一、实验设计的基本内容

1、实验名称：是关于一个什么内容的实验。

2、实验目的：要探究或者验证的某一事实。

3、实验原理：进行实验依据的科学道理。

4、实验对象：进行实验的主要对象。

5、实验条件：完成该实验必备的仪器、设备、药品条件。

6、实验方法与步骤：实验采用的方法及必需的操作程序。

7、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的记录。

8、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。

9、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。

1. 应切实理解生物实验设计的四个基本原则

1. 1 对照性原则：

在实验设计中，通常设置对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。

实验设计中可采用的对照方法很多，除了有条件对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。

1. 2 随机性原则：

实验设计中的随机性原则，是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差;二是平衡各种条件，避免实验结果中由于不确定因素造成的偏差。

1. 3 平行重复原则：

平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原

则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。

1. 4 单因子变量原则：

单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。

2 实验设计题类型及解析

一般来说，常见的生物实验设计题可概括为以下两大类型：续写步骤型和独立设计型。其解题思路为：准确地把握实验目的——确定实验变量——设置实验变量——理顺设计思路——表达实验步骤——找准观察对象——预测和分析结果——得出实验结论。

2. 1 续写步骤型

题目给出实验目的和器材，让考生根椐实验原理设计或补全实验步骤，一般要预测和分析实验的结果。例如：20xx年全国高考理综。此类实验设计题一般题目已给出一定的解题思路，有的甚至已给出开始一个或多个实验步骤，只是要求考生设计或补全后续步骤并预测和分析相关结果，其答案也具有“半开放性”的特点。

例1 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，草酸钾溶液能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中的作用，并回答问题。

一、实验材料和用具： (1) 家兔(2) 生理盐水(3)酒精棉(4) 适宜浓度的草酸钾溶液

(5) 适宜浓度的氯化钙溶液(6) 试管、注射器(针管、针头)

二、实验步骤和实验结果：

第一步：在A、B 试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水。

第二步：__________________。

第三步：__________________，结果： __________________________________。 第四步__________________，结果： ____________________________________。

三、问题：设置B 管的目的是： ____________________________________。

四、小结：对照实验设计的原则： ____________________________________。

[本题解析]

实验目的：验证钙离子在血液凝固中的作用。

实验原理： ①血液中的钙具有凝血作用; ②草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应生成草酸钙。

实验假设：假设钙离子在血液凝固中起作用。

实验预期：钙离子促进血液凝固。

实验变量：钙离子。

反应变量：血液是否凝固。

无关变量：家兔的情况等。

对照实验：A 与B 组相互对照。

实验用具：酒精棉，试管、注射器(针管、针头) 。

实验材料：生理盐水，适宜浓度的草酸钾溶液，适宜浓度的氯化钙溶液。

实验对象：家兔。

主要操作步骤：第二步：用70 %酒精棉消毒，用注射器取家兔血。第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入到A、B 两支试管中。

根据题目所给的信息，由于A 试管中有草酸钾，与血液中的钙离子结合生成了草酸钙，血液中没有了钙离子，预期血液将不会凝固;B 管中加入的是生理盐水，不影响血液中的钙离子，因此预期血液将发生凝固，所以实验结果是：A 管不凝固，B 管凝固。

实验设计到此似乎已经完成，但仔细审题会发现，题目中给出的适宜浓度的氯化钙溶液尚未用到。再仔细推敲前三步实验，可以发现，实验设计还不够严密，尚不能排除

A 管中血液不发生凝固不是草酸钾的直接作用，要排除这一疑问，应再增加一步实验，即在A 管内继续加入钙离子，以进一步观察血液的凝固情况，如果血液发生了凝固。则证明第三步实验中A 管血液不凝固不是草酸钾的直接作用。

2. 2 独立设计型

题目给出实验目的和器材，让考生寻求正确的原理和方法，设计出合乎题意的实验方案，主要考查考生对实验设计的总体把握能力。例如：20xx年生物高考上海卷43 题。此类实验设计题答案具有“完全开放性”的特点，只要原理正确、方法得当，自圆其说，能力中上的考生一般较易得分。但另一方面，正因为题目提示较少，开放性较大，能力较差的考生往往有海阔天空却无从下手的感觉。

例2 (20xx年上海卷) 某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照1 ：1 的重量比浸泡24h ，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：

1) 采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响? (只要1 种指标) 。

2) 做该实验时必备的实验器材___________________________。

3) 写出实验的主要操作步骤________________________________________。

4) 设计一张表格用于在实验时记录数据。

本题主要考查探究性实验的设计。基本解题思路如下：

①明确实验目的→②确定实验变量→③分析实验原理→④提出实验假设→⑤落实实验用品→⑥设计实验步骤→⑦预测实验结果→⑧得出实验结论。

[本题解析]

实验目的：探究不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响。

实验原理：烟草细胞中所含烟碱、焦油等对动物有毒害作用(生物学科知识定位) ，通过测定不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响，如：单位时间内的死亡率或相同的水蚤全部死亡所需要的时间等任一种明确的、可量度的指标进行评价。

实验假设：假设香烟浸出液中含有烟碱等有毒物质，对水蚤生命活动有重大影响。 实验预期：香烟浸出液浓度越高，单位时间内水蚤死亡率越高。

实验变量：不同浓度的香烟浸出液。

反应变量：水蚤的单位时间内水蚤死亡率的变化等。

无关变量：水温、PH 值、水蚤的数量等

对照实验：空白对照(蒸馏水) 。

实验用具： 显微镜、秒表(计时工具) 、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等。 实验材料：香烟浸出液、蒸馏水

实验对象：水蚤

设计实验过程：材料准备与前处理→分组、编号→对不同(或同一) 对象施以不同的处理(对照原则) →结果观察(预测) 、记录→并根据结果(现象) 进行分析

主要操作步骤：

(1) 材料准备：用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成3 种不同浓度的溶液。

(2) 分组、编号：准备4 组生活状况相同的相等数目的适量水蚤。

(3) 对不同对象作不同处理(控制变量、设置对照等) ：用3 种不同浓度的烟草浸出液和蒸馏水(对照) 分别处4 组生活状况相同等数适量水蚤，观察和记录一定时间内水蚤在蒸馏水及不同浓度烟草浸出液中水蚤死亡率，重复3 次。

(4) 结果预测，设计表格，记录数据。

(5) 观察结果，分析数据，做出结论。

 

第二篇：高中生物实验总结

高中生物实验总结

实验一 观察DNA和RNA在细胞中的分布

实验目的：让学生通过观察DNA和RNA在细胞中的分布，加深对DNA和RNA在 细胞中分布位置的理解，并且直观的记住两种试剂对于DNA和RNA 的染色效果。

实验材料：人的口腔上皮细胞（也可用其他动物或者植物细胞代替）。

实验用具：大烧杯，小烧杯，温度计，滴管，消毒牙签，载玻片，盖玻片，铁 架台，石棉网，火柴，酒精灯，吸水纸，显微镜，棕色瓶。

实验试剂：质量分数为0.9%的NaCl溶液，质量分数为8%的盐酸，吡罗红甲基 绿染色剂（吡罗红甲基绿粉，乙酸钠，乙酸），蒸馏水。

实验二 检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质

实验目的：让学生动手观测还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定方法，理解并记住每 种化合物鉴定的具体方法以及鉴定结果。

实验材料：苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆，花生种子，花生种子匀浆，豆浆，鲜 肝研磨液。

实验用具：双面刀片，试管（最好用刻度试管），试管架，试管夹，大小烧杯， 小量筒，滴管，酒精灯，三脚架，石棉网，火柴，载玻片，盖玻片， 毛笔，吸水纸，显微镜。

实验试剂：试剂：斐林试剂（甲液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液： 质量浓度为0.05g/mL的CuS04溶液），苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，双缩 脉试剂（A液：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，B液：质量浓度 为0.01g/mL的CuS04溶液），体积分数为50%的酒精溶液，碘液，蒸 馏水。

实验三 使用高倍显微镜观察几种细胞

实验目的：让学生手动操作显微镜，认识显微镜的各个结构及其正确使用方法， 理解显微镜操作相关的问题。并通过观察集中常见动植物细胞的形 态，深刻认识细胞的多样性。

实验材料：建议选用的观察材料：真菌（如酵母菌）细胞，低等植物（如水绵 等丝状绿藻）细胞，高等植物细胞（如叶的保卫细胞），动物细胞（如 鱼的红细胞或蛙的皮肤上皮细胞）。以上这些材料，做成临时装片后 就可以观察。也可以使用其他替代材料。

实验用具：显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，滴管，清水。如果实验过程中需 要染色，应准备常用的染色液。

实验四 用高倍显微镜线粒体和叶绿体

实验目的：通过使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的形态结构，记住这两种 细胞器形态上的本质区别以及特性。

实验材料：新鲜的藓类的叶（或菠菜叶、黑藻叶等）。新配制的质量分数为1% 的健那绿染液（将0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中，加温到30～

40℃，使其充分溶解）。

实验用具：显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，消毒牙签。

实验五 观察植物细胞质壁分离和复原

实验目的：通过对植物细胞质壁分离与复原实验，让学生理解细胞膜和细胞壁 的具体存在，并认识到细胞膜作为一个半透膜的本质。

实验材料：紫色的洋葱鳞片叶、紫鸭趾草叶片。质量浓度为 0．3 g／mL的溶液 蔗糖，清水。

实验用具：刀片、镍子，滴管，载玻片，盖玻片，吸水纸，显微镜。

实验六 探究影响酶活性的因素

实验目的：让学生深入理解对照实验的设计方法及意义，并通过实验来验证和 理解影响酶活性的几种因素。

实例1：比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率

实验材料：新鲜的质量分数为20%的肝脏（如猪肝、鸡肝）研磨液。

实验用具：量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大 烧杯，三脚架，石棉网，温度计。

实验试剂：新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为3．5%的FeCl3 溶液。

实例2：影响酶活性的条件

实验材料：质量分数为2%的新配制的淀粉酶溶液，新鲜的质量分数为20%的肝 脏研磨液，质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。

实验用具：试管，量筒，烧杯，三脚架，酒精灯，石棉网，火柴，试管夹，温 度计，滴管。

实验试剂：碘液（或斐林试剂），体积分数为3%的过氧化氢溶液，清水，质量分 数为5%的盐酸，质量分数为5%的NaOH溶液。

实验七 叶绿体色素的提取和分离

实验目的：让学生通过实验深刻理解过滤法提取色素以纸层析法分离色素的方 法，并且直观的观察最后分离的结果来了解和记住叶绿体中有几种 色素及其颜色。

实验材料：新鲜的绿色叶片（如菠菜叶，南方学校也可尝试用朱槿叶）

实验用具：定性滤纸，棉塞，试管，试管架，研钵，玻璃漏斗，尼龙布，毛细 吸管，剪刀，药勺，天平，10 mL量筒。

实验试剂：无水乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙。

实验八探究酵母菌的呼吸方式

实验仪器：玻璃棒，玻璃导管，试管，研钵，烧杯，量筒，500 mL广口瓶或锥 形瓶，胶塞，滴管

实验材料：新鲜酵母（或干酵母），质量分数为5％的葡萄糖溶液、质量分数为 10％的NaOH溶液，澄清的石灰水（或Ba（OH）2溶液），蒸馏水， 浓硫酸，重铬酸钾晶体，色拉油，溴麝香草酚蓝溶液

实验目的：研究有氧呼吸和无氧呼吸的区别，要求学生掌握实验过程中相关检 验的原理，以及实验过程的产物的鉴定方式。并进一步学会实验设 计的方法。

实验九 观察细胞的有丝分裂

实验仪器：显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿（或小烧杯），剪子，镊子，滴管， 吸水纸

实验材料：洋葱根尖（葱，蒜）、质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒 精溶液，质量浓度为0．01 g/mL的龙胆紫溶液，清水

实验目的：要求学生掌握有丝分裂的基本原理、显微镜的使用以及装片的制作， 通过实验加深同学对显微镜使用的注意事项，以及对细胞分裂各期 特征的特点的区分，并区分植物体不同细胞分裂的程度。

实验十 模拟探究细胞表面积与体积的关系

实验仪器：毫米尺，塑料勺，塑料刀(解剖刀)，餐巾纸，防护手套，烧杯、 实验材料：3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块（NaOH和酚酞相遇，呈紫红色）、 质量分数为0．1%的NaOH溶液

实验目的：通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积，与物质运输效率之间 的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。

实验十一 观察细胞的减数分裂

实验仪器：显微镜

实验材料：蝗虫精母细胞减数分裂固定装片

实验目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段 的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。

实验十二 低温诱导染色体加倍

实验仪器：镊子、载玻片、盖玻片、显微镜

实验材料：洋葱、卡诺氏液、95%的酒精

实验目的：熟练显微镜的操作，掌握实验原理，并与秋水仙素的作用进行区分

实验十三 调查常见的人类遗传病

实验仪器：无

实验材料：无

实验目的：掌握调查方法，通过实验得出的结论，与遗传病的遗传方式进行比 较，分析原因。

实验十四 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

实验材料：植物插条、生长素类似物

实验目的：掌握实验设计的几项原则，以及浸泡法、沾蘸法这两种方法的区分。

实验十五 探究培养液中酵母菌数量的动态变化

实验仪器：血球计数板(2mm×2mm方格,培养液厚0.1mm)

实验材料：培养酵母菌（温度、氧气、培养液）

实验目的：要求学生能够掌握实验的原理、血球计数板的实验方法、实验的操 作，推测酵母菌的增长曲线以及影响因素。

实验十六 土壤中动物类群丰富度的研究

实验目的：了解丰富度的统计方法，区分两种方法的适用范围，要求学生能设 计数据收集和统计表，分析所搜集的数据