水解，即自身對照，處理前的物件狀況為對照組，處理後的物件變化為實驗組。課本中涉及到將過氧化氫酶加入h202液中說明酶是生物催化劑，則屬於自身對照；
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