生物实验设计-高中

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1、生物实验设计所谓实验设计，就是要设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象。包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。一、实验设计的四个原则1．对照性原则在实验设计中，通常设置对照组，通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多，除了有自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。2．随机性原则实验设计中的随机化原则，

2、是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。3．平行重复原则平行重复原则，即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是解决这个问题而提出的。4．单因子变量原则单因子变量原则，即控制其他因素不变，而只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响，即除了整个实验过程中欲处理的实验

3、因素外，其他实验条件要求做到前后一致。二、实验设计的基本方法1．明确实验目的原理明确实验到底要解决什么问题，要用到生物学上什么原理。2．确定实验思路就是根据原理，对实验作出假设，并对可能产生的现象作出预期。并充分利用实验材料设计实验思路。3．设计实验步骤根据上述实验目的原理和思路，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。要注意的是生物实验一般应遵循简便性、可行性、安全性和精确性等几原则。4．记录实验现象和数据在实验中将观察到的现象如实、正确地记录下来。除了用文字进行记录外，还可以用数据或符号进行记录。5．分析得出结论根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等

4、处理，归纳出一般概括性判断。并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。以上都是一些在设计生物实验时应注意的事项，遵循上述的步骤、原则，相信能很好地完成生物实验设计。案例：实验题目：证明甲状腺激素能促进动物的个体发育。实验材料和用具：⑴蝌蚪15只（同种、同时孵化而来，体长约15mm）⑵新鲜水草⑶3只鱼缸（容积约3000ml左右）⑷甲状腺激素⑸甲状腺抑制剂⑹自来水（已晾晒过3—4天）⑺药匙若干⑻小网一个⑼培养皿⑽坐标纸（用来测量蝌蚪的体长）⑾鱼虫（用以喂食）[提示：每次投药为5mg，2天换水一次]实验方法和步骤：  1、分别取3只洁净的玻璃鱼缸，编号为1、2、3号，内中分别

5、倒入2000ml晾晒过的自来水。  2、在1、2、3号缸内分别放入等量的水草，然后分别放入大小相同、生活力强的小蝌蚪各5只。  3、向1号缸投入甲状腺激素5mg；向2号缸投入甲状腺抑制剂5mg；3号缸不加入任何药品。以后每天投药一次，连续七天，药量同上。  4、每天向每个缸内投入等量的活鱼虫进行饲喂；两天换一次水。  5、每两天观察一次，用小网将蝌蚪捞出放在培养皿中，再将培养皿放在坐标纸上测量其体长，观察其形态变化，前后肢生长情况及尾的变化等。观察测量后，迅速将每组蝌蚪放回原来饲养的培养缸内。  6、记录观察测量结果，进行分析比较，得出实验结论。观察结果：一号缸的蝌蚪生长

6、较快，二号缸的蝌蚪生长迟缓，甚至不生长，三号缸的蝌蚪正常生长。结论：甲状腺激素能促进动物的个体发育要注意实验对照组的设立。许多生物实验设计题都需要设立对照组，如分别在三只鱼缸中进行的实验。而对照组的设立最重要的就是只能进行单因子对照，否则对照就完全失败。例题中对三只鱼缸中蝌蚪的处理，除了投入药剂的情况外，其它处理方法如“2000ml水”、“等量的水草”、“大小相同”、“5mg”、“等量的活鱼虫”等均完全相同。要力求排除干扰因素。为了保证实验的准确性和科学性，应尽量排除有可能影响实验结果的其它因素，如上题中的“洁净的玻璃鱼缸”、“晾晒过的自来水”、“生活力强的小蝌蚪”、“两

7、天换一次水”、“迅速将蝌蚪放回”等。