生物实验设计专题

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1、http://tbzy.k12.com.cnK12教学同步资源精彩与您同步高中生物实验设计专题实验设计是生物实验中的一种类型，它能较全面的考查学生的实验知识和基本技能，分析问题和解决问题的能力以及创造能力，因而在高考中相对稳定。由于学生缺乏实验设计的有关理论知识，平时的练习也偏少，因此，遇到这类题型，就会感到茫然，无所适从。为解决这一问题，现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍，以期增加学生理论知识，提高学生分析问题和解决问题的能力之目的。Ⅰ实验设计的背景资料实验在生物教学中有十分重要的地位。自

2、然科学学科设立目的是帮助学生掌握科学的世界观和方法论，理解和掌握一定的科学知识。但是由于近代的科学教育太注重教材和书本知识，使得科学的本质被淹没在一般的科学知识的细枝末节之中了。生物教学也是如此，使生物实验变成了知识的简单验证和再现。目前，改变这一现状显得尤为迫切。随高考的不断改革，高考对生物学实验有不更高的要求，集中表现在开放性实验设计题的出现上。而这一类题型在高考复习中是令学生非常头痛的问题。要解决这一难题首先要明确实验在科学研究方法中的意义和地位。科学的本质特点是探索真理和发现真理。因此，其最有生命力的价值是“发现”

3、，是不断指向未来与未知的过程，所以，实验是科学的基础。美国科学家科南曾经将一般科学方法归结为六个步骤：1.根据经验或现象的观察提出或确定问题，树立研究目标。2.观察并记录有关的数据、资料。3.根据观察数据提出解释性假说，以解释观察到的现象。4.根据假说进行推演，构造理论体系，同时提出判决实验方案。5.用实际的实验对假说进行检验。6.根据实验所得结果，接受、修改或放弃假说。这样的一种以归纳为核心内容的方法，作为科学方法的一般程序，是得到公认的。这种方法适用于一切科学研究过程。要进行实验，首先必须对研究对象所表现出来的现象提出

4、某种可能的解释。也就是提出某种设想或假说，然后设计实验来验证这个设想或假说。由此可见，在科学的研究方法中，实验起着重要的作用。它不仅意味着某种精确地操作，而且是一种思考的方式。只有理解了实验的本质以后，才可能将注意力从记忆转移到思考和创造上来。才能理解科学本来是一种探索真理的活动。Ⅱ实验设计的基本理论实验是科学研究过程中的一个重要环节，是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但通常分为以下几步：一、观察观察是科学研究方法的第一步，这里的观察，是

5、在处于自然常态条件下进行。对事物进行观察时必须周详，并将它记录下来。而尤为重要的是要保持客观的态度。人们常希望看到人想要看或应该看到的现象，因此而影响观察结果，产生偏差。二、提出问题人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有有意义的问题才值得探讨，因此，进行研究时，不仅要提出问题，而且要提出确切的问题。此外，对问题的表述，也要清楚而正确，例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体？”三、假说人教版高一生物（必修）资源版主：仲崇高Email:xiaoxy0808@16

6、3.com个人网站:http://blog.sina.com.cn/xiaoxy0808http://tbzy.k12.com.cnK12教学同步资源精彩与您同步科学方法的第三步是假说。假说，也称假设或猜测，指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出的问题所作出的参考答案。假说一般分为两个步骤：第一步，提出假说，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步，作出预期(推断)，即依据提出的假说，进行推理，得出假定性的结论；例如，新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”，其假说是：“甲状

7、腺激素对动物的生长发育有影响”；其预期结果是：“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪，将促使蚪蝌的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。一个问题常有多个可能的答案，但通常只有一个是正确的。因此，假设是对还是错，还需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。四、实验实验是验证假说和解决问题的最终途径，指在人为控制的条件下研究事物的变化的一种方法。这是科学方法的最大特色，也是科学方法中最困难的一步。如何求证假设可充分展现研究者的才华。在科学实验中，要掌握或贯彻以下几点：(一)变量变量，或称因子，是指实验过程中所被操作的

8、特定因素或条件。按性质不同，通常可分为两类：l.实验变量与反应变量实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。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，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性