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高中生物实验设计原则和方法ppt课件
* * 生物实验设计 原则和方法 一、实验设计的原则 实验设计的原则有:科学性原则、对照原则、单一变量原则和平行重复原则等。 从做题的角度出发,在设计实验时,应着重注意单一变量原则和对照原则。 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。 1. 单一变量原则 例如“探究海藻糖是否可以保护组织细胞免受低温损伤”实验中,“是否添加海藻糖”为自变量,其余的条件如温度(低温)、组织细胞的量等都是无关变量,甲、乙两组应保持相同。 又如“验证活细胞细胞膜具有选择透过性”实验中,“A、B两烧杯中的不同pH值”为自变量,烧杯大小、花瓣多少等是无关变量。 除了自变量外: 实验材料要相同,包括数量、大小、生理状况等;实验器具要相同,包括材质、大小等; 实验试剂要相同,包括种类、成分、浓度、体积等;环境条件要相同且适宜,例如温度、光照、pH等。 怎样在实验中体现单一变量原则? 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。 2. 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“探究光照对植物生长的影响”实验。 (3)自身对照:指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的状况为对照组,实验处理后的变化则为实验组。 (4)条件对照:指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的。 ???? 1、准确把握实验目的。 实验目的是整个实验设计的灵魂,所有实验步骤的设计都要围绕实验目的这个核心进行,因此在进行实验设计前首先要认真分析实验目的。 通过分析实验目的一方面可确定实验变量,为实验条件的控制、对照实验的设置提供依据;另一方面可确定实验性质,即实验是“验证性实验”还是“探究性实验”,以便能正确地预期实验结果和结论。 二、实验设计程序 ????2、细心弄清实验要求。 一种生物学现象的证实可通过不同的实验来证明,但究竟选用何种方案,则要根据题目要求和所给的材料及用具来确定,所以在把握实验目的后,要细心地弄清题目的要求和题中的条件,特别是不能随意增减材料,否则尽管实验设计得很完美,但若不合题意,还是会丢分甚至不得分。 ???3、精心策划方法步骤。 实验方法步骤的策划是整个实验设计的精髓,是一个好的实验设计最富有创意的闪光之处,也是搞好实验设计的关键所在,设计中应注意遵循设计的原则。实验步骤一般为三步:第一步,取材,分组,编号; (有时需要先对部分材料进行加工)第二步,分组处理,设置对照,控制变量; (有时此步也可以分为几个步骤)第三步,观察实验现象。 ???? 4、准确预测实验结果和结论。 实验结果即实验过程中观察到的实验现象或收集到的数据;结论则是通过对实验结果的分析得出的定性表述。 结论应紧扣实验目的,回答实验目的提出的问题。实验目的的类型不一样,结果和结论的写法就不一样。 ???? ⑴验证性实验:验证性实验的实验目的是“预料之中”的,因此结果和结论只有一种情况。结果即为由所学知识或实验原理推出的现象,结论即为实验目的。 ???? ⑵探究性实验:探究性实验是对未知的生物学现象进行探索,因此预期的结果及结论是所有可能出现的情况,为多种情况。其书写格式一般为“如果……则……;如果……则……”。 ?? 例一:(探究型)请你根据相关知识,设计一个实验探究镁是植物生长发育过程所必需的元素,请写出简要步骤、预期结果及结论。 实验材料和用具:若干株番茄幼苗、蒸馏水、各种元素、多个培养瓶等。 三、实验设计例题
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