高中生物實驗設計原則和方法課件

生物實驗設計原則和方法高中生物實驗設計原則和方法一、實驗設計的原則

實驗設計的原則有：科學性原則、對照原則、單一變量原則和平行重復原則等。從做題的角度出發(fā)，在設計實驗時，應著重注意單一變量原則和對照原則。高中生物實驗設計原則和方法

單一變量原則即一個實驗中只能有一個自變量，即實驗過程中欲處理的實驗因素，其他實驗條件各組應當一致，以避免或減少無關變量和額外變量的干擾。1.單一變量原則高中生物實驗設計原則和方法

例如“探究海藻糖是否可以保護組織細胞免受低溫損傷”實驗中，“是否添加海藻糖”為自變量，其余的條件如溫度（低溫）、組織細胞的量等都是無關變量，甲、乙兩組應保持相同。又如“驗證活細胞細胞膜具有選擇透過性”實驗中，“A、B兩燒杯中的不同pH值”為自變量，燒杯大小、花瓣多少等是無關變量。高中生物實驗設計原則和方法

除了自變量外：實驗材料要相同，包括數(shù)量、大小、生理狀況等；

實驗器具要相同，包括材質、大小等；實驗試劑要相同，包括種類、成分、濃度、體積等；

環(huán)境條件要相同且適宜，例如溫度、光照、pH等。

怎樣在實驗中體現(xiàn)單一變量原則？高中生物實驗設計原則和方法

對照原則是設計和實施實驗的準則之一。通過設置實驗對照對比，排除無關變量的影響，增加實驗結果的可信度和說服力。通常，一個實驗總是分為實驗組和對照組。實驗組，是接受實驗變量處理的對象組；對照組，是不接受實驗變量處理的對象組。

2.對照原則高中生物實驗設計原則和方法

至于哪個作為實驗組，哪個作為對照組，一般是隨機決定的。按對照的內容和形式上的不同，通常有以下對照類型：（1）空白對照：指不做任何處理的對象組。

如“驗證活細胞細胞膜具有選擇透過性”實驗中，A組燒杯中加了鹽酸，B組加等量清水，B組相對A組而言不含HCl，B組就是空白對照。高中生物實驗設計原則和方法（2）相互對照：指不另設對照組，而是幾個實驗組相互對比對照。在等組實驗法中，大都是運用對照。例如“探究光照對植物生長的影響”實驗。（3）自身對照：指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照組。自身對照，方法簡便，關鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異，實驗處理前的狀況為對照組，實驗處理后的變化則為實驗組。（4）條件對照：指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的。

高中生物實驗設計原則和方法

1、準確把握實驗目的。實驗目的是整個實驗設計的靈魂，所有實驗步驟的設計都要圍繞實驗目的這個核心進行，因此在進行實驗設計前首先要認真分析實驗目的。通過分析實驗目的一方面可確定實驗變量，為實驗條件的控制、對照實驗的設置提供依據(jù)；另一方面可確定實驗性質，即實驗是“驗證性實驗”還是“探究性實驗”，以便能正確地預期實驗結果和結論。二、實驗設計程序

高中生物實驗設計原則和方法

2、細心弄清實驗要求。一種生物學現(xiàn)象的證實可通過不同的實驗來證明，但究竟選用何種方案，則要根據(jù)題目要求和所給的材料及用具來確定，所以在把握實驗目的后，要細心地弄清題目的要求和題中的條件，特別是不能隨意增減材料，否則盡管實驗設計得很完美，但若不合題意，還是會丟分甚至不得分。

高中生物實驗設計原則和方法

3、精心策劃方法步驟。實驗方法步驟的策劃是整個實驗設計的精髓，是一個好的實驗設計最富有創(chuàng)意的閃光之處，也是搞好實驗設計的關鍵所在，設計中應注意遵循設計的原則。實驗步驟一般為三步：

第一步，取材，分組，編號；（有時需要先對部分材料進行加工）

第二步，分組處理，設置對照，控制變量；（有時此步也可以分為幾個步驟）

第三步，觀察實驗現(xiàn)象。高中生物實驗設計原則和方法

4、準確預測實驗結果和結論。實驗結果即實驗過程中觀察到的實驗現(xiàn)象或收集到的數(shù)據(jù)；結論則是通過對實驗結果的分析得出的定性表述。結論應緊扣實驗目的，回答實驗目的提出的問題。實驗目的的類型不一樣，結果和結論的寫法就不一樣。

高中生物實驗設計原則和方法

⑴驗證性實驗：驗證性實驗的實驗目的是“預料之中”的，因此結果和結論只有一種情況。結果即為由所學知識或實驗原理推出的現(xiàn)象，結論即為實驗目的。

⑵探究性實驗：探究性實驗是對未知的生物學現(xiàn)象進行探索，因此預期的結果及結論是所有可能出現(xiàn)的情況，為多種情況。其書寫格式一般為“如果……則……；如果……則……”。高中生物實驗設計原則和方法

例一：（探究型）請你根據(jù)相關知識，設計一個實驗探究鎂是植物生長發(fā)育過程所必需的元素，請寫出簡要步驟、預期結果及結論。

實驗材料和用具：若干株番茄幼苗、蒸餾水、各種元素、多個培養(yǎng)瓶等。三、實驗設計例題高中生物實驗設計原則和方法

實驗步驟：

1、配制完全營養(yǎng)液和缺鎂營養(yǎng)液；

2、取相同的培養(yǎng)瓶10個，等分成A、B兩個組；

3、向A組各瓶分別加入等量的完全營養(yǎng)液，向B組各瓶分別加入和A組各瓶等量的缺鎂營養(yǎng)液；

4、將長勢基本相同的10棵番茄幼苗分別放入A、B組10個培養(yǎng)瓶中，置于相同、適宜的環(huán)境條件下培養(yǎng)；

5、一段時間后觀察結果；高中生物實驗設計原則和方法

預期結果及結論：

1、若A組全部/大部分植株生長良好，B組全部/大部分生長異常，則說明鎂是植物生長發(fā)育的必需元素；

2、若A組和B組植株均生長良好，則說明鎂不是植物生長發(fā)育過程的必需元素；高中生物實驗設計原則和方法

例二：（驗證型）已知光照強度、溫度和二氧化碳濃度均能影響植物生長，且“在一定的光照強度范圍內,在其他條件適宜的情況下，光照越強，幼苗的質量增加越快”試設計一個實驗驗證之，并寫出簡要步驟、預期結果及結論。實驗材料：花盆若干、玉米幼苗若干、來自同一處的土壤若干以及減弱或加強光照的設備若干高中生物實驗設計原則和方法

實驗步驟：

1、取相同的花盆15個，分成等量的甲乙丙三組；

2、向各花盆加入等量的來自同一處的土壤適量，分別植入一株生長狀況大致相同的玉米幼苗；

3、對甲組幼苗施以弱光照，乙組適當遮蔭（相當于全光照的1/25），丙組全光照（晴天不遮蔭），其他條件三個組完全相同；

4、一段時間后稱量各