高中生物实验设计总结

1、一、实验设计的基本内容1、实验名称：是关于一个什么内容的实验。2、实验目的：要探究或者验证的某一事实。3、实验原理：进行实验依据的科学道理。4、实验对象：进行实验的主要对象。5、实验条件：完成该实验必备的仪器、设备、药品条件。6、实验方法与步骤：实验采用的方法及必需的操作程序。7、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的记录。8、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。9、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。二、实验设计的基本原则1.1.单因子变量原则单因子变量原则2.2.对照性原则对照性原则3.3.等量性原则等量性原则4.科学性原

2、则5.可重复性原则6.简约性和可行性原则 1.单因子变量原则（单一变量原则）：指的是在一组实验中实验组和对照组之间只能有一个反应变量。 变量：或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同，通常可分为两类： 实验变量与反应变量实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。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。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。 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现象或结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变

3、量所引起的变化和结果。实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量，以减少误差。请您分析教材中影响酶活性的条件中的自变量、因变量、无关变量等2、对照性原则一个实验总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，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组 种类：空白对照：指不做任何实验处理的对象组。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。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，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。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，大都是运用相互对照，如“植物

4、的向性”的等组实验中，5个实验组采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。3.等量性原则等量性原则是指实验组和对照组除一个实验变量不同外，其他无关变量要全部相同，以消除无关变量对实验结果的影响。如探究PH值对酶活性的影响时，实验变量是PH值，除PH值不同外，其他无关变量（如温度、试管大小、添加的溶液量、试剂多少、实验时间等）在实验组和对照组中要完全相同、等量。如何操纵自变量、检测因变量和控制无关变量如何操纵自变量、检测因变量和控制无关变量是实验设计的三大核心问题。是实验设计的三大核心问题。例：在“探究光照强度与大豆光合作用速率之间的关系”实验中，以上三种变量

5、分别是什么？应如何操纵、检测和控制？三、实验类型的比较1.探究性实验:指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索分析、研究得出的结论，从而形成科学概念的一种认知活动2.验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重要性实验四实验题的考查形式1.考查写实验目的（研究课题）写实验目的的方法：探究（或验证）自变量与因变量的关系。（所以先找自变量和自变量）【典题【典题1】（】（08海南）海南）在观察洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离和复原现象时发现，蔗糖溶液浓度不适宜会造成实验失败。请据此拟定一个相关研究的课题。要求写出课题名称及相关

6、研究中的自变量和因变量。课题名称： 自变量： 因变量： 【典题【典题2】2008宁夏高考宁夏高考在用生长素促进某植物枝条生根的实践过程中，发现枝条生根情况不一，分析其原因，认为可能与生长素的浓度有关。请据此拟定一个相关研究的课题，要求写出课题名称及相关研究中的观察指标和影响这一指标的因素。课题名称： 观察指标： 影响这一指标的因素： （07年宁夏卷）同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上，但单位面积产年宁夏卷）同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上，但单位面积产量差别很大，为了探究两块土地上产量不同的原因，请根据所学知识提出一个值得研量差别很大，为了探究两块土地上产量不同的原因

7、，请根据所学知识提出一个值得研究的课题（要求写出课题的题目）究的课题（要求写出课题的题目） 2.考查写实验原理实验原理是做实验的理论依据。写实验原理的方法：先写理论性结论性知识，再写施加自变量后出现的因变量【典例3】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B

8、组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用请回答：（1）该实验原理是 。 【典例4】为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答下列问题：实验材料：具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液，喷壶等。（1）实验步骤：将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。用喷壶分别将 和 喷洒在A、B两组幼苗上。将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的 。（2）预测实验结果： 。（3）上述实验中，如果A、B两组各选用1株

9、幼苗进行实验，是否影响实验结果的可靠性？为什么？（4）该实验原理是： 。3.考查写实验操作步骤（实验步骤的考查频率非常高）写实验步骤的方法：（步骤前后找信息）第一步：取材、分组编号（注意排除无关变量如关键词：等量、相同）第一步：取材、分组编号（注意排除无关变量如关键词：等量、相同）第二步：设置实验组和对照组（必须明确自变量，注意等量性原则）第二步：设置实验组和对照组（必须明确自变量，注意等量性原则）第三步：放在相同且适宜条件下培养（或反应）第三步：放在相同且适宜条件下培养（或反应）第四步：观察并记录实验结果（具体写出因变量的变化）第四步：观察并记录实验结果（具体写出因变量的变化）【典例5】为探

10、究0.1mg/L的萘乙酸（生长素类似物之一）对种子萌发的影响，某生物兴趣小组要进行实验研究。若你是其中一员，请你根据下面提供的实验材料和用具完成实验方案的设计，并预测可能的实验结果。材料用具：干燥的萝卜种子若干，小烧杯2个，垫有滤纸的培养皿2个，0.1mg/L的萘乙酸溶液，蒸馏水，量筒。（1）实验假设： 。（2）方法步骤： 第一步： 。第二步：在两个小烧杯中各放入若干粒干燥的萝卜种子，浸泡24h。第三步：取2个垫有滤纸的培养皿， ，然后，盖上培养皿盖，放在22恒温箱中培养。第四步：一周后， 。 （3）预测可能的实验结果： ； ； 。（4）方法步骤的第三步中“盖上培养皿盖”的目的是 ； 。（5）

11、若该浓度萘乙酸对萝卜种子萌发有促进作用，要进一步探索萘乙酸促进种子萌发的最适浓度，应该对上述实验方案中的方法步骤做哪些主要补充。 4.考查写实验结果与结论的实验结果：即实验现象实验结论：理论性的，紧扣实验目的注意探究性实验与验证性实验的区别：（详见前面的表格）1）验证性实验）验证性实验 由于验证性实验的结果已知，结由于验证性实验的结果已知，结论一定，所以只需从题干中找出结论，再通过结论一定，所以只需从题干中找出结论，再通过结论推测出实验结果或实验现象即可。论推测出实验结果或实验现象即可。2）探究性实验）探究性实验 由于结果未知，结论多种，故只由于结果未知，结论多种，故只有合理分析推理，才能准确

12、作答。有合理分析推理，才能准确作答。【典例6】（10分）已知菠菜的干叶病是由干叶病毒引起的，但不清楚干叶病毒的核酸种类，试设计实验探究之。实验原理：（略） 实验材料：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、其他必需器材。 实验步骤： 选取两株生长状况相似的菠菜植株，编号为a、b。 ； ； 。再过一段时间后，观察两株菠菜的生长情况。实验结果及结论。 ； 。5.评价实验的考查能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。【典例7】生物小组的同学为了研究叶绿体色素对不同波长光的吸收情况，设计了一个小试验，具体步骤如下：（1）室外随意搬取4株天竺葵，制作4个能装下天竺葵的相同规格的黑色硬纸盒，每个纸盒