【正文】 于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會對反應(yīng)變量有干擾作用，例如，上述實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量 (低溫、適溫、高溫 )以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，實(shí)驗(yàn)操作程度，溫度處理的時(shí)間長短等等，都屬于無關(guān)變量， 要求對低溫、適溫、高溫 3組實(shí)驗(yàn)是 等同、均衡、穩(wěn)定的；如果無關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)因素或條件，對 3個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定不等同、不均衡，不穩(wěn)定，則會在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量或減少額外變量，以減少誤差。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 (2)單一變量原則 單一變量原則是處理實(shí)驗(yàn)中的復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。它有兩層意思：一是確?！皢我蛔兞俊钡膶?shí)驗(yàn)觀測，即不論一個(gè)實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量，都應(yīng)做到一個(gè)實(shí)驗(yàn)變量對應(yīng)觀測一個(gè)反應(yīng)變量；二是確?！皢我蛔兞俊钡牟僮饕?guī)范，即實(shí)驗(yàn)操作中要盡可能避免無關(guān)變 量 及額外變 量的干擾。 例如，上述實(shí)驗(yàn)遵循單一變量原則，第一，在觀測上要做到：低溫處理觀測記錄低溫下的變化和結(jié)果，高溫處理觀測記錄高溫下的變化和結(jié)果，反應(yīng)變量不能混淆；第二，在操作上要做到：對 3個(gè)實(shí)驗(yàn)要在預(yù)先的低溫、適溫、高溫條件下做實(shí)驗(yàn)處理，常見的錯(cuò)誤是先在常溫下做處理再放到低溫、適溫、高溫條件中進(jìn)行觀測；這樣就混入了“常溫”這個(gè)無關(guān)變量及額外變量?？傊瑢?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的全過程，都應(yīng)遵循單一變量原則。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 (3)控制與平衡控制 —— 保證實(shí)驗(yàn)不受干擾或?qū)⒏蓴_因素降低到最低程度 控制，是處理實(shí)驗(yàn)中變量關(guān)系的又一準(zhǔn)則，指實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格地操縱實(shí)驗(yàn)變量，以獲取反應(yīng)變量。與此同 時(shí)，還要嚴(yán)格地均衡無關(guān)變量，以消除額外變量的干擾。一句話，通過實(shí)驗(yàn)控制，盡量消除實(shí)驗(yàn)誤差，以取得較為精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 如果說 “ 單一變量 ” 原 則，主要是對實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量的控制而言，而這里的 “ 平衡控制 ” ，則主要是對無關(guān)變量與額外變量的控制而說的，意思是說，實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量的因素條件，很難避免，只能設(shè)法平衡和抵消它們的影響，常用的方法有： 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ① 單組實(shí)驗(yàn)法 對一組 (或一個(gè) )對象，既用 A法，又用 B法，順序隨機(jī)或輪流循環(huán)，這是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。例如，“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，通常是將做好的洋蔥紫色鱗片葉表皮細(xì)胞裝片，先用蔗糖溶液做質(zhì)壁分離觀察，接著又用清水做質(zhì)壁分離復(fù)原觀察，這就是單組實(shí)驗(yàn)法。由于對象同一，無關(guān)變量影響也就被平衡和抵消了。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ② 等組實(shí)驗(yàn)法 將狀況相等的對象分成兩組或多組，一組用 A法，另一組用 B法，這也是生物實(shí)驗(yàn)常用的實(shí)驗(yàn)方法。例如，“植物激素與向性”設(shè)計(jì)了 5組實(shí)驗(yàn)，其對象是玉米幼苗，要求品種、萌發(fā)期、粗細(xì)、大小、長勢等狀況都是相同的，這就是等組實(shí)驗(yàn)法，無關(guān)變量的影響起到了平衡和消除作用。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ③ 輪組實(shí)驗(yàn)法 對兩組或兩組以上的對象，循環(huán)進(jìn)行兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)處理，如甲組 —— A法、 B法；乙組 —— B法、 A法等，這樣能有效的平衡和抵消無關(guān)變量的影響。自然，操作起來要麻煩一些。例如，“植物向光性”實(shí)驗(yàn)，可隨機(jī)取 2株 (組 )生長狀況并不相等的玉米幼苗，作如下實(shí)驗(yàn)處理： 甲組：玉米幼苗 —— A選用“不透光”處理 B選用“單側(cè)光”處理 乙組：玉米幼苗 —— C選用“單側(cè)光”處理 D選用“不透光”處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則是 A＋ D(“ 不透光” )B＋ C(“ 單側(cè) 光” )的比較，這就是輪組實(shí)驗(yàn)法。這種實(shí)驗(yàn)處理的匹配，對平衡、消除無關(guān)變量和額外變量更有說服力。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 (4)對照 對照是實(shí)驗(yàn)控制的手段之一，目的還是在于消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)對照原則是設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)對照對比，既可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。 通常，一個(gè)實(shí)驗(yàn)總分為實(shí)驗(yàn)組和對照組。實(shí)驗(yàn)組，是接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組：對照組，也稱控制組，對實(shí)驗(yàn)假設(shè)而言，是不接受實(shí)驗(yàn)變量處理的對象組，至于哪個(gè)作為實(shí)驗(yàn)組，哪個(gè)作為對照組，一般是隨機(jī)決定的，這樣，從理論上說，由于實(shí)驗(yàn)組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的，被平衡了的，故實(shí)驗(yàn)組與對照組兩者之差異，則可認(rèn)定為是來自實(shí)驗(yàn)變量的效果，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可信的。按對照的內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下對照類型： 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ① 空白對照 指不做任何實(shí)驗(yàn)處理的對象組。例如，在 “ 生物組織中可溶性還原糖的鑒定 ” 的實(shí)驗(yàn)中，向甲試管溶液加入試劑，而乙試管溶液不加試劑，一起進(jìn)行沸水浴，比較它們的變化。這樣，甲為實(shí)驗(yàn)組，乙為對照組，且乙為典型的空白對照?？瞻讓φ漳苊靼椎貙Ρ群鸵r托出實(shí)驗(yàn)組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說服力。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ② 自身對照 指實(shí)驗(yàn)與對照在同一對象上進(jìn)行，即不另設(shè)對照組。單組法和輪組法，一般都包含有自身對照。如 “ 植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原 ” 實(shí)驗(yàn)，就是典型的自身對照。自身對照，方法簡便，關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，實(shí)驗(yàn)處理前的對象狀況為對照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對象變化則為實(shí)驗(yàn)組。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ③ 條件對照 指雖給對象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對照意義的，或者說這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的。例如， “ 動物激素飼喂小動物 ” 的實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)，采用等組實(shí)驗(yàn)法，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是： 甲組：飼喂甲狀腺激素 (實(shí)驗(yàn)組 )， 乙組：飼喂甲狀腺抑制劑 (條件對照組 )； 丙組：不飼喂藥劑 (空白對照組 )； 顯然，乙組為條件對照。該實(shí)驗(yàn)即設(shè)置了條件對照，又設(shè)置了空白對照，通過比較、對照、更能充分說明實(shí)驗(yàn)變量 —— 甲狀腺激素能促進(jìn)動物的生長發(fā)育。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 ④ 相互對照 指不另設(shè)對照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對比對照，在等組實(shí)驗(yàn)法中，大都是運(yùn)用相互對照，如“植物的向性”的等組實(shí)驗(yàn)中， 5個(gè)實(shí)驗(yàn)組所采用的都是相互對照，較好的平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說服力。 特別提醒：通常把改變生物生長所需正常條件的組為實(shí)驗(yàn)組。如，對葉片遮光處理的實(shí)驗(yàn)組、不遮光為對照組。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 5．結(jié)論 觀察、實(shí)驗(yàn)的價(jià)值即在于獲得驗(yàn)證性的結(jié)果。因此，在實(shí)驗(yàn)中要記錄實(shí)驗(yàn)的事實(shí)、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，即捕捉、記錄由實(shí)驗(yàn)變量而帶來的反應(yīng)變量。然后，論證、說明實(shí)驗(yàn)中的自變量與因變量的因果關(guān)系，從而得到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。①如果所獲得的結(jié)果與假設(shè)相符，則肯定假設(shè)；②如果結(jié)果與假設(shè)不相符，則否定假設(shè)；③如果結(jié)果與假設(shè)無關(guān)，則無從判斷。最后得出結(jié)論。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須遵循真實(shí)、客觀的基本準(zhǔn)則，即實(shí)驗(yàn)中的觀察一定要實(shí)事求是，一切從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，使獲取的材料 (事實(shí)、現(xiàn)象、數(shù)據(jù) )盡可能的反映客觀事物的本來面目，不能憑空胡謅，不能片面武斷。 以上科學(xué)方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，制定實(shí)驗(yàn)方案的理論依據(jù)。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 6．生物學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的一般方法 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 (二 )實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路 1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理 (1)科學(xué)性原則 所謂科學(xué)性，是指實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊鞔_，實(shí)驗(yàn)原理要正確，實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇要恰當(dāng)，整個(gè)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。如：淀粉酶水解淀粉的順序問題。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 (2)可行性原則 可行性原則是指在設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，從實(shí)驗(yàn)原 理、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生；都具有可行性。 (3)簡便性原則 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要考慮到實(shí)驗(yàn)材料容易獲得，實(shí)驗(yàn)裝置比較簡單，實(shí)驗(yàn)藥品比較便宜，實(shí)驗(yàn)操作過程比較簡便，實(shí)驗(yàn)步驟比較少，實(shí)驗(yàn)時(shí)間比較短。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 (4)可重復(fù)性 重復(fù)、隨機(jī)和對照是保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確性的三大原則，多年來為研究者所公認(rèn)。因此，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中也必須注意實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。任何實(shí)驗(yàn)都必須要有足夠的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，才能判斷結(jié)果的可靠性，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不能只能進(jìn)行一次，在無法重復(fù)的情況下，作為正式結(jié)論，這樣的結(jié)論易被推翻。 (5)對照原則 (6)等量原則 選取實(shí)驗(yàn)材料或試劑時(shí)不同組別應(yīng)保持相同 (或基本相同 )或相等，確保實(shí)驗(yàn)不會由于實(shí)驗(yàn)材料的原因而產(chǎn)生誤差干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 一個(gè)比較完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，一般包括以下幾方面的內(nèi)容：①實(shí)驗(yàn)題目的確定；②提出假說；③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟；④提出實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果；⑤要觀察和搜集的數(shù)據(jù)及方法。書寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案通常包括：實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)假說、實(shí)驗(yàn)預(yù)期、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)方法類型、實(shí)驗(yàn)對照類、實(shí)驗(yàn)材料用具、實(shí)驗(yàn)方法步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論等項(xiàng)目，而在中學(xué)生物課本的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中，實(shí)驗(yàn)假說和實(shí)驗(yàn)預(yù)期大都隱含在“實(shí)驗(yàn)原理”中。實(shí)驗(yàn)方法類別、實(shí)驗(yàn)對照類型則一般隱含在方法步驟里。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 3．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié) (1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的假說 在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定，都是一個(gè)實(shí)驗(yàn)假說的形成過程。我們作出實(shí)驗(yàn)假說時(shí)，必須在注意假說的預(yù)見性的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)客觀性和多樣性。 (2)實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇 選擇恰當(dāng)?shù)牟牧虾褪侄?，是所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到預(yù)期結(jié)果的重要保證。 (3)反應(yīng)變量的確定和控制 依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境因素充分控制無關(guān)變量，使實(shí)驗(yàn)具有科學(xué)性，結(jié)果不受干擾。 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 4．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí) 配人教生物 菜 單 隱 藏 考綱實(shí)驗(yàn)歸類梳理 隨堂訓(xùn)練感悟高考 典例導(dǎo)思規(guī)律探究 課時(shí)作業(yè)知能提升 新課標(biāo)高三總復(fù)習(xí)