王佳 虎林市东方红林业局中学 158402
【摘要】生物实验的设计和操作有很多规律技巧渗透其中，如果清楚生物实验的设计方法和技巧，就可以大大提高实验的探究能力，在解题时就会有清晰地框架，能有效避免出现大的失误，在具体书写时，要联系教材，规范作答。
【关键词】生物实验；优化；学科素养；培养
中图分类号：G662.7文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982 （2019）04-093-01
一、引言
在高中教学中，生物实验设计是其中很重要的部分。在高考生物中，实验设计也是试卷中的一种常见题型，但是针对这种题型，考生却往往得不到什么分数，有的时候，考生都根本找不到思路，为了解决这个问题，下面针对实验设计，将实验设计的含义以及方法进行了介绍和总结，以帮助学生提高分析和解决问题的能力，加强学生在这方面的理论知识。
二、实验设计的含义
所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象等。
三、生物实验设计的方法
（1）酶相关实验的常见设计方法
针对酶进行实验设计就是为了验证酶专一性以及高效性，除此之外，还是为了验证酶的催化作用以及发生催化作用是否需要一个合适的条件。设计方法如下：
1.验证酶的专一性的实验，这样的实验在设计的时候一般分成两种思路。一种是使用同一种酶来对不同的底物进行催化，另外一种是在底物相同的情况下，加入不同的酶来进行观察。在进行试验设计的时候，一定要注意实验的条件相同，最好都在酶的适宜条件下进行试验。
2.验证酶的高效性的实验，设计这样的实验时，通常是将酶和无机催化物进行比较。在底物相同的条件下，分别加入等量的酶和无机催化物，然后根据催化快慢的高低去进行高效性的比较。在进行此实验设计的时候，要注意按照单一变量的原则，两组都要在相同实验条件下进行。
3.验证酶的催化作用的实验，设计这样的实验时，都是在相同底物条件下，分别加入酶溶液和蒸馏水进行比较。然后观察底物的分解情况。在进行此类实验设计的时候，要注意按照等量的原则进行实验设计，酶溶液和蒸馏水的量要相同。
4.探究酶的适宜温度和PH 值的实验，设计这类实验应该将适宜温度和PH值分开来探究，在对其中一种进行探究时，把这一种作为自变量，另外一种作为常量，将自变量进行梯度设计，分别进行试验，从而找到最适宜的温度和PH 值。比如：在对PH的最适宜值进行探索的实验设计时，实验的温度要保持不变，然后分别将相同量的底物和酶分别在PH值为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0条件下进行实验，从而找到最适宜的温度和PH值。
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（2）生物生理实验的研究方法
生物生理实验一般分成两大类，一类是加法实验，另一类是减法实验。加法和减法都是针对变量来说的，加法实验是向实验中加入某些器官或者注射某种物质，减法则相反。
1.动物生理实验的研究方法
在动物生理实验中，研究的方法通常采用切除法和植入法来进行研究。比如：在研究青蛙的膝跳反射时，探究是哪一个器官来对膝跳反射进行控制时，通常采用的方法为：切除器官，然后进行观察和对生理变化进行记录，然后将器官植入后再进行观察，对生理现象进行记录，看一下消失的生理活动是否会重新出现。除了这两种方法，通常还采用注射法和饲喂法来进行研究。对于不同的物质，要有针对性的进行选择
2.植物生理实验的研究方法
在进行植物生理实验设计时，可以选择喷洒、涂抹以及浸泡等方法。比如：探究生长素促进插条生长的最适浓度实验实验中，就可以使用浸泡法。 在研究植物体某器官的生理作用的时候，可以采用切除的方法。
学习知识都是为了解决问题的，请看下面的题。
下列关于生命活动调节相关实验操作的叙述正确的是（ ）。A.用适宜浓度的生长素涂抹受粉后的雌蕊柱头证明生长素可以促进果实发育；B.探究植物顶端优势产生原因的实验中，应该设置具有顶芽的植株、切除顶芽的植株和切除顶芽后的断口处涂上生长素的植株三组实验；C.用静脉注射法验证甲状激素可以促进成年雄鼠的发育； D.用饲喂法可以验证胰岛素具有降血糖的作用。
解析：最终的答案应该选择B。A中，雌蕊是未经过授粉的，所以将生长素涂抹在此处来探究对果实发育的影响情况显然是不适宜的。C中应该选择幼年的个体，成年的个体已经发育成熟，基本不会有太大变化。D中的胰岛素使用饲喂的方法显然是不适合的。
（3） 光合作用的相关实验方法
光合作用的实验方法有：（1）半叶法和割主叶脉法，两种方法均可以探究（或验证）光合作用合成淀粉；（2）密封法和打孔抽气法可以探究（或验证）光合作用需要CO2，同时释放O2；（3）同位素标记法可以探究（或验证）光合作用中物质的转变情况；（4）分光法可以探究（或验证）不同波长的光对光合作用的影响。
四、结束语
在高考生物中，实验设计是试卷中的一种常见题型，以上对生物实验的设计方法进行了总结，将实验设计的含义以及方法进行了介绍和总结，以帮助学生提高分析和解决问题的能力，加强学生在这方面的理论知识从而提高学生的生物学科素养。
参考文献
[1]范洁.谈高中生物教学中如何培养学生的核心素养——以《染色体变异》一课为例[J].中学教学参考. 2017(17).
[2]李鹏飞.例谈高中生物教学中如何发展学生生物学核心素养[J]. 中学生物学. 2017(05).
论文作者:王佳
论文发表刊物:《中小学教育》2019年4月3期
论文发表时间:2019/2/18
标签：方法论文; 生物论文; 生理论文; 光合作用论文; 生长素论文; 条件下论文; 顶芽论文; 《中小学教育》2019年4月3期论文;