实验设计有关知识研究报告.ppt

实验专题 实验设计的常规解题思路 明确实验目的 分析实验原理 提出实验思路 设计实验步骤 预期实验结果 实验变量 无关变量 反应变量 施加干扰 随机分组 设置对照 条件适宜 重复实验 观察现象 测量数值 操纵 控制 捕获 设计实验步骤(光照对种子萌发的影响) －－分组标号、前测、控制无关变量： ①向培养皿中倒入适量的水，将等量的种子分别放入甲、乙两组培养皿中 －－设置实验组（甲组）和对照组（乙），设置单一变量 控制无关变量： ②将甲组置于有光照的环境中，乙组置于黑暗环境中。 －－控制无关变量，观察、后测、记录结果： ③使两组所处温度、水分、空气状况相同且适宜的条件下培养。一段时间后统计两组种子的萌发率，并分析其差异程度 二、实验设计的基本原则 1、对照性原则 2、单一变量原则 3、等量原则 4、科学性原则 5、平行重复原则  1．实验题目：植物的向光性实验。 2．目的要求：观察植物在单侧光照射下的生长 情况，植物的生长具有向光性。 3．材料用具：植物幼苗(玉米、小麦等)、火柴 杆、小花盆(或培养皿)、泥土、不透光的纸盒、台 灯、剪刀。 4．实验假设：依据植物生长的向光性原理，幼 苗应朝纸盒开孔的方向生长，也就是向着光源的方 向生长。 5．实验预期：经过一定时间之后，幼苗将弯向 光源生长。 6．方法步骤：一般步骤叙述三步曲。 (1)将几株长势相同但真叶尚未出胚芽鞘的小麦幼苗依 次排开，分别栽种在两个花盆中，编号甲和乙。在幼苗的旁边插一根火柴杆，作为对比的参照物。(2)将制作好的不透光的遮光罩扣住花盆甲，带小孔的遮光罩纸盒扣住花盆乙，白天将装置置于阳光充足 的地方，夜间以台灯代替光源，使光从小孔中透入纸盒。(3)每天打开纸盒，观察幼苗的生长情况，记录下高度、倾斜角,但要注意，打开纸盒观察实验现象的时间 该尽可能地短，并保持透光孔的方向与前次一致。 7．分析实验结果，得出实验结论。 8．撰写实验报告，交流成果。 （1）种类 ★空白对照：对照组不做任何实验处理。 ★?自身对照：实验组和对照组在同一研究对象上进行，不再另设对照组。 ★?相互对照：不单独设对照组，而是几个实验组相互对照。 ★条件对照：对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素，而这种处理是作为对照意义的 。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。 2.对照组与实验组的确定 实验组：是接受实验变量处理的对象组。 对照组：对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。 1、对照性原则 2、单一变量原则 单一变量原则： 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。 遵循单一变量原则，对实验结果进行科学的分析和增强实验结果的可信度与说服力。 自变量（亦称实验变量） 是指实验中要研究和控制的因素或条件。 因变量（亦称反应变量） 是指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。 无关变量（也称控制变量） 是指实验中除实验变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。 3、等量性原则 （1）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）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、洁净度等要完全一样。 （3）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）处理方法要相同： 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，但还是要作同样的处理。 4、科学性原则 （1）实验原理的科学性 （2）明确实验要求和目的，确定实验思路科学性 （3）实验材料选择的科学性 （4）设计实验步骤要合理 （5）实验结果的科学性 5、平行重复原则 在实验设计中必须注意实验的可重复性。任何实验必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。 [例1]：为了验证甲状腺激素的生理作用，试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标，根据给出的实验材料和用具，设计实验步骤，预测实验结果，并作出分析。 （1）材料和用具：日龄相同体重相近的雄性成年大白鼠两组，甲状腺激素溶液，蒸馏水，灌胃器，耗氧量测定装置，小动物活动测定仪等。 （实验提示：给药途径为每日灌胃，给药剂量和仪器操作不作考试要求，室温恒定。) （2）方法与步骤：______________________________________