生物實驗設計原則和方法.ppt

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1、生物實驗設計原則和方法武城二中王德恒實驗名稱是關于一個什么內容的實驗。實驗目的要探究或者驗證的某一事實。實驗原理進行實驗依據(jù)的科學道理。實驗條件完成該實驗必需的儀器、設備、材料藥品條件。實驗方法與步驟實驗采用的方法及必需操作程序。實驗數(shù)據(jù)與記錄對實驗過程及結果應有科學的測量手段與準確的記錄。實驗結果預測及分析能夠預測可能出現(xiàn)的實驗結果并分析導致的原因。實驗結論對實驗結果進行準確的描述并給出一個科學的結論。一、實驗設計的原則1.科學性原則所謂科學性，是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的

2、選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。2、等量原則等量性原則強調的是無關變量。必須嚴格控制等量（數(shù)量）即相同，以平衡和消除無關變量對結果的影響。需要強調的是這些無關變量在進行嚴格控制時，等量且適宜。如在探索PH對酶活性影響的實驗中，單一變量是PH，除PH之外的其他一切對酶活性有影響的無關變量不但要嚴格控制等量，而且要適宜的量，如對溫度的控制不但要相同，而且要適宜，即要給予酶活性所需的適宜的溫度，而不能控制在低溫或高溫條件下的等量。單一變量原

3、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3.單一變量原則此兩個原則都是在設計對照實驗時必須堅持的原則。所謂單因子變量原則，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(xiàn)不同結果時，才能確定造成這種不同結果的原因肯定是這個變量造成的，從而證明實驗組所給實驗因素的作用，因此在設計對照組實驗時首先要確定變量并加以正確設置，至于將誰作為變量則很容易確定，即要驗證誰則把誰作為變量，也就是要把所要驗證的中心條

4、件作為變量。如要探索PH對淀粉酶活性的影響，則需把PH作為變量；要驗證光合作用需要光則應將光作為變量；要驗證光合作用需二氧化碳則把二氧化碳作為變量等等。等量性原則與單因子變量原則是完全統(tǒng)一的。只不過強調的側面不同，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實驗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即相同，以平衡和消除無關變量對結果的影響，需要強調的是這些無關變量在進行嚴格控制時，不但要等量，而且是在適宜條件下的等量，常態(tài)條件下的等量。如在探索PH對酶活性影響的實驗

5、中，單一變量是PH，除PH之外的其他一切對酶活性有影響的無關變量不但要嚴格控制等量，而且要適宜的量，如對溫度的控制不但要相同，而且要適宜，即要給予酶活性所需的適宜的溫度，而不能控制在低溫或高溫條件下的等量。該實驗一是要獲得和解釋溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應變量）的因果關系。二是確保變量唯一。即實驗操作中要盡可能避免無關變量及額外變量的干擾。例如，上述實驗中除實驗變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，實驗操作程序，溫度處理的時間

6、長短等等，都屬于無關變量，要求對低溫、適溫、高溫三組實驗是等同、均衡、穩(wěn)定的；否則會在實驗結果中產(chǎn)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。例：在”溫度對淀粉酶活性的影響”的實驗中，所給定的低溫（冰快）、適溫（37℃）、高溫（沸水?。┚褪菍嶒炞兞?。由于低溫、適溫、高溫的條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應結果也隨之變化，這就是反應變量（因變量）。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

7、的對象組；對照組，是不接受實驗變量處理的對象組。4.對照原則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。（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“探究光照強度對植物生長的影響”實驗。（3）自身對照：指實驗與對照在同一對象上進行，

8、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。平行重復原則，即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。5.平行重復原則：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