⑴ 生物設計實驗的三個原則(高中生物)
1 對照性原則——科學、合理的設置對照可以使實驗方案簡潔、明了,且使實驗結論更有說服力。「實驗組」與「對照組」確認一個實驗通常分為實驗組和對照組(控制組)。實驗組是施加實驗變數處理的被試組;對照組是不施加實驗變數處理的對象組,兩者對無關變數的影響是相等的,兩組之間的差別,被認為是來自實驗變數的結果,如 2005年春季高考 3題中為研究光對幼苗生長的影響時實驗變數應為撤掉光照,因而暗處生長的小麥幼苗應為實驗組,而自然狀態(即來接受實驗變數處理)的小麥幼苗應為對照組,通過對照組能增強實驗的信度。按照對照方式的不同可分為4種:①空白對照:即不作任何實驗處理的對照組。例如,在還原糖鑒定實驗中留一部分樣液不加入斐林試劑,以作對照。②相互對照:即不設控制組,只在幾個實驗組之間相互對比。例如,在植物激素與向性的設計實驗中,5個實驗組的相互比較。在實驗中要找出一個最佳效果點,就要採取相互對照進行實驗。③條件對照:即給對象施加某種實驗處理,雖不是檢驗假設需要的,但更能充分說明實驗變數的對照。例如,動物激素飼喂小動物的實驗方案中:飼喂甲狀腺激素的為實驗組;飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對照組;不飼喂葯劑的是空白對照組。④自身對照:即實驗與對照在同一對象上進行。例如,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,處理後的對象變化為實驗組。再如: 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。清水(軟水) 、河水(硬水) 對加酶洗衣粉影響中,清水(軟水) 、河水(硬水) 為相互對照。用缺素營養液培養的出現缺素症狀的植株加入某元素後恢復正常為自身對照。2 等量性原則——每次實驗所加試劑的量要相等。3 單因子變數的原則。實驗變數剖析在實驗過程中變數是指可被操縱控制的在性質和數量上可以變化的特定因素或條件,具體分析如下①實驗變數與反應變數:a.實驗變數是研究者主動操縱的條件和因子,是作用於實驗對象的刺激變數(也稱自變數),自變數須以實驗目的和假設為依據,應具有可變性和可操作性。b.反應變數(又稱因變數),是隨自變數變化而產生反應或發生變化的變數,反應變數是研究是否成功的證據,應具可測性和客觀性。c.二者關系:實驗變數是原因,反應變數是結果,即具因果關系。②無關變數(控制變數)是指與研究目標無關,但卻影響研究結果的變數,實驗者應嚴格控制無關變數,否則實驗結果的真實性無法得到認定、我們常在實驗過程中強調「選取生長狀況相同的幼苗」「數量大小相同的種子」「置於相同並適宜條件下培養」「加入等量的清水」等均是為了控制無關變數對實驗結果的干擾。【案例剖析】例如,生物課本內溫度對酶活性影響的實驗中:實驗變數是低溫(冰),適溫(60℃),高溫(沸水);酶的活性變化即反應變數;試管的潔凈度,澱粉酶的稀釋度,可溶性澱粉的濃度,碘液的量和濃度,溫度處理時間,操作程序等是無關變數。實驗中不論有幾個實驗變數,都應做到每個自變數對應一個因變數,此外還要做到操作規范。在實驗設計、實施的全過程中,應嚴格操縱實驗變數,嚴格控制無關變數,盡可能消除誤差,獲取較為精確的反應變數
⑵ 生物實驗中的原則有哪些
科學性原則、對照性原則、單因子變數和等量原則、平行重復原則、控制性原則
⑶ 生物學設計探究實驗的基本原則有哪些
實驗設計的原則如下:⑷ 生物實驗應遵循什麼原則
實驗設計遵循的原則⑴單一變數原則
①自變數與因變數
自變數是實驗中由實驗者操縱的因素或條件,而因變數是指由實驗變數而引起的變化結果,二者之間是前因後果的關系。實驗的目的就在於獲得和解釋前因與後果。
例:關於「唾液澱粉酶水 解澱粉」的實驗中,「低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫 (沸水)就是實驗變數,而這些變數引起的實驗變化結果就是反應變數。該實驗旨在獲得和解釋溫度變化(自變數)與酶的活性(因變數)的因果關系。
②無關變數與額外變數
無關變數是指實驗中除實驗變數外的影響實驗結果與現象的因素或條件。由無關變數引起的變化結果就叫額外變數。它們之間也是前因後果的關系。但它們的存在對實驗與反應變數的獲得起干擾作用。例如:「唾液澱粉酶實驗」中,除實驗變數(溫度)外, 試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、澱粉濃度、溫度處理的時間長短等等就屬於無關變數。如無關變數中的任何一個或幾個對三組實驗不等同、不均衡,就會產生額外變數,影響實驗的真實結果。實驗變數,或稱自變數,指實驗假設中涉及的給定的研究因素。反應變數,或稱因變數,指實驗變數所引起產生的結果或結論。而其 他對反應變數有影響的因素稱之為無關變數,觀察其對實驗結果的影響。
強調:不論一個實驗有幾個實驗變數,都應確定一個實驗變數對應觀測一個反應變數,這就是單一變數原則,它是處理實驗中的復雜關系的准則之一。
⑵對照性原則對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗。
①空白對照
空白對照是指不做任何實驗處理的對象組。如,在「唾液澱粉酶催化澱粉」的實驗中,實驗組滴加了唾液澱粉酶液,而對照組只加了等量的蒸餾水,起空白對照。
②條件對照
條件對照是指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變數意義的,或不是所要研究的處理因素。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論,以驗證實驗結論的正確性。例,「動物激素飼喂小動物」實驗,其實驗設計方案是:甲組:飼喂甲狀腺激素(實驗組); 乙組:飼喂甲狀腺抑制劑(條件對照組); 丙組:不飼喂葯劑(空白對照組)。顯然,乙組為條件對照。該實驗既設置了條件對照,又設置了空白對照, 通過比較、對照,更能充分說明實驗變數---甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發育。
③自身對照
自身對照是指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設對照。如「植物細胞質壁分離和復原」實驗,則是典型的自身對照。自身對照,方法簡便,關鍵是要看清楚實驗處理前後現象變化的差異,實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理後的對象變化則為實驗組。
④相互對照
相互對照是指不另設對照組,而是幾個實驗組相互對比對照。如「植物激素與向光性向重力性實驗」和「溫度對唾液澱粉酶活性的影響的實驗」中,所採用的都是相互對照,較好地平衡和抵消了無關變數的影響,使實驗結果具有說服力。
⑶等量原則
對照實驗設置的正確與否,關鍵就在於如何盡量去保證「其它條件的完全相等」。具體來說有如下四個方面:
①所用生物材料要相同 即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。
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。
③所用實驗試劑要相同 即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。
④所用處理方法要相同 如:保溫或冷卻:光照或黑暗;攪拌或振盪都要一致。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。
⑷科學性原則
⑸ 生物實驗設計有哪些原則
1、對照性原則:
空白對照(即不給對照組以任何處理因素)
條件對照(給對照組以部分實驗因素,但不是要研究的處理因素)
自身對照(實驗和對照都在同一研究對象上進行,可以是不同時間或部位)
相互對照原則(不單獨設對照組,而是幾個實驗組相互對照)
2、單因子變數原則;
3、隨機性原則;
4、平行重復性原則。
(5)生物實驗中的什麼原則擴展閱讀:
生物實驗的好處:
生物實驗運用一定的儀器、材料和葯品,通過科學方法,有目的地觀察研究一般情況下不易觀察到的生物體結構和生命活動現象的過程。生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。通過生物實驗,不僅能幫助學生理解生物學的概念和規律,真正學好生物學基礎知識,而且有利於啟發學生積極思維,進行科學方法訓練,培養學生的科學素質。
⑹ 生物學實驗需要遵循的基本原則有哪些
1、單一變數原則
2、對照原則
3、可重復原則
4、科學性原則