生物论文实验设计应注意的几个问题.doc

生物实验活动中应注意的几个问题 马庄乡初中 李俭周 生物学是一门以实验为基础的自然科学 ，生物科学的每一个原理，每一种现象，每一个知识点都可以通过实验来验证、探索，同时，观察和实验是生物科学研究的重要方法，是学生获取知识的重要源泉，是实践新课标的切入点。下面谈谈实验设计应注意的几个问题： 1、明确实验目的 明确实验设计要解决什么问题，或探索验证什么结论。只有明确实验目的才能明了运用哪一原理进行实验设计，才能明白实验设计中哪一因素是实验变量。 例如：①、“验证烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质”。该实验原理和实验思路同教材“肺炎双球菌转化实验”、“噬菌体侵染细菌实验”：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开，单独地观察它们的功能。 ②、“探索温度对酶活性影响的实验”，探讨的问题是温度与酶活性之间的关系，那么在实验设计中，“温度”这一因素就是实验变量 2、遵循实验原理w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。 例如：“设计实验验证唾液淀粉酶是蛋白质”，该实验的实验原理同教材中常规实验“生物组织中蛋白质的鉴定”实验原理相同，因此可用双缩脲试剂与唾液的呈色反应来验证这一问题，明确了这一原理之后，也就明确了其主要实验步骤同“生物组织中蛋白质的鉴定”类似。 3、实验材料的选择 正如孟德尔选择豌豆作为实验材料 是其遗传实验成功的原因之一一样，正确的选材决定着实验的成败。实验的选材是受实验原理、实验目的制约的。 例如：“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”，实验目的是鉴定组织中存在可溶性还原糖，因而，取材应注意含糖量要高。鉴定的原理是“还原性糖与斐林试剂的呈色反应”，为使呈色反应易于观察，所选材料最好无色透明；“叶绿体中色素的种类及颜色”实验，所选材料应当是色素含量高的材料（新鲜菠菜）；“植物细胞质壁分离与复原实验”的选材应注意两点：一是选材必须有液泡存在；二是为了便于观察，所选材料的细胞液最好有一定颜色。 4、对照实验的设置 一个完整的实验设计应包括实验组和对照组，实验组接受处理，对照组不进行处理。对照实验的设计常有如下四种类型： ⑴空白对照： 设计一个不加任何实验处理的对照组。 ⑵自身对照： 指实验与对照在同一对象上进行，即不加设对照组。如“植物细胞质壁分离和复原实验”是典型的自身对照，这种对照的关键是比较实验处理前后的变化。 ⑶条件对照： 给实验组某种处理，给对照组另一条件处理。如在“证明甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，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：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照组） 丙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照） ⑷相互对照： 不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。如在“植物向光性”的实验设计中，2与1对照可证明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可与1对照，4也可与1对照，也可与2对照。 5、找准实验要素——变量 变量，亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同，通常有以下两类4种变量： ⑴实验变量与反应变量。实验变量，亦称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。反应变量，亦称因变量，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。实验的目的在于解释这种前因后果。例如，在“唾液淀粉酶水解淀粉的实验中，所给定的低温（冰块）、适温（37℃）、高温（沸水浴）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也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获取解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。 (2)无关变量与额外变量。无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。额外变量，亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。 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、唾液新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、试剂溶液的剂量和实验操作程序、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3组实验是等同、均衡稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素和条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量。“探索温度对酶活性影响”的实验中，是应“先将三支试管分别放入37℃、0℃ 、沸水中5分钟后再加淀粉酶”还是“先向三支试管中加入唾液后再将三支试管分别放入37℃、0℃ 、沸水中”呢？表面看两种操作无多大差别，其实前者的操作才是正确的，因为如果先向盛有淀粉溶液的试管中加入唾液，此时唾液中淀粉酶对三支试管中淀粉均起消化分解作用。 7、常见的经典性实验方