在高考生物測試中，生物學實驗設計題考查考生的實驗方法和實驗思想。其中，對實驗方案作出恰當的評價和修訂，在實驗能力中屬於較高層次的要求，常以實驗改錯題出現。考生對這類試題往往感到無章可循，現將實驗設計一般會出現的錯誤分析歸納如下，希望對同學們的備考有一定的幫助。
1、缺少對照實驗
同一種實驗結果可能是由多種不同的實驗因素所引起的，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哪種因素所引起的，這就使得所設計的實驗缺乏應有的說服力。
例1 實驗研究pH對酶活性的影響，準備5支含有等量酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊的正方體凝固蛋白塊，試管均置於25℃室溫條件下，將各試管蛋白塊消失的時間記錄於下表：
酶溶液的pH
1
2
3
4
5
蛋白塊消失的時間（min）
13
19
11
45
260
該實驗方案有一處明顯的錯誤，請指出錯誤並加以改正。
［參考答案］該實驗缺少對照。另增加一組試管，放入等量的蛋白塊並將pH調得適當，但不加酶溶液。
2、違反單因子變量原則和等量性原則
單因子變量原則和等量性原則都是在設計對照實驗時必須遵循的。單因子變量原則強調的是實驗組和對照組相比只能有一個變量，只有這樣，當實驗組和對照組出現不同結果時，才能確定造成這種不同結果的原因是這個變量引起的，從而證明實驗組所給實驗因素的作用。等量性原則與單因子變量原則是完全統一的，只不過強調的角度不同，單因子變量原則強調的是實驗變量的單一性，而等量性原則強調的是除了變量之外的一切對實驗結果有影響的無關變量必須嚴格控制等量，以平衡和消除無關變量對實驗結果的影響。
例2 下面是某校生物小組探究環境因素對蛙卵孵化影響的實驗，表格所示為實驗時的部分記錄。請據表回答：
水量/mL
水溫/℃
水質
蛙卵數
孵化出蝌蚪數
A
2000
20
池塘水
300
B
2000
8
自來水
300
請指出並說明該實驗方案存在的明顯缺陷：_________________________________。
［參考答案］變量不單一或違反等量性原則，該方案的變量有水溫和水質兩種，不能說明影響蛙卵孵化的因素是哪一種。
3、實驗過程違反科學性原則
實驗設計必須要有充分的科學依據，即要以前人的實驗、公式或自己的實驗為基礎，而不是憑空想像。科學性原則具有兩個方面的含義：首先，必須保證實驗的設計不出現科學性錯誤；其次，實驗設計要具有科學思想、科學方法和因素。具體體現在實驗原理的科學性、實驗材料選擇的科學性、實驗方法的科學性和實驗結果處理的科學性等。
例3 某同學為了調查一種植物的種群密度，設計了如下方案：
（1）選取並確定合適的樣方面積。
（2）在該植物分布較密集的地方取5個樣方。
（3）計數每個樣方內該植物的個體數，若計算結果由多到少依次為、、、、，則將作為種群密度的估計值。
請指出該設計步驟中的科學性錯誤並加以改正：___________________________。
［參考答案］①取樣方法不對，應在該種群地隨機取樣；②對種群密度的估計方法不對，應以調查樣方的單位面積中種群個體數量的平均數作為種群密度的估計值。
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