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生物实验设计范文1
通常,一个实验可以分为实验组和对照组。实验组就是接受实验变量处理的对象组;对照组也叫控制组,相对于实验假设而言,就是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个对象组作为实验组,哪个对象组作为对照组,一般是随机决定的。这样,从理论上讲,由于无关变量对实验组和对照组的影响是相等的,已经被平衡了的,所以实验组和对照组之间的差异,就可认为是来自实验变量的效果。这样的实验结果是可信的,更具有说服力。
一、对照类型
按对照的内容和形式上的不同,通常有以下四种对照类型。
1.空白对照
指的是不对实验对象做任何处理。例如,在实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中,在1号玻璃缸中加入甲状腺激素5;3号玻璃缸中不加药作为空白对照。在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只滴加了等量的蒸馏水作为空白对照。通过设置空白对照能明显地对比和衬托出实验组的变化和结果,增强了说服力。
2.自身对照
指的是实验与对照在同一实验对象上进行,不再设置对照组。自身对照又有两种情况:一种是同一研究对象在实验前后对照,例如,实验七“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验,“激素调节与行为”中涉及的鸡的实验,就是典型的自身前后对照。自身前后对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异。另一种是在同一研究对象的不同部位进行对照。例如,在“光合作用的发现”中,德国科学家萨克斯做的实验:把绿色叶片放在暗处几小时,目的是让叶片中的营养物质消耗掉,然后把这个叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这个实验就是这种情况,研究对象为同一叶片,曝光的一半为实验组,遮光的一半为对照组。
3.条件对照
指的是虽然给实验对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,也就是说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的,不是所要研究的处理因素。这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例如,在实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中,在1号玻璃缸中加入甲状腺激素5(实验组);在2号玻璃缸中加入甲状腺抑制剂(甲硫咪唑)5mg(条件对照组);3号玻璃缸中不加药(空白对照组)。显然,2号玻璃缸为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照、更能充分说明实验变量――甲状腺激素能促进幼小动物的生长发育。
4.相互对照
指的是不再另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。例如,在“温度对酶活性的影响”实验中,不同温度条件处理下的几个实验组是作为相互对照的。在“pH值对酶活性的影响”实验中,采用的也是相互对照,较好地平衡和消除了无关变量的影响,使实验结果更具有说服力。
二、对照实验设计的注意事项
1.明确实验目的
一切从目的出发,认真审题,明确实验的类型,是探究性实验还是验证性实验,该实验要解决什么问题,探索哪方面的生物学规律,是否需要设置对照,做到有的放矢,目的明确。
2.弄清实验原理
实验原理是实验的根据和思路。如已知淀粉遇碘显蓝色,蛋白质遇碘显黄色,现有浆糊、蛋清液、唾液、碘液等材料,设计实验验证酶的专一性。验证酶的专一性可利用淀粉酶只催化淀粉水解,不催化蛋白质水解来证明,也可利用淀粉酶、蛋白酶同时去作用淀粉或蛋白质来证明。根据已知条件,此题是利用前一种原理来设计实验。如果设计为:先取试管2个,往其中各注入2ml糨糊,再分别加入淀粉酶、蛋清液各2ml……这是由于不理解实验原理导致的错误设计。
3.合理选取材料
选取材料时,要考虑材料的相似性和一致性;使用性和可控性;易行性和经济性;可靠性。如实习一“动物激素饲喂小动物的实验”中,首先要选择幼体,而且能体现出发育的,则首选材料为蝌蚪,因青蛙的胚后发育属于变态发育,而且又是在短时间内完成,实验现象明显,容易观察。对照组和实验组使用的蝌蚪最好是同时孵化出的、大小相似的同种蝌蚪。另外若题干中已给出材料,注意不要更换。如提供的是未萌发的种子……证明其可进行呼吸作用,若设计时使用了萌发的种子,则与题干材料不符。
4.设置单一变量
单因子变量原则,即控制其它因素不变,而只改变其中某一因素,观察其对实验结果的影响。通常的单因子变量一般是题目中所要验证的事实。如“证明温度对酶活性的影响”的实验中,变量为温度。除了温度不同外,其他实验条件完全相同。如设计实验证明镁是绿色植物的必需矿质元素,假如设计为:分别往两只广口瓶中注入等量的含镁的培养液、缺镁的培养液……这样设计貌似变量只有一个,实际上含镁的培养液中可能还缺其他的必需矿质元素;缺镁的培养液中也未必只缺镁。结果可能两广口瓶中的绿色植物均可能患病,而且患病可能由多种因素导致,这样就起不到对照作用。
5.防止干扰
实验设计不仅要设置单一变量,而且要使无关变量(除单一变量外,对实验结果也有影响的变量)不影响实验结果。如在“证明pH值对酶活性的影响”的实验中,要使除pH值以外的其他变量不影响酶的活性,如温度要保持在最适温度,以保证酶能发挥出最佳催化效果。此外单一变量也要考虑度、量的问题,以体现出应该有的结果差异。如证明酶的高效性时,加入的无机催化剂与酶既要等量,又要适宜,不能太多;证明pH值对酶活性的影响时,不同pH值之间不能相差太小,也不能相差太大,要设置合适的梯度。
生物实验设计范文2
关键词:生物学实验;环节;设计方法
纵观近几年高考生物学实验发现,高考对学生实验能力的要求,已经从过去仅仅强调对步骤和结果的简单考查,转变到了更加注重对实验方法和实验思想的考查。这告诉我们,实验不仅意味着某种精确的操作,更能表现一种思维方式。探究性实验设计本身就是一项小型的科学研究活动,它有一定的原则和一般规律可循,使学生熟练掌握实验设计方法是提高学生实验能力的重要途径之一。本文简要介绍生物学实验的设计方法。
生物学实验应当要求学生在明确实验要求、实验原理和目的的前提下,遵循实验设计的基本原则:即“操作简单方便、程序科学合理、材料药品易得、据现象推结论”的原则进行设计。可分以下几个环节。
1.提出理论假设。根据题目要求,确定实验的条件即实验变量A,实验中要注意控制“变量”。一般一个实验只能确定一个变量,即唯一一个对实验结果可能产生影响的变量,在此基础上提出理论假设,它常常可以描述为:“当条件A存在时,事件B(实验现象)可能发生;当条件A改变时,若事件B发生,能得出何结论;若事件B不发生,又能得出何结论”。
2.设计探究性假设。此环节可分以下几个步骤进行。(1)实验的准备,包括必要的实验器材及实验药品实验材料的准备。(2)满足条件A设计一个实验,观察事件B(实验现象)能否发生。(3)改变条件A设计一个实验,观察事件B(实验现象)能否发生,发生程度如何。(4)设计对照实验。一个实验通常分为实验组和对照组(控制组)。实验组是施加实验变量处理的被试组;对照组是不施加实验变量处理的对象组,两者对无关变量的影响是相等的,两组之间的差别,被认为是来自实验变量的结果,如2005年春季高考3题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照,因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组,而自然状态(即来接受实验变量处理)的小麦幼苗应为对照组,通过对照组能增强实验的信度。按照对照方式的不同可分为4种:
空白对照:即不给对照组任何处理因素的对照组。例如,在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂,以作对照。
相互对照:即不设控制组,只在几个实验组之间相互对比。例如,在植物激素与向性的设计实验中,5个实验组的相互比较。在实验中要找出一个最佳效果点,就要采取相互对照进行实验。
条件对照:即虽然给对照组施以部分实验因素,但不是所要研究的实验因素的对照。例如,动物激素饲喂小动物的实验方案中:饲喂甲状腺激素的为实验组;饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组;不饲喂药剂的是空白对照组。
自身对照:即对照和实验都在同一研究对象上进行。例如,将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解,即自身对照,处理前的对象状况为对照组,处理后的对象变化为实验组。
再如:在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度)为条件对照。清水(软水)、河水(硬水)对加酶洗衣粉影响中,清水(软水)、河水(硬水)为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。
另外,在设置对照实验时,一定要体现等量性原则:即一定要使反应条件相同,参加反应物质的量相等。
生物实验设计范文3
1.认真审题,弄清实验的性质和目的。由于这类题目信息量较大,解题先要认真审题,剔除干扰内容,抓住关键的有效信息点,弄清该实验的性质是验证性还是探究性实验,其次要明确该实验的目的是什么。2.分析原理,回顾实验设计的原则。实验原理是设计性实验的基础,只有明确实验的原理,才能掌握实验的关键,进而进行实验的设计。实验原理一方面来源于题干,另一方面来源于书中的知识,即可通过阅读题干或联想书中知识来获取原理。例如,DNA的粗提取与鉴定实验的原理:DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小;DNA不溶于酒精;DNA可被二苯胺染成蓝色。同时还要回顾实验设计的基本原理有哪些?如科学性、可行性、单一变量、平行重复、等量对照、简便性等原则。3.明确实验变量,确定平衡无关变量的方法。变量是指实验中由实验者所操纵的因素或条件,据其在实验中的作用,可分为实验变量与反应变量、无关变量与干扰变量两类。实验变量,也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量,也称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“探究温度对酶活性的实验”中,所给定的低温、适温、高温就是实验变量,而由于低温、适温、高温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化,这就是反应变量,该实验在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。
二、分析、选择实验材料用具,设计实验步骤
1.若题中已提供实验材料和用具。要认真分析题中所提供的器材在实验中的作用是什么?如何使用?是否必须用到?通常题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用,不能随意增加。如,题中说明了从所提供的器材中选取所需的进行实验,就要准确地选取用具和材料。其实这也相当于隐含条件,只要你分析判断准确,就不会有所遗漏。若让学生自行确定实验材料和用具,这就需要根据实验步骤与要求等,联系相关的生物学原理,迁移运用教材相关实验中的实验用具,选择好器材才能准确地设计好实验。2.设计实验步骤。第一步:选取材料,分组编号。选取题干提供的实验材料用具,对实验对象进行平均分组并编号,注意相应的无关变量要保持一致。第二步:施加实验变量,平衡无关变量。对实验组与对照组进行不同处理,即对实验组要施加实验变量。第三步:认真观察,如实记录现象和数据。细心观察实验现象,如实记录数据,科学描述结果。
三、预测实验结果与结论
实验结果是由实验变量而引起的变化,实验结论是根据实验结果作出的一种推论。预测实验结果与结论又可分为两种情况来分析:1.若为验证性实验。验证性实验是设计一个实验来验证、检测实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。这类实验在实验前其实验证结果是已知的,实验过程在于努力获取预期的结论,重在结果的获得,因而验证性实验的实验结果是唯一的,即实验原理所描述的结果,预期实验结果时的表述方式为“A组……”,“B组……”。2.若为探究性实验。探究性实验是指在假设前提下,获取支持假说或假说的一类实验。这类实验在实验前并不知道实验结果,实验过程在于努力探索实验结论。因而探究性实验的实验结果与结论是未知的,实验前需对实验结果进行预测,并分析出现该结果的原因。
生物实验设计范文4
一、高中生物实验的设计
1.高中生物实验设计遵循的原则
实验设计要遵循实验的原则。首先,实验的设计要具有科学性,科学性原则要求教师在进行试验教学的时候,要明确实验的目的性,在选择实验材料的时候,一定要选择具有科学性的材料、运用科学性的实验方法、使用合理恰当的实验原理。除此之外还要满足高中生物学实验的基本原则和原理。其次,实验设计要严谨,在生物实验进行时要保证实验设计的方案没有漏洞。最后,实验设计要简易,在进行实验的时候,要保证实验所需的材料能够容易获得,实验的操作步骤简单易懂,避免实验所需时间过长。除以上几点原则之外,还要遵循可行性原则、随机性原则、可重复性原则以及实验条件一致性原则等。
2.高中生物实验设计的方法
高中生物实验设计属于探索性的教学活动,任何的探索都是从问题开始出发的,因此,教师在进行实验教学的时候一定要重视引导学生去发现问题。在实验开始之前,教师首先要确定就是要通过实验来提出问题的假设,用实验来解决问题,用实验来得到正确的结论。由此可见,高中生物实验的设计是高中生物学科的难点。教师在设计实验的时候一定要引导学生去发现问题,让学生对实验感兴趣,并且不断的提出问题,在引导的过程中,激发学生的探索精神和学习兴趣,集中学生的注意力,激发学生的求职欲望,以及鼓励学生自我提问、学生与学生之间相互提问、学生与老师相互提问。除此之外,教师在实验设计的时候,还要不断地优化创新生物实验的设计,在设计的时候教师一定要利用控制单一变量的原则来不断地调整实验的进行,这样才能有效地培养学生的辩证思维和创新思维。只有做到了以上几点,才能有效地保证高中生物实验设计的科学性和有效性。
二、高中生物实验的分析
高中生物实验中,实验结果的分析占有很重要的位置。教师在进行实验分析之前,一定要给学生充分的思考时间,让学生进行讨论交流,使学生尝试着去分析实验的结果。将学 生以小组为单位进行讨论,让学生自己去探索实验的原理、步骤以及对实验结果的分析。如此一来,不仅能够提高学生的学习兴趣,还能够使得一些有困惑的学生能够得到其他同学的解答后恍然大悟。对于学生一些较好的想法和提议,教师要给予及时的鼓励和支持。
实验结果一般都可以观察和测量的实验现象,在生物实验中出现的真实状况,是获取实验结论的重要依据。假如教师所做的生物实验属于验证性实验,那么结果是唯一的,同样结论也是唯一的。假如教师所做的生物实验属于探究性实验,那么结果就不再唯一,且每一个结果都将得到一个结论。一般高中生物实验结果的分析,问题出现最多的实验就属探索性实验,通常表现的情况有以下几种:首先,实验的结果与实验的结论不一致;其次,教师在进行实验分析的时候不全名,没有正确且准切的分析实验结果出现的各种可能性;最后,教师在实验分析时语言表达不准确,甚至出现结果与结论颠倒的现象。通常生物实验结果分析使用的语句都是“如果……那么说明……”首先阐述实验的结果,然后再阐述得出的结论。
生物实验设计范文5
关键词:等量 单因子变量 对照
实验题一直是生物高考试题中一个必不可少的组成部分,但长期以来一直停留在对实验材料、原理、目的、方法、步骤、注意事项等方面的考查,而很少涉及实验设计、实验分析评价等。近几年的高考试题中,实验设计题和实验分析评价题所占的比例开始加大,这不仅因为它的区分能力很强,更因为它能充分体现学生的生物科学素质。而很多学生在做实验题时总找不到分析题目的重点知识,也不能很好地运用生物学中的关键词去进行对实验过程的表达。究其原因,关键是学生对实验过程的理解能力、实验设计思维能力和实验设计步骤的表达能力的缺乏及实验结果的归纳总能力有一定的差距。因此,在复习中应加强对实验的复习,完成教材规定的实验,并重视以下方面:
一、了解实验设计的基本原则
实验设计的常用原则包括:1. 单因子或单一变量原则。2. 对照原则。3. 等量原则。4. 科学性原则。5. 随机性原则。6. 平行重复原则等等。在真正进行解题的实验设计书写过程中,在保证科学性原则的基础上,文字叙述中有三个原则即可,即:等量原则,单因子或单一变量原则,对照原则。
1. 等量原则
即在进行实验过程中所用的材料要相同(若为动物则要考虑所取性别、年龄、体重)、所用的试剂量及总量要相同、进行实验时的环境条件要相同、进行实验所用的时间要相同等。例(1):“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中,取两支试管,试管1加入2ml淀粉液,试管2加入2ml蔗糖液;后各加入2ml唾液淀粉酶。或者,取两支试管,试管1、2各加入2ml淀粉液,试管1加入2ml唾液淀粉酶,试管2加入2ml蒸馏水。
例(2):“验证甲状腺激素能促进幼小动物发育”的实验中,在取蝌蚪进行实验过程中,所取的蝌蚪生长状况、大小要相同,饲喂饲料的时间、数量要相同,蝌蚪生活的外界条件(水质、温度等)要相同。这些相同的各种条件一定要用文字表达出来。
2. 单因子或单一变量原则
在进行实验过程中控制其他因素不变,只改变其中一个因素(要研究的因素),观察其对实验结果的影响。实验中一定要注意控制变量,即在实验中,一般只能确定一个变量,即唯一一个对实验产生影响的变量。而其它条件在实验组和对照组中应该是完全一样。
A. 变量的种类
①实验变量。实验变量是实验中由实验者操纵的因素或条件,由实验变量而引起的变化结果则为反应变量。
例如:关于“温度影响唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中,温度就是实验变量,而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。温度是变量,那怎样处理变量呢?单一的温度无法说明温度对酶的影响,因此应该设计不同的温度对酶的影响,可设计“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)”,实验旨在获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。
②无关变量。无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。
例如:“温度影响唾液淀粉酶水解淀粉”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、pH值、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。 如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生不同的结果(即额外变量),影响实验的真实结果。因此,在一个实验设计中,所有的无关变量原则上一定要相同。
B. 变量的控制
变量的控制,是指控制其他因素不变,只改变其中一个要研究因素的变化,保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度,常用方法有:改变某条件、去除某物质、施加某种条件等。而控制其他因素的不变,只要运用等量原则即可。例如:“温度影响唾液淀粉酶水解淀粉”实验中,要控制其他因素不变,只要所用试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、pH值、温度处理的时间长短相同就达到目的了。
3. 对照性原则
一般情况下,一个实验设计里要有实验组和对照组。实验组,是接受实验变量(改变某条件)处理的对象组;对照组,是不接受实验变量(不改变某条件)处理的对象组。从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的,被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异可认定为是来自实验变量的效果,这样的实验结果是可信的。
在实验中,为了排除无关条件的干扰,常常要设立对照实验。所谓对照实验是指有一个关键条件不同,而其他实验条件都相同的情况下所进行的一组实验,以此了解条件与结果之间的关系,增强实验结论的可靠性。其中,直接用于论证结果的一组称之为实验组,用于对比的一组称之为对照组。
(1)对照实验组通常包括以下四种类型:
①空白对照:设计一个不加任何处理的实验,但要保证等量原则的存在。
例:“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。
②条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一种条件的处理。
例:“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”实验中,可存在以下实验组和对照组:
甲组:饲喂甲状腺激素(实验组)
乙组:饲喂甲状腺素抑制剂(条件对照组)
丙组:对蝌蚪不做任何处理(空白对照)
③自身对照: 实验组和对照组在同一个对象上进行,不另设对照组。
例:“植物质壁分离和复原实验”就是典型的自身对照,关键是观察实验前后的动态变化。
④相互对照:不设对照组,而另设实验组相互对照。
例1:“胚芽鞘向光性实验”中,利用若干组燕麦胚芽鞘受不同条件处理的实验组之间的对照,说明了生长素与植物生长弯曲的关系。
例2:“证明玉米根的生长方向与地心引力的关系”实验,利用在垂直方向上,不同方向放置的玉米种子之间根的生长相互对照,说明了根的生长与地心引力的关系。
(2)如何设置对照实验呢?
对照实验设置的正确与否,关键就在于如何尽量去保证“除一关键条件与实验组不同外,其它实验条件与实验组完全相同”。具体来说有如下四个方面:
①所有用生物材料要相同,即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。
②所用实验器具要相同,即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。
③所用实验试剂要相同,即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。
④所用处理方法要相同,如保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要一致。
有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要作同样的处理。所有的处理最终均体现在语言表达上。
二、生物实验设计解题技巧
1. 实验设计题一般分为两种类型:
验证类实验设计:对于实验现象可以由要验证的结论直接得出,不用讨论。
例:验证甲状腺激素的作用;验证胰岛素的作用;验证酶的专一性;验证植物的向光性;验证温度对酶催化性的影响等待。
探究研究类实验设计:对于实验现象一般要讨论并得出相应的结论。(一般从正、反、中间去讨论,例:温度对甲状腺激素的作用是否有影响。)
得到题目后仔细阅读,从题干内容确定实验属于哪种类型,确定该题的结论是直接得出还是要进行讨论得出。
2. 解题思路:实验目的实验变量实验步骤实验结论
(1)明确实验目的;通过实验目的确定实验变量;(题中可变的单一因素)找到实验变量是整个解题的关键。
(2)设计对照实验应遵循:单一因素不同;其他因素相同且最适。
3. 实验设计过程中实验步骤的一般文字描述(步骤设计一般不宜连续描述,需要分段叙说,并加以编号);一般方案如下:
实验步骤:
(1)取样本材料数量n或实验器械数量n,编号1、2、……(或A、B、……/或甲、乙)
(在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物,取材时要注意数量和生理及发育状态相同;一般要用的文字:生长状况、大小相似、发育状态相同等。实验用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等等。这些材料用具在试题中都会给出,注意要结合实验的目的、原理合理利用。)
(2)设置实验组和对照组,两组所取的材料数量要相同(可用n株或n只),或两组加入的物质总量要相同(可用“等量”)。
(3)实验组和对照组在除一关键条件不同外,其它条件相同,并在适宜条件下进行实验,实验所用的时间要相同。
(4)观察实验组和对照组出现的实验现象或结果并记录。
(预测)实验结果:若为验证性实验,根据相关原理解题,结果唯一。若为探究性实验,将所有的可能符合实际的结果排列出来。
分析实验结果:(1)先写原理。(2)运用原理进行分析怎样得出相应的结果。
三、简明地组织语言文字
1. 叙说中尽量要用规范的实验术语,不能用含糊的口语,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”等等。
2. 准确地预测实验结果,实验设计的最后往往还需要预测实验结果,在结果预测上要全面、准确。而在这一环节上,学生往往会出现各种各样的错误。例如:
(1)测交结果预测,除了全黑、有白有黑外,还有全白。
(2)加碘后,“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”;另外“不变”也不能说成“无现象”。
(3)用亚甲基蓝做菌量检测时,不能把“褪色”说成“无色”。
(4)在验证甲状腺激素对促进幼小动物发育的作用时,不能把“发育”说成“生长”。
(5)研究光对种子萌发的影响时,不能把“有无光照”说成“阳光”、“阴暗”。
生物实验设计范文6
高中生物实验原理是实验设计的基础,实验原理包括以下两点:
(1)自变量对因变量的具体影响。
(2)观察或检测因变量的依据。实验原理一般表述为:某种因素(自变量或操作过程)会(可能)产生某种结果(因变量或操作结果),通过某种方式(或观察指标),可以观察到(达到实验目的)。
例1验证不同波长对黑藻光合作用强度的影响。
解析:该实验的目的是题干中的最后一句话。根据实验目的,得知该实验属于验证性实验,实验结果和结论是唯一的。分析实验装置可知:该实验的自变量是光的波长;因变量是黑藻的光合作用强度,可用单位时间内O2的产生量来检测;因题目中提供的实验材料有pH试纸,因变量的光合作用强度也可以用溶液中酸碱度的变化来体现;无关变量有光照强度、NaHCO3溶液浓度、温度、灯泡与装置的距离等,要保证这些条件相同且适宜。根据光合作用的影响因素确定其实验原理为:不同波长的光通过影响光反应影响黑藻的光合作用强度,如红光和蓝紫光有利于提高光合作用强度,而绿光不利于提高光合作用强度;通过比较单位时间内气泡(O2)产生量或溶液pH的变化,可以确定光质对黑藻光合作用强度的影响。
二、巧妙解题
1.选材
选材是操作实验方法和实施实验步骤的保证。实验材料的选择要分析“有什么用”“、怎么用”,如颜色反应的实验材料要求待测物质含量高,无色或接近无色。
2.书写实验设计步骤
(1)分组编号。选材并组装实验设备,将长势相同的植物或年龄、大小、体质相同的实验动物分为若干组,并作好编号。
(2)设置对照。根据实验变量设置对照,施加自变量为实验组,不施加自变量设为对照组;除自变量不同外,要控制好无关变量的条件。
(3)条件处理。将实验设置对照后的培养或反应放在相同且适宜的条件下培养或反应。
(4)观察并记录。观察实验现象(颜色变化,生理特征变化等),测定指标(光合速率,液滴移动距离等),记录实验数据。
例2探究下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少的原因。
解析:例2的实验未提供实验材料,需要自行确定,选择日龄、大小、体重、健康状况相同的实验动物若干只,甲状腺切除手术需要相应的手术器械,还应提供一定浓度的促甲状腺激素溶液。高中生物设计实验步骤时需设置对照,实验组为切除甲状腺的实验动物,对照组为不切除甲状腺,但做相同手术的实验动物。根据上述分析,确定实验步骤为:取日龄、大小、体重、健康状况相同的实验动物若干只,平均分为两组,甲组为实验组,乙组为对照组。测量两组实验动物血液中的TRH含量。用手术器械将甲组动物的甲状腺切除,乙组不做切除,但做相同的手术。对甲、乙两组实验动物注射等量且适宜浓度的TSH。一段时间后,测定甲、乙两组实验动物血液中的TRH含量。
3.分析实验结果,得出实验结论。验证性实验是对实验目的的肯定,结果和结论只有一个。探究性实验,则结果往往有多种可能,要写出所有的可能。每个结果对应一个结论。
三、其他注意点
1.根据题干提供的实验材料选择正确的实验方法。如验证胰岛素的生理功能应该用注射法不宜用口服法。
2.实验步骤书写要规范。实验步骤书写要分步描述。
3.尽可能用“一段时间”、“一定量的”等定性的语言来表达在量上难以做到准确的量化表述。