生物论文：实验设计应注意的几个问题

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1、生物实验活动中应注意的几个问题马庄乡初中李俭周生物学是一门以实验为基础的自然科学，生物科学的每一个原理，每一种现象，每一个知识点都可以通过实验来验证、探索，同时，观察和实验是生物科学研究的重要方法，是学生获取知识的重要源泉，是实践新课标的切入点。下面谈谈实验设计应注意的几个问题：1、明确实验目的明确实验设计要解决什么问题，或探索验证什么结论。只有明确实验目的才能明了运用哪一原理进行实验设计，才能明白实验设计中哪一因素是实验变量。例如：①、“验证烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质”。该实验原理和实验思路同教材“肺炎双

2、球菌转化实验”、“噬菌体侵染细菌实验”：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开，单独地观察它们的功能。②、“探索温度对酶活性影响的实验”，探讨的问题是温度与酶活性之间的关系，那么在实验设计中，“温度”这一因素就是实验变量2、遵循实验原理w.w.w.k.s.5.u.c.o.m实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。例如：“设计实验验证唾液淀粉酶是蛋白质”，该实验的实验原理同教材中常规实验“生物组织中蛋白质的鉴定”实验原理相同，因此可用双缩脲试剂与唾液的呈色反应来验证这一问题，明确了这一原理之后，也就明确了其主

3、要实验步骤同“生物组织中蛋白质的鉴定”类似。3、实验材料的选择正如孟德尔选择豌豆作为实验材料是其遗传实验成功的原因之一一样，正确的选材决定着实验的成败。实验的选材是受实验原理、实验目的制约的。例如：“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”，实验目的是鉴定组织中存在可溶性还原糖，因而，取材应注意含糖量要高。鉴定的原理是“还原性糖与斐林试剂的呈色反应”，为使呈色反应易于观察，所选材料最好无色透明；“叶绿体中色素的种类及颜色”实验，所选材料应当是色素含量高的材料（新鲜菠菜）；“植物细胞质壁分离与复原实验”的选材应注意两点：一是选材必须有

4、液泡存在；二是为了便于观察，所选材料的细胞液最好有一定颜色。4、对照实验的设置一个完整的实验设计应包括实验组和对照组，实验组接受处理，对照组不进行处理。对照实验的设计常有如下四种类型：⑴空白对照：设计一个不加任何实验处理的对照组。⑵自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不加设对照组。如“植物细胞质壁分离和复原实验”是典型的自身对照，这种对照的关键是比较实验处理前后的变化。⑶条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件处理。如在“证明甲状腺激素促进幼小动物发育”的实验中，可存在以下实验组和对照组：甲组：饲喂甲状腺激素（实

5、验组）乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂（条件对照组）丙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照）⑷相互对照：不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。如在“植物向光性”的实验设计中，2与1对照可证明感光部位在胚芽鞘尖端，3也可与1对照，4也可与1对照，也可与2对照。5、找准实验要素——变量变量，亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同，通常有以下两类4种变量：⑴实验变量与反应变量。实验变量，亦称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。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

6、，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于解释这种前因后果。例如，在“唾液淀粉酶水解淀粉的实验中，所给定的低温（冰块）、适温（37℃）、高温（沸水浴）就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获取解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。(2)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结果的因素或条件。额外变量，亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用

7、。例如，上述实验中除实验变量（低温、适温、高温）以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、试剂溶液的剂量和实验操作程序、温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素和条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量。6、关键实验环节的顺序实验步骤有一定的顺序，实验步骤的前后顺序一般不能前后颠倒，特别是关键环节。如在“探索温度对酶活

8、性影响”的实验中，是应“先将三支试管分别放入37℃、0℃、沸水中5分钟后再加淀粉酶”还是“先向三支试管中加入唾液后再将三支试管分别放入37℃、0℃、沸水中”呢？表面看两种操作无多大差别，其实前者的操作才是正确的，因为如果先向盛有淀粉溶液的试管中加入唾液，此时唾液中淀粉酶对三支试管中淀粉均起消化分解作用。