【文章內容簡介】 衡無關變量，以消除額外變量干擾。即盡量消除實驗誤差，以取得較為精確的結果。常用的方法有單組、等組及輪組實驗法。①單組實驗法對一組（或一個）對象，既用A法，又用B法，順序隨機或輪流循環(huán)，這是生物實驗常用的實驗方法。例如，“觀察植物細胞的質壁分離與復原”實驗，通常是將做好的紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞裝片，先用蔗糖溶液做質壁分離觀察，接著又用清水做質壁分離觀察，這就是單組實驗法。由于對象同一，無關的變量的影響也就被平衡和抵消了。②等組實驗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，這也是生物實驗常用的實驗方法。例如，“植物激素與向性”實驗，設計了5組實驗，其對象是玉米幼苗，要求品種、萌發(fā)期、粗細、大小、長勢等狀況都是相同的，這就是等組實驗法，對無關變量的影響起到了平衡和消除作用。③輪組實驗法對兩組或兩組以上的對象，循環(huán)進行兩個或兩個以上的實驗處理，如甲組A法、B法；乙組B法、A法等，這樣能有效地平衡和抵消無關變量的影響。自然，操作起來要麻煩一些。例如，“植物向光性”實驗，可隨機取兩組（株）生長狀況不相等的玉米幼苗，做如下實驗處理：甲組：玉米幼苗a先用“不透光”處理；b后用“單測光”處理。乙組：玉米幼苗c先用“單測光”處理；d后用“不透光”處理。實驗結果，則是a+d（“不透光”）和b+c（“單測光”）的比較，這就是輪組實驗法。這種實驗處理的匹配，對平衡、消除無關變量和額外變量更有說服力。（5）對照原則對照原則是中學實驗設計中最常用的原則，如有關酶的高效性、專一性和影響酶活性的條件的實驗，觀察植物細胞的質壁分離和復原實驗等都采用了對照。通過設置對照實驗，既可排除無關變量的干擾，又可增加實驗結果的可信度和說服力。對于對照實驗，一個實驗可包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的對象組，對照組（控制組）是不接受自變量處理的對象組。至于哪個作實驗組，哪個作對照組，一般是隨機決定的。常用的對照類型有以下幾種：①空白對照：對照組為不做任何處理的對象組。如“探索影響淀粉酶活性的條件”實驗中，1號試管加1mL蒸餾水，2號、3號試管分別加等量的NaOH、HCI溶液。1號試管即為典型的空白對照組。②自身對照：實驗與對照在同一對象上進行，不另設對照組。如“觀察植物細胞質壁分離和復原”實驗，即是典型的自身對照實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化為實驗組。③條件對照：給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理。如在“驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育”的實驗中，存在以下實驗組和對照組。甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑（條件對照組）丙組：對蝌蚪不作任何處理（空白對照）④相互對照：指另不設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。如在“植物向光性”的實驗設計中，如下圖所示，2與1對照可證明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可與1對照，4也可與1對照，也可與2對照。 光 光 光 光 1 2 3 4未經(jīng)處理 尖端遮光 切去尖端 中部遮光 完整的實驗設計一般包括以下幾個方面：①實驗題目。②假設：對可見現(xiàn)象提出的一個可檢驗的方案。③預期結果：在檢測一個假設前，先提出實驗的預期結果。如果預期沒有實現(xiàn)，則說明假設不成立；如果預期實現(xiàn)，則假設成立。④實驗方法：根據(jù)實驗的目的和提出的假設，來具體設計實驗的方法步驟。⑤觀察和搜集數(shù)據(jù)：按實驗設計的觀察內容、方法和次數(shù)進行如實記錄。⑥分析：對實驗記錄下來的現(xiàn)象、結果、數(shù)據(jù)進行整理、分析。 存瑞中學2004年高三補習班生物學案⑦得出結論：根據(jù)實驗事實進行推理，得出結論。 四 常見的實驗題型1. 按是否是教材規(guī)定的實驗，分為常規(guī)實驗和創(chuàng)新實驗常規(guī)實驗是教材中學生必須掌握的實驗，考查對象為原理、材料和試劑的應用、設計操作和現(xiàn)象的分析等。其中反映出的實驗設計思想、方法，可以用于創(chuàng)新實驗設計。創(chuàng)新實驗是利用常規(guī)實驗所包含的原理和方法，利用新材料，借助新情境進行實驗設計，解決新問題。如2002年全國理綜試卷中“驗證鎂是植物必需元素”的錯誤實驗分析及正確實驗設計；2003年全國理綜試卷中“驗證脊神經(jīng)背根、腹根的傳導功能”的實驗等。創(chuàng)新實驗設計是當前命題的熱點。2. 按實驗目的分為對照型或非對照型實驗 對照型實驗的目的是為了說明研究對象具有某種功能或具有某種特點，如有關酶的特點及作用條件的實驗，植物細胞的質壁分離和復原實驗等。非對照型實驗是過程—結果型實驗，即有某處理出現(xiàn)某現(xiàn)象，得出某結論。例如“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”實驗。3. 按考查要求，分為補充完善型、分析型、改錯型、完全設計型及綜合型實驗（1）補充完善型 一般給出了具體的材料和條件，要求完成實驗操作的部分步驟，并預期結果,分析原因。 如2000年全國理綜試卷“驗證Ca2+ 在血液凝固中的作用”的實驗。再如以下實驗：正常的成熟植物細胞，在一定條件下能夠發(fā)生質壁分離和復原。請根據(jù)提供的實驗材料和用具，簡要寫出“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗的第二步的操作方法，并回答有關問題。①材料用具紫色洋蔥表皮細胞的臨時裝片、滴管、吸水紙、。②方法步驟第一步：觀察洋蔥表皮細胞的臨時裝片。先用低倍鏡觀察紫色洋蔥表皮細胞的臨時裝片，再用高倍鏡觀察，可以看到洋蔥表皮細胞中的紫色大液泡，還可以看到原生質層緊緊地貼著細胞壁。第二步：觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離。（在下面橫線上寫出操作過程及觀察到的現(xiàn)象） 第三步：觀察洋蔥表皮細胞質壁分離復原。質壁分離發(fā)生以后，經(jīng)過一段時間，用顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)液泡又逐漸變大，原生質層和液泡又逐漸恢復原來的狀態(tài) 。③解釋實驗結果發(fā)生質壁分離復原的原因是：