生物实验设计原则和方法-1.ppt

* 生物实验设计原则和方法 武城二中 王德恒 实验名称 　是关于一个什么内容的实验。 实验目的　 要探究或者验证的某一事实。 实验原理　 进行实验依据的科学道理。 实验条件　 完成该实验必需的仪器、设备、材料 药品条件。 实验方法与步骤　 实验采用的方法及必需操作程序。 实验数据与记录　 对实验过程及结果应有科学的测量 手段与准确的记录。 实验结果预测及分析　能够预测可能出现的实验 结果并分析导致的原因。 实验结论　 对实验结果进行准确的描述 并给出一个科学的结论。 一、实验设计的原则 1. 科学性原则 所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。 2、等量原则 等量性原则强调的是无关变量。必须严格控制等量（数量）即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响。需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，等量且适宜。 如在探索PH对酶活性影响的实验中，单一变量是PH，除PH之外的其他一切对酶活性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且要适宜的量，如对温度的控制不但要相同，而且要适宜，即要给予酶活性所需的适宜的温度，而不能控制在低温或高温条件下的等量。 　　单一变量原则即一个实验中只能有一个自变量，即实验过程中欲处理的实验因素，其他实验条件各组应当一致，以避免或减少无关变量和额外变量的干扰 3. 单一变量原则 此两个原则都是在设计对照实验时必须坚持的原则。 所谓单因子变量原则，强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量，只有这样当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的，从而证明实验组所给实验因素的作用，因此在设计对照组实验时首先要确定变量并加以正确设置，至于将谁作为变量则很容易确定，即要验证谁则把谁作为变量，也就是要把所要验证的中心条件作为变量。如要探索PH对淀粉酶活性的影响，则需把PH作为变量；要验证光合作用需要光则应将光作为变量；要验证光合作用需二氧化碳则把二氧化碳作为变量等等。 等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。 如在探索PH对酶活性影响的实验中，单一变量是PH，除PH之外的其他一切对酶活性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且要适宜的量，如对温度的控制不但要相同，而且要适宜，即要给予酶活性所需的适宜的温度，而不能控制在低温或高温条件下的等量。 该实验一是要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。二是确保变量唯一。即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如，上述实验中除实验变量（低温、适温、高温）以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程序，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的；否则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。 例：在”温度对淀粉酶活性的影响”的实验中，所给定的低温（冰快）、适温（37℃）、高温（沸水浴）就是实验变量。 由于低温、适温、高温的条件变化，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（因变量）。 　 对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，排除无关变量的影响，增加实验结果的可信度和说服力。 通常，一个实验总是分为实验组和对照组。 实验组，是接受实验变量处理的对象组； 对照组，是不接受实验变量处理的对象组。 4. 对照原则 　 至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型： （1）空白对照：指不做任何处理的对象组。 如“验证活细胞细胞膜具有选择透过性”实验中，A组烧杯中加了盐酸，B组加等量清水，B组相对A组而言不含HCl，B组就是空白对照。 （2）相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。在等组实验法中，大都是运用对照。例如