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高2013级生物实验设计专题

一.完整实验设计的根本内容

实验名称:是关于一个什么内容的实验。(即:研究或实验的内容)

实验目的:要探究或者验证的某一事实或者做了该实验后，要解决什么问题？

实验原理:进行实验依据的科学道理。(即完成该实验所应用到的理论依据是什么？)

材料用具：包括实验材料、仪器或试剂等

实验的操作步骤:涉及到实验设计思想、器材、药品的使用、实验设计原那么〔对照、科学性、简便性、单一变量、可重复性、控制与平衡控制等〕的表达。

实验测量与记录:对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。

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。(注：有些考题要求考生预测可能的实验结果，并推断相关的结论。)

注：关于“假设”“预期”“结果”与“结论”的辨析

(1〕假设

“假设”，也称假说或猜想，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。如“观察植物细胞质壁别离和复原”实验中，提出的假说应为：

当细胞外溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水

当细胞外溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水

〔2〕预期

“预期”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“假设假设成立，那么应有何种结果”，“观察植物细胞质壁别离与复原实验”中，假假设假设成立，那么应有处于高浓度〔30％〕蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞因不断失水→质壁别离，而处于清水中的已别离细胞因细胞吸水→质壁别离复原

〔3〕结果：

结果应为实验实际出现的情况，如“质壁别离复原实验”中处于30％蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞果真发生了质壁别离，而处于清水中的已别离细胞果真发生了复原现象。

〔4〕结论：

结论的得出须依据实验结果，即假设出现的结果与预期结果一致那么得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，假设实验出现的结果与预期结果不符，那么得出的结论应为“假说不成立”。

由此可知，“假设”应对应“结论”，“预期”应对应“结果”，在实验讨论时应注意描述的科学性即“如果出现何种结果，那么应有何种结论”，例如用检测呼吸装置的红色液滴检测酵母菌呼吸类型时，应为假设液滴向左移动那么推出什么结论，假设液滴向右移动那么推出什么结论，而不能描述为“假设为有氧呼吸，那么液滴向哪移动”，再如在验证淀粉，碘液能否通过半透膜时应描述为“假设袋内外液体均变蓝〔结果或现象〕，那么淀粉、碘液均能通过半透膜。”而不能描述为“假设淀粉、碘液均能通过，那么袋内外液体均变蓝”。

二、实验设计的主要根本原那么

〔一〕科学性原那么

在实验设计中必须有充分的科学依据。生物学实验中，一种生命现象的发生往往有其复杂的

前因后果，从不同角度全面地分析问题就是科学性的根本原那么。

包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。

实验原理的科学性

实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。如要求学生设计实验验证钙离子在血液凝固中的作用。题中给出了两个实验原理；血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，假设缺少它那么血液不能凝固；草酸溶液能与血液中的钙离子发生反响，形成草酸钙沉淀，因此具有抗凝血作用。这两条原理科学而且完整，学生可由此产生明确的设计思路。

②实验材料选择的科学性

根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验到达预期结果的关键因素之一。如“复原性糖鉴定实验”中以苹果或雪梨细胞组织液为材料，以及“植物细胞质壁别离与复原”实验中以紫色洋葱为实验材料等实验都是一些经典的成功选材的范例。

思考：复原糖的鉴定、蛋白质的鉴定、植物细胞有丝分裂观察、叶绿体色素提取与别离、

植物细胞的质壁别离与复原、细胞质流动的观察等实验中应选择哪些实验材料才能得到较好的实验效果？为什么？

③实验方法的科学性

只有科学而严谨的实验方法，才能得出正确而可靠的实验结果。如鉴定蛋白质的实验中，根据蛋白质分子在碱性环境中与硫酸铜反响形成紫色的反响特点，实验过程中必须先加双缩脲试剂A液〔质量浓度为0.1g/ml的氢氧化钠溶液〕，振荡后再加B液〔质量浓度为0.01g/ml的硫酸铜溶液〕。而不能反过来，或把A液与B液混合后参加，这样均不能得到预期的实验结果。

思考：在光合作用强度的检测实验中用绿光灯照射可看成是黑暗条件的依据是什么？在鉴定光合作用产物实验中，为什么要对植物进行饥饿处理，这样做的科学性表达在哪里？

④实验结果处理