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【知识建构】
实验设计题一般具有难度大、开放性高和得分低等特点。解答该类试题时，要求考生能准确理解实验原理，合理运用实验材料与用具，采用一定的实验手段，控制相应的实验条件，合理调节各类实验因素，这样方能对实验方案进行科学的设计。
一、实验设计步骤的基本方法
1. 明确实验目的
认真审题，找准关键词，搞清实验要探究什么问题（课题）。一般从题干（或课题）中就可以读出。
2. 分析实验原理
实验所依据的科学道理、规律。解生物实验设计题时，一定要认真审题。审题最关键的目标就是要明确该实验所依据的科学原理。
3. 确定实验思路
首先，明确实验目的、实验原理及实验要求等基本条件；其次，精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量，并引入科学的观测方法；最后，能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果，并得出科学的实验结论。
如在明了确探究性实验要求、目的后，可分为三步骤进行：（1）实验准备，包括必要的实验器材及实验药品的准备；（2）设计对照实验。满足条件X设计一个实验，观察事件P能否发生；条件X改变设计一个实验，观察事件P能否发生，发生的程度如何？（3）梳理，实验是否遵循“单因子变量”、“等量原则”。
4. 设计实验步骤
在明确了实验目的和实验原理，选准实验材料，遵循实验原则并做出实验假设后，就可以编制一个严密、科学的实验程序进行实验。对于编制的实验程序，须要仔细推敲，形成一个最优化的方案，使实验科学、简捷、可行。
二、实验步骤书写“四步曲”
分组对照实验的步骤设计可分为四步：第一步：对实验材料、实验用具分组并编号。根据题目的实验目的和实验变量，确定可分为几组。叙述时注意每组实验材料、用具都要相同。这一步要求我们做题时一定要仔细审清题意，根据实验给定的条件要求来设计。第二步：对各组进行实验变量处理。施加实验变量的组为实验组，不施加实验变量的组为对照组。该步要求我们注意合理设计对照实验，并注意实验变量怎样处理。第三步：各组在其他条件相同且适宜的条件下，培养或反应一段相同的时间，该步要注意控制好无关变量，保证实验遵循单一变量原则。第四步：观察并记录实验结果，结合具体题目叙述怎样对结果进行观察记录。
三、实验设计步骤中常见的错误
同学们做实验设计题时，往往不能根据研究目的和研究内容来设计实验方案，对于具体实验步骤，描述不全面，语言表达能力不到位等。
【考点例析】
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，验证钙离子在血液凝固中的作用。简要写出第二步及以后的实验步骤。
1. 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（针管和针头）
2. 实验步骤
第一步：取两只试管，编号A、B，分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水。
第二步：
……
解析 （1）明确目的和要求：此实验的目的、要求是验证钙离子在血液凝固中的作用。（2）分析原理：此实验的原理是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；②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。（3）确定实验思路：观察血液中有钙离子和无钙离子2种情况下，血液的凝固情况，以验证钙离子在血液凝固中的作用。（4）设计实验步骤：要注意题中已给的第1步，要意识到A管和B管是一组对照，在将要设计的各步骤中要注意有关事项，如试剂用量、控制条件。
本题设计步骤如下：第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入A、B两试管中，静置一段时间。第四步：将等量的氯化钙溶液分别加入A、B两试管中（或只在A管中加入一定的氯化钙溶液）。
例2 在“课外”活动中，生物小组同学了解到一种有毒植物“博落回”，农民常用其茎叶的浸出液对水稻种子进行消毒杀菌，防治秧苗病害，但是使用时常出现水稻发芽率降低的现象。同学们经调查后发现，农民所使用的“博落回”浸出液浓度约为100mL水中含有3～7g“博落回”茎叶干重。他们推测，水稻发芽率降低现象可能与使用的浸出液浓度有关。
课题名称：不同浓度“博落回”浸出液对水稻种子发芽率的影响。
实验材料：晒干的“博落回”茎叶，饱满无菌、已经水浸泡一天的水稻种子500粒、培养皿数套、大小烧杯数只、量筒、台秤、漏斗、纱布、吸管、吸水纸等。
实验步骤： 。
解析 本题实验目的是研究“不同浓度‘博落回’浸出液对水稻种子发芽率的影响”，由此可知实验变量为“不同浓度的‘博落回’浸出液”，应设计用不同浓度“博落回”浸出液处理的水稻种子，分成几组，均为实验组，同时应设计一组不用“博落回”浸出液而用蒸馏水处理的水稻种子为对照组。另外实验材料只给出“晒干的‘博落回’茎叶”，设计中应获取“博落回”浸出液。叙述中还要注意关键词的使用，如“等量的”、“温度等条件适宜且相同情况下”等。
在设计实验步骤时，同学们要特别注意，题目中给出的实验试剂和材料一般要充分利用（要用完），除非题目条件允许，否则不要随意增加、更改或减少实验试剂和材料。此外，同学们在书写实验步骤答案时，要注意：①要分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）；②实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用1、2、3……或A、B、C……等加以编号便于区分；③在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达，如“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等；④叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用俗语、口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”，“等量的”不宜说成“一样多的”，“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”，“不变色”不等于“无色”，不要将“褪色”说成“无色”，“不变”也不能说成“无现象”等等。
答案 实验步骤：①称取“博落回”茎叶30g、40g、50g、60g、70g分别放入不同烧杯中，各加水500mL，浸泡两天，用纱布过滤，得到不同浓度的浸出液；②用培养皿6只，分别编号，在培养皿内铺垫吸水纸；③按编号倒入等量的相应浓度的浸出液，对照组倒入等量蒸馏水，使吸水纸吸足水分，每一培养皿中的吸水纸上平铺50粒水稻种子，各组置于温度适宜且相同条件下培养；④每天观察，使吸水纸保持湿润，三天后，检查并记录每一培养皿中发芽和不发芽的种子数。
例3 科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中考生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验步骤。
实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺（A螺）（300只），解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天。A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定。
实验步骤： 。
解析 解答该题时，同学们常见的错误有：（1）没有考虑到做前测观察（见答案实验步骤①）和统计计算畸变率（见答案实验步骤⑤）；（2）理解不到位，将“畸变雌性体内出现雄性生殖器官”误解为“雌性个体变为雄性个体或变为雌雄同体个体”；（3）没有注意题目中给出的条件，选用“培养皿、烧杯、试管、瓶子”等器皿培养螺；（4）分组不随机，表现在先用解剖镜挑出雌螺和雄螺，然后按雌雄螺进行分组；（5）对样本数量没有统计学概念，在培养后只取几只甚至1只进行解剖统计；（6）没有写明白实验观察和分析的具体内容，仅写出“观察实验结果”、“分析得出结论”等概括性描述。
答案 ①随机取A螺数只解剖，对照解剖图谱，识别雌、雄生殖器官特征；②将A螺随机分为对照组和实验组，每组100只（至少30只）；③向试验组养殖池加入一定体积的有机污染物X溶液，对照组加入等体积的蒸馏水，饲养条件和其他条件均相同；④养殖30天后，将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察并与标准图谱对照，记录性畸变雌螺数量；⑤计算雌、雄个体性畸变百分率
实验设计题一般具有难度大、开放性高和得分低等特点。解答该类试题时，要求考生能准确理解实验原理，合理运用实验材料与用具，采用一定的实验手段，控制相应的实验条件，合理调节各类实验因素，这样方能对实验方案进行科学的设计。
一、实验设计步骤的基本方法
1. 明确实验目的
认真审题，找准关键词，搞清实验要探究什么问题（课题）。一般从题干（或课题）中就可以读出。
2. 分析实验原理
实验所依据的科学道理、规律。解生物实验设计题时，一定要认真审题。审题最关键的目标就是要明确该实验所依据的科学原理。
3. 确定实验思路
首先，明确实验目的、实验原理及实验要求等基本条件；其次，精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量，并引入科学的观测方法；最后，能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果，并得出科学的实验结论。
如在明了确探究性实验要求、目的后，可分为三步骤进行：（1）实验准备，包括必要的实验器材及实验药品的准备；（2）设计对照实验。满足条件X设计一个实验，观察事件P能否发生；条件X改变设计一个实验，观察事件P能否发生，发生的程度如何？（3）梳理，实验是否遵循“单因子变量”、“等量原则”。
4. 设计实验步骤
在明确了实验目的和实验原理，选准实验材料，遵循实验原则并做出实验假设后，就可以编制一个严密、科学的实验程序进行实验。对于编制的实验程序，须要仔细推敲，形成一个最优化的方案，使实验科学、简捷、可行。
二、实验步骤书写“四步曲”
分组对照实验的步骤设计可分为四步：第一步：对实验材料、实验用具分组并编号。根据题目的实验目的和实验变量，确定可分为几组。叙述时注意每组实验材料、用具都要相同。这一步要求我们做题时一定要仔细审清题意，根据实验给定的条件要求来设计。第二步：对各组进行实验变量处理。施加实验变量的组为实验组，不施加实验变量的组为对照组。该步要求我们注意合理设计对照实验，并注意实验变量怎样处理。第三步：各组在其他条件相同且适宜的条件下，培养或反应一段相同的时间，该步要注意控制好无关变量，保证实验遵循单一变量原则。第四步：观察并记录实验结果，结合具体题目叙述怎样对结果进行观察记录。
三、实验设计步骤中常见的错误
同学们做实验设计题时，往往不能根据研究目的和研究内容来设计实验方案，对于具体实验步骤，描述不全面，语言表达能力不到位等。
【考点例析】
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，验证钙离子在血液凝固中的作用。简要写出第二步及以后的实验步骤。
1. 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（针管和针头）
2. 实验步骤
第一步：取两只试管，编号A、B，分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水。
第二步：
……
解析 （1）明确目的和要求：此实验的目的、要求是验证钙离子在血液凝固中的作用。（2）分析原理：此实验的原理是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；②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。（3）确定实验思路：观察血液中有钙离子和无钙离子2种情况下，血液的凝固情况，以验证钙离子在血液凝固中的作用。（4）设计实验步骤：要注意题中已给的第1步，要意识到A管和B管是一组对照，在将要设计的各步骤中要注意有关事项，如试剂用量、控制条件。
本题设计步骤如下：第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血液。第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入A、B两试管中，静置一段时间。第四步：将等量的氯化钙溶液分别加入A、B两试管中（或只在A管中加入一定的氯化钙溶液）。
例2 在“课外”活动中，生物小组同学了解到一种有毒植物“博落回”，农民常用其茎叶的浸出液对水稻种子进行消毒杀菌，防治秧苗病害，但是使用时常出现水稻发芽率降低的现象。同学们经调查后发现，农民所使用的“博落回”浸出液浓度约为100mL水中含有3～7g“博落回”茎叶干重。他们推测，水稻发芽率降低现象可能与使用的浸出液浓度有关。
课题名称：不同浓度“博落回”浸出液对水稻种子发芽率的影响。
实验材料：晒干的“博落回”茎叶，饱满无菌、已经水浸泡一天的水稻种子500粒、培养皿数套、大小烧杯数只、量筒、台秤、漏斗、纱布、吸管、吸水纸等。
实验步骤： 。
解析 本题实验目的是研究“不同浓度‘博落回’浸出液对水稻种子发芽率的影响”，由此可知实验变量为“不同浓度的‘博落回’浸出液”，应设计用不同浓度“博落回”浸出液处理的水稻种子，分成几组，均为实验组，同时应设计一组不用“博落回”浸出液而用蒸馏水处理的水稻种子为对照组。另外实验材料只给出“晒干的‘博落回’茎叶”，设计中应获取“博落回”浸出液。叙述中还要注意关键词的使用，如“等量的”、“温度等条件适宜且相同情况下”等。
在设计实验步骤时，同学们要特别注意，题目中给出的实验试剂和材料一般要充分利用（要用完），除非题目条件允许，否则不要随意增加、更改或减少实验试剂和材料。此外，同学们在书写实验步骤答案时，要注意：①要分步描述并加以编号（一般不宜连续描述）；②实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用1、2、3……或A、B、C……等加以编号便于区分；③在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性”的语言表达，如“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等；④叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用俗语、口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”，“等量的”不宜说成“一样多的”，“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”，“不变色”不等于“无色”，不要将“褪色”说成“无色”，“不变”也不能说成“无现象”等等。
答案 实验步骤：①称取“博落回”茎叶30g、40g、50g、60g、70g分别放入不同烧杯中，各加水500mL，浸泡两天，用纱布过滤，得到不同浓度的浸出液；②用培养皿6只，分别编号，在培养皿内铺垫吸水纸；③按编号倒入等量的相应浓度的浸出液，对照组倒入等量蒸馏水，使吸水纸吸足水分，每一培养皿中的吸水纸上平铺50粒水稻种子，各组置于温度适宜且相同条件下培养；④每天观察，使吸水纸保持湿润，三天后，检查并记录每一培养皿中发芽和不发芽的种子数。
例3 科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中考生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验步骤。
实验材料和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺（A螺）（300只），解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：给药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30天。A螺为雌雄异体，性别特征可在解剖镜下鉴定。
实验步骤： 。
解析 解答该题时，同学们常见的错误有：（1）没有考虑到做前测观察（见答案实验步骤①）和统计计算畸变率（见答案实验步骤⑤）；（2）理解不到位，将“畸变雌性体内出现雄性生殖器官”误解为“雌性个体变为雄性个体或变为雌雄同体个体”；（3）没有注意题目中给出的条件，选用“培养皿、烧杯、试管、瓶子”等器皿培养螺；（4）分组不随机，表现在先用解剖镜挑出雌螺和雄螺，然后按雌雄螺进行分组；（5）对样本数量没有统计学概念，在培养后只取几只甚至1只进行解剖统计；（6）没有写明白实验观察和分析的具体内容，仅写出“观察实验结果”、“分析得出结论”等概括性描述。
答案 ①随机取A螺数只解剖，对照解剖图谱，识别雌、雄生殖器官特征；②将A螺随机分为对照组和实验组，每组100只（至少30只）；③向试验组养殖池加入一定体积的有机污染物X溶液，对照组加入等体积的蒸馏水，饲养条件和其他条件均相同；④养殖30天后，将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察并与标准图谱对照，记录性畸变雌螺数量；⑤计算雌、雄个体性畸变百分率