【正文】 加實驗變量處理 （包括增加變量或減少變量） 的被試組；對 照組是不施加實驗變量處 理 （正常自然狀態(tài)） 的對象組。即實驗與對照在同一對象上進行 .這種方法常用于等組實驗中。 ③ 自身對照 ： 指 對照組和實驗組都在同一研究對象上進行，不再另外設(shè)置對照組；例如“質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗，自身對照簡便，但關(guān)鍵要看清楚實驗處理前后的現(xiàn)象及變化差異。 （ 1） 設(shè)置對照組有 4 種方法： ① 空白對照 ： 即不給對照組 做任何處理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。 實驗中的無關(guān)變量很多，必須嚴格控制，要平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響，對照實驗的設(shè)計是消除無關(guān)變量 (包括個體差異 、生長期的差異、試劑的差異、環(huán)境條件的差異、性別的差異、健康狀況的差異等等 )影響的有效方法。 例如用檢測呼吸裝置的紅色液滴檢測酵母菌呼吸類型時，應(yīng)為若液滴向左移動則推出什么結(jié)論，若液滴向右移動則推出什么結(jié)論，而不能描述為“若為有氧呼吸，則液滴向哪移動”，再如在驗證淀粉，碘液能否通 過半透膜時應(yīng)描述為“若袋內(nèi)外液體均變藍（結(jié)果或現(xiàn)象），則淀粉、碘液均能通過半透膜。 （ 4）結(jié)論： 結(jié)論的得出須依據(jù) 實驗結(jié)果。如“觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗中，提出的假說應(yīng)為： 當(dāng)細胞外溶液濃度＞細胞液濃度→細胞失水 當(dāng)細胞外溶液濃度＜細胞液濃度→細胞吸水 （ 2）預(yù)期 “預(yù)期”是在實驗設(shè)計方案確定以后，實驗正式實施之前，根據(jù)假說和原理，對實驗可 2 能出現(xiàn)的結(jié)果的判斷，是依據(jù)提出的假說進行推理 ，得出假定性 結(jié)果或推論，即“假如假設(shè)成立，則應(yīng)有何種結(jié)果”，如 “觀察植物細胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗”中，假若假設(shè)成立，則應(yīng)有處于高濃度（ 30％）蔗糖溶液中的洋蔥表皮細胞因不斷失水→質(zhì)壁分離，而處于清水中的已分離細胞因細胞吸水→質(zhì)壁分離復(fù)原 （ 3）結(jié)果： 結(jié)果應(yīng)為實驗實際出現(xiàn)的情況。 實驗結(jié)果預(yù)測及分析 : 能夠預(yù)測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。 (即 : 研究或?qū)嶒灥膬?nèi)容 ，也即課題 ) 實驗?zāi)康?: 要探究或者驗證的某一事實或者 做了該實驗后，要解決什么問題？能提高或 學(xué)到哪些知識、能力等（從動手能力，觀察能力、基本技能、實驗設(shè)計、顯微鏡的使用等方面分析） 實驗原理 : 進行實驗依據(jù)的科學(xué)道理。 包括確認變量、作出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷等。 1 信豐中學(xué)高二 生物實驗 設(shè)計 學(xué)習(xí) 材料 一．考綱要求： ，包括實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能。 。 (即完成該實驗所應(yīng)用到的理論依據(jù)是什么？ ) 材料用具： 包括實驗材料、儀器或試劑等 實驗 假設(shè) ： 對實驗課題進行猜測性的設(shè)定 實驗 預(yù)期： 根據(jù)假設(shè) ，預(yù)測通過實驗后將會出現(xiàn)的結(jié)果 實驗假設(shè)和預(yù)期在實驗研究中是不可缺少的 ,但在實驗的方案中一般不書寫。 實驗結(jié)論 : 對實驗結(jié)果進行準(zhǔn)確的描述并給出一個科學(xué)的結(jié)論。 實驗結(jié)果是與實驗預(yù)期相對應(yīng)的，結(jié)果可與預(yù)期相符、也可不符。 結(jié)論與假設(shè)是對應(yīng)的，結(jié)論可支持假設(shè)、也可推翻假設(shè)?！倍荒苊枋鰹椤叭舻矸?、碘液均能通過，則袋內(nèi)外液體均變藍”。由于同一種實驗結(jié)果可能會被多種不同的實驗因素所引起，因此如果沒有嚴格的對照實驗，即使出現(xiàn)了某種預(yù)想的實驗結(jié)果，也很難保證該實驗結(jié)果是由某因素所引起的，這樣就使得所設(shè)計的實驗缺乏應(yīng)有的說服力。 ② 條件對照 ： 即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所研究的實驗處理因素；這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理，目的是通過得出兩種相對立的結(jié)論，以驗證實驗結(jié)論的正確性。將過氧化氫酶加入過氧化氫溶液中證明酶是生物催化劑可催化過氧化氫水解，即自身對照，處理前的對象狀況為對照組，處理后的對象變化為實驗組。如 : 在探究溫度 (或 pH)對酶催化活性影響實驗中溫度(或 pH)(0 度、 50 度 ,100 度 ) 為條件對照。兩者受無 關(guān)變量的影響是 相等的，兩組之間的差別，被認為是來自實驗變量的結(jié)果。 ②所用實驗器具要相同 ： 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。有時盡管某種處理對對照實驗來說，看起來似乎是毫無意義的，但最好還是要作同樣的處理。如要探索 PH 對淀粉酶活性的影響，則需把 PH 作為變量；要驗證光合作用需要光則應(yīng)將光作為變量；要驗證光合作用需二氧化碳則把二氧化碳作為變量等等。 （ 1） 變量的種類 ① 實驗變量與反應(yīng)變量 ： 實驗變量是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，是作用于實驗對象的刺激變量（也稱自變量），自變量須以實驗?zāi)康暮图僭O(shè)為依據(jù)， 應(yīng)具有可變性和可操作性。該實驗旨在獲得和解釋溫度變化 (實驗變量 )與酶的活性 (反應(yīng)變量 )的因果關(guān)系。 二者關(guān)系：也是前因后果的關(guān)系。 ⑵變量的控制 ： 控制變量法，是指控制其他因素不變，集中研究其中一個因素的變化，保證實驗不受干擾或?qū)⒏蓴_因素降低到最低程度。 ②檢測反應(yīng)變量的方法： 根據(jù)實驗原理和實驗條件確定觀察、測量 的指標(biāo)和方法。通過設(shè)置實驗對照對比。實驗中不論有幾個實驗變量，都應(yīng)做到每個自變量對應(yīng)一個因變量，此外還要做到操作規(guī)范。任何實驗必須有 足夠?qū)嶒灤螖?shù)，才能避免結(jié)果的偶然性，使得出的結(jié)論準(zhǔn)確、科學(xué)。 對于定量實驗，重復(fù)多次取平均值，能提高精確度。生物學(xué)實驗中，一種生命現(xiàn)象的發(fā)生往往有其復(fù)雜的前因后果，從不同角度全面地分析問題就是科學(xué)性的基本原則。 ① 實 驗原理的科學(xué)性 實驗原理是實驗設(shè)計的依據(jù) ,也是用來檢驗和修正實驗過程中失誤的依據(jù) ,因此它必須是經(jīng)前人總結(jié)或經(jīng)科學(xué)檢驗得出的科學(xué)理論。 ② 實驗材料選擇的科學(xué)性 根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘磉x擇恰當(dāng)?shù)膶嶒灢牧希潜ＷC實驗達到預(yù)期結(jié)果的關(guān)鍵因素之一。而不能反過來，或把 A 液與 B 液混合后加入，這樣均不能得到預(yù)期的實驗結(jié)果。 B、實驗步驟分步描述并加以編號（一般不宜連續(xù)描 述） C、在量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述，應(yīng)盡可能用 “ 定性 ” 的語言表達 如： “ 一段時間 ” 、 “ 適宜的溫度 ” 、 “ 適量的 ” 、 “ 一定量的 ” 、 “ 適宜 環(huán)境 ” 、 “ 相同 數(shù)量” 、 “ 等量 ” 、“ 各 ” 、 “ 分別 ” 、 “ 顯著差異 ”等等。 三、實驗設(shè)計中常見的方法技術(shù)： （一）實驗設(shè)計中常見的方法 7 1． 化學(xué)物質(zhì)的檢測方法 如： ①淀粉 — — 碘液 ； ②還原性糖 — — 斐林試劑、班氏試劑 ；③ C02— — 澄清石灰水或酸堿指示劑 ； ④乳酸 — — PH 試紙 ； ⑤無 02— — 火焰熄滅 ； ⑥ 02— —余燼復(fù)然 ； ⑦蛋白質(zhì) —— 被蛋白酶分解、雙縮脲試劑 2． 實驗結(jié)果的顯示方法 如 ： ① 光合速度 —— 02 釋放量或 CO2 吸收量或淀粉產(chǎn)生量 ；②呼吸速度 —— 02 吸收量或 CO2 釋放量或淀粉減少量 ； ③原子途徑 — — 放射性同位素示蹤 ；④細胞液濃度大小 — — 質(zhì)壁分離 ； ⑤細胞是否死亡 — — 質(zhì)壁分離、細胞質(zhì)流動情況 ； ⑥甲狀腺激素作用 —— 動物耗氧量，發(fā)育速度、動物活動狀態(tài)、動物體溫變化等 ； ⑦生長激素作用 —— 生長速度（體重變化，身高身長變化） ； ⑧胰島素作用 —— 動物活動狀態(tài) 3． 實驗條件的控制方法 如： ①增加水中氧氣 —— 泵入空氣或吹氣或放入綠色植物 ；②減少水中氧氣 — — 容器密封或油膜覆蓋或用涼開水 ； ③除去容器中 CO2—— NaOH 溶 液（ KOH溶液） ； ④除去葉中原有淀粉 — — 置于黑暗環(huán)境（饑餓處理） ； ⑤除去葉中葉綠素 — — 酒精加熱 ； ⑥除去光合對呼吸干擾 — — 給植株遮光（黑暗處理） ； ⑦如何得到單色光 —— 棱鏡色散或薄膜濾光 ； ⑧血液抗疑 — — 加入檸檬酸鈉 ； ⑨線粒體提取 —— 細胞勻漿離心 ； ⑩骨的脫鈣 — — 鹽酸溶液 ； ⑾激素或其它物質(zhì)的載體，或配制固體培養(yǎng)基 — — 瓊脂 4． 實驗中控制溫度的方法 如： （ 1）還原糖鑒定：水浴煮沸加熱 ； （ 2）酶促反應(yīng)：水浴保溫 ； （ 3）用酒精溶解葉中的葉綠素：酒精要隔水加熱 ； （ 4） DNA 的鑒定：水浴煮沸加熱 ； （ 5）細胞和組織培養(yǎng)以 及微生物培養(yǎng)：恒溫培養(yǎng) 除了要熟悉以上這些常見的實驗方法外，還要學(xué)會如何針對一個具體的設(shè)計題去恰當(dāng)?shù)剡x用實驗方法，這一方面可圍繞實驗?zāi)康膩磉x擇，另一方面可通過分析題目要求和材料用具來確定。如草履蟲 形態(tài)及應(yīng)激性、口腔上皮細胞、植物細胞質(zhì)壁分離及復(fù)原、洋蔥根尖有絲分裂、病原體觀察等。 8 4．解離技術(shù) 用于破壞細胞壁，分散植物細胞，制作臨時裝片。主要步驟包括制備濾紙條、畫濾液細線、層析分離。 （三）幾種試劑的介紹 （ 1）染料： 是一類有色的有機物或無機物，它能使被染物呈現(xiàn)