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生物實驗設(shè)計范文1

通常，一個實驗可以分為實驗組和對照組。實驗組就是接受實驗變量處理的對象組；對照組也叫控制組，相對于實驗假設(shè)而言，就是不接受實驗變量處理的對象組。至于哪個對象組作為實驗組，哪個對象組作為對照組，一般是隨機(jī)決定的。這樣，從理論上講，由于無關(guān)變量對實驗組和對照組的影響是相等的，已經(jīng)被平衡了的，所以實驗組和對照組之間的差異，就可認(rèn)為是來自實驗變量的效果。這樣的實驗結(jié)果是可信的，更具有說服力。

一、對照類型

按對照的內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下四種對照類型。

1.空白對照

指的是不對實驗對象做任何處理。例如，在實習(xí)一“動物激素飼喂小動物的實驗”中，在1號玻璃缸中加入甲狀腺激素5；3號玻璃缸中不加藥作為空白對照。在“唾液淀粉酶催化淀粉水解”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只滴加了等量的蒸餾水作為空白對照。通過設(shè)置空白對照能明顯地對比和襯托出實驗組的變化和結(jié)果，增強(qiáng)了說服力。

2.自身對照

指的是實驗與對照在同一實驗對象上進(jìn)行，不再設(shè)置對照組。自身對照又有兩種情況：一種是同一研究對象在實驗前后對照，例如，實驗七“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”實驗，“激素調(diào)節(jié)與行為”中涉及的雞的實驗，就是典型的自身前后對照。自身前后對照，方法簡便，關(guān)鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異。另一種是在同一研究對象的不同部位進(jìn)行對照。例如，在“光合作用的發(fā)現(xiàn)”中，德國科學(xué)家薩克斯做的實驗：把綠色葉片放在暗處幾小時，目的是讓葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)消耗掉，然后把這個葉片一半曝光，另一半遮光。過一段時間后，用碘蒸氣處理葉片，發(fā)現(xiàn)遮光的那一半葉片沒有顏色變化，曝光的那一半葉片則呈深藍(lán)色。這個實驗就是這種情況，研究對象為同一葉片，曝光的一半為實驗組，遮光的一半為對照組。

3.條件對照

指的是雖然給實驗對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，也就是說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的，不是所要研究的處理因素。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(jié)論，以驗證實驗結(jié)論的正確性。例如，在實習(xí)一“動物激素飼喂小動物的實驗”中，在1號玻璃缸中加入甲狀腺激素5（實驗組）；在2號玻璃缸中加入甲狀腺抑制劑（甲硫咪唑）5mg（條件對照組）；3號玻璃缸中不加藥（空白對照組）。顯然，2號玻璃缸為條件對照。該實驗既設(shè)置了條件對照，又設(shè)置了空白對照，通過比較、對照、更能充分說明實驗變量――甲狀腺激素能促進(jìn)幼小動物的生長發(fā)育。

4.相互對照

指的是不再另設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對比對照。例如，在“溫度對酶活性的影響”實驗中，不同溫度條件處理下的幾個實驗組是作為相互對照的。在“pH值對酶活性的影響”實驗中，采用的也是相互對照，較好地平衡和消除了無關(guān)變量的影響，使實驗結(jié)果更具有說服力。

二、對照實驗設(shè)計的注意事項

1.明確實驗?zāi)康?/p>

一切從目的出發(fā)，認(rèn)真審題，明確實驗的類型，是探究性實驗還是驗證性實驗，該實驗要解決什么問題，探索哪方面的生物學(xué)規(guī)律，是否需要設(shè)置對照，做到有的放矢，目的明確。

2.弄清實驗原理

實驗原理是實驗的根據(jù)和思路。如已知淀粉遇碘顯藍(lán)色，蛋白質(zhì)遇碘顯黃色，現(xiàn)有漿糊、蛋清液、唾液、碘液等材料，設(shè)計實驗驗證酶的專一性。驗證酶的專一性可利用淀粉酶只催化淀粉水解，不催化蛋白質(zhì)水解來證明，也可利用淀粉酶、蛋白酶同時去作用淀粉或蛋白質(zhì)來證明。根據(jù)已知條件，此題是利用前一種原理來設(shè)計實驗。如果設(shè)計為：先取試管2個，往其中各注入2ml糨糊，再分別加入淀粉酶、蛋清液各2ml……這是由于不理解實驗原理導(dǎo)致的錯誤設(shè)計。

3.合理選取材料

選取材料時，要考慮材料的相似性和一致性；使用性和可控性；易行性和經(jīng)濟(jì)性；可靠性。如實習(xí)一“動物激素飼喂小動物的實驗”中，首先要選擇幼體，而且能體現(xiàn)出發(fā)育的，則首選材料為蝌蚪，因青蛙的胚后發(fā)育屬于變態(tài)發(fā)育，而且又是在短時間內(nèi)完成，實驗現(xiàn)象明顯，容易觀察。對照組和實驗組使用的蝌蚪最好是同時孵化出的、大小相似的同種蝌蚪。另外若題干中已給出材料，注意不要更換。如提供的是未萌發(fā)的種子……證明其可進(jìn)行呼吸作用，若設(shè)計時使用了萌發(fā)的種子，則與題干材料不符。

4.設(shè)置單一變量

單因子變量原則，即控制其它因素不變，而只改變其中某一因素，觀察其對實驗結(jié)果的影響。通常的單因子變量一般是題目中所要驗證的事實。如“證明溫度對酶活性的影響”的實驗中，變量為溫度。除了溫度不同外，其他實驗條件完全相同。如設(shè)計實驗證明鎂是綠色植物的必需礦質(zhì)元素，假如設(shè)計為：分別往兩只廣口瓶中注入等量的含鎂的培養(yǎng)液、缺鎂的培養(yǎng)液……這樣設(shè)計貌似變量只有一個，實際上含鎂的培養(yǎng)液中可能還缺其他的必需礦質(zhì)元素；缺鎂的培養(yǎng)液中也未必只缺鎂。結(jié)果可能兩廣口瓶中的綠色植物均可能患病，而且患病可能由多種因素導(dǎo)致，這樣就起不到對照作用。

5.防止干擾

實驗設(shè)計不僅要設(shè)置單一變量，而且要使無關(guān)變量（除單一變量外，對實驗結(jié)果也有影響的變量）不影響實驗結(jié)果。如在“證明pH值對酶活性的影響”的實驗中，要使除pH值以外的其他變量不影響酶的活性，如溫度要保持在最適溫度，以保證酶能發(fā)揮出最佳催化效果。此外單一變量也要考慮度、量的問題，以體現(xiàn)出應(yīng)該有的結(jié)果差異。如證明酶的高效性時，加入的無機(jī)催化劑與酶既要等量，又要適宜，不能太多；證明pH值對酶活性的影響時，不同pH值之間不能相差太小，也不能相差太大，要設(shè)置合適的梯度。

生物實驗設(shè)計范文2

關(guān)鍵詞:生物學(xué)實驗;環(huán)節(jié);設(shè)計方法

縱觀近幾年高考生物學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，高考對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊?，已?jīng)從過去僅僅強(qiáng)調(diào)對步驟和結(jié)果的簡單考查，轉(zhuǎn)變到了更加注重對實驗方法和實驗思想的考查。這告訴我們，實驗不僅意味著某種精確的操作，更能表現(xiàn)一種思維方式。探究性實驗設(shè)計本身就是一項小型的科學(xué)研究活動，它有一定的原則和一般規(guī)律可循，使學(xué)生熟練掌握實驗設(shè)計方法是提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹匾緩街?。本文簡要介紹生物學(xué)實驗的設(shè)計方法。

生物學(xué)實驗應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生在明確實驗要求、實驗原理和目的的前提下，遵循實驗設(shè)計的基本原則:即“操作簡單方便、程序科學(xué)合理、材料藥品易得、據(jù)現(xiàn)象推結(jié)論”的原則進(jìn)行設(shè)計?？煞忠韵聨讉€環(huán)節(jié)。

1.提出理論假設(shè)。根據(jù)題目要求，確定實驗的條件即實驗變量A，實驗中要注意控制“變量”。一般一個實驗只能確定一個變量，即唯一一個對實驗結(jié)果可能產(chǎn)生影響的變量，在此基礎(chǔ)上提出理論假設(shè)，它常常可以描述為:“當(dāng)條件A存在時，事件B(實驗現(xiàn)象)可能發(fā)生;當(dāng)條件A改變時，若事件B發(fā)生，能得出何結(jié)論;若事件B不發(fā)生，又能得出何結(jié)論”。

2.設(shè)計探究性假設(shè)。此環(huán)節(jié)可分以下幾個步驟進(jìn)行。(1)實驗的準(zhǔn)備，包括必要的實驗器材及實驗藥品實驗材料的準(zhǔn)備。(2)滿足條件A設(shè)計一個實驗，觀察事件B(實驗現(xiàn)象)能否發(fā)生。(3)改變條件A設(shè)計一個實驗，觀察事件B(實驗現(xiàn)象)能否發(fā)生，發(fā)生程度如何。(4)設(shè)計對照實驗。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量處理的被試組;對照組是不施加實驗變量處理的對象組，兩者對無關(guān)變量的影響是相等的，兩組之間的差別，被認(rèn)為是來自實驗變量的結(jié)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量應(yīng)為撤掉光照，因而暗處生長的小麥幼苗應(yīng)為實驗組，而自然狀態(tài)(即來接受實驗變量處理)的小麥幼苗應(yīng)為對照組，通過對照組能增強(qiáng)實驗的信度。按照對照方式的不同可分為4種:

空白對照:即不給對照組任何處理因素的對照組。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。

相互對照:即不設(shè)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(shè)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，就要采取相互對照進(jìn)行實驗。

條件對照:即雖然給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的實驗因素的對照。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;不飼喂藥劑的是空白對照組。

自身對照:即對照和實驗都在同一研究對象上進(jìn)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，處理后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(yǎng)液培養(yǎng)的出現(xiàn)缺素癥狀的植株加入某元素后恢復(fù)正常為自身對照。

另外，在設(shè)置對照實驗時，一定要體現(xiàn)等量性原則:即一定要使反應(yīng)條件相同，參加反應(yīng)物質(zhì)的量相等。

生物實驗設(shè)計范文3

1．認(rèn)真審題，弄清實驗的性質(zhì)和目的。由于這類題目信息量較大，解題先要認(rèn)真審題，剔除干擾內(nèi)容，抓住關(guān)鍵的有效信息點，弄清該實驗的性質(zhì)是驗證性還是探究性實驗，其次要明確該實驗的目的是什么。2．分析原理，回顧實驗設(shè)計的原則。實驗原理是設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)，只有明確實驗的原理，才能掌握實驗的關(guān)鍵，進(jìn)而進(jìn)行實驗的設(shè)計。實驗原理一方面來源于題干，另一方面來源于書中的知識，即可通過閱讀題干或聯(lián)想書中知識來獲取原理。例如，DNA的粗提取與鑒定實驗的原理：DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最??；DNA不溶于酒精；DNA可被二苯胺染成藍(lán)色。同時還要回顧實驗設(shè)計的基本原理有哪些？如科學(xué)性、可行性、單一變量、平行重復(fù)、等量對照、簡便性等原則。3．明確實驗變量，確定平衡無關(guān)變量的方法。變量是指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件，據(jù)其在實驗中的作用，可分為實驗變量與反應(yīng)變量、無關(guān)變量與干擾變量兩類。實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。反應(yīng)變量，也稱因變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果。通常實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“探究溫度對酶活性的實驗”中，所給定的低溫、適溫、高溫就是實驗變量，而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化，這就是反應(yīng)變量，該實驗在于獲得和解釋溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應(yīng)變量）的因果關(guān)系。

二、分析、選擇實驗材料用具，設(shè)計實驗步驟

1．若題中已提供實驗材料和用具。要認(rèn)真分析題中所提供的器材在實驗中的作用是什么？如何使用？是否必須用到？通常題中給出的實驗材料和試劑一般應(yīng)充分利用，不能隨意增加。如，題中說明了從所提供的器材中選取所需的進(jìn)行實驗，就要準(zhǔn)確地選取用具和材料。其實這也相當(dāng)于隱含條件，只要你分析判斷準(zhǔn)確，就不會有所遺漏。若讓學(xué)生自行確定實驗材料和用具，這就需要根據(jù)實驗步驟與要求等，聯(lián)系相關(guān)的生物學(xué)原理，遷移運用教材相關(guān)實驗中的實驗用具，選擇好器材才能準(zhǔn)確地設(shè)計好實驗。2．設(shè)計實驗步驟。第一步：選取材料，分組編號。選取題干提供的實驗材料用具，對實驗對象進(jìn)行平均分組并編號，注意相應(yīng)的無關(guān)變量要保持一致。第二步：施加實驗變量，平衡無關(guān)變量。對實驗組與對照組進(jìn)行不同處理，即對實驗組要施加實驗變量。第三步：認(rèn)真觀察，如實記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。細(xì)心觀察實驗現(xiàn)象，如實記錄數(shù)據(jù)，科學(xué)描述結(jié)果。

三、預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論

實驗結(jié)果是由實驗變量而引起的變化，實驗結(jié)論是根據(jù)實驗結(jié)果作出的一種推論。預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論又可分為兩種情況來分析：1.若為驗證性實驗。驗證性實驗是設(shè)計一個實驗來驗證、檢測實驗結(jié)果能否達(dá)到實驗原理所描述的結(jié)論的一類實驗。這類實驗在實驗前其實驗證結(jié)果是已知的，實驗過程在于努力獲取預(yù)期的結(jié)論，重在結(jié)果的獲得，因而驗證性實驗的實驗結(jié)果是唯一的，即實驗原理所描述的結(jié)果，預(yù)期實驗結(jié)果時的表述方式為“A組……”，“B組……”。2．若為探究性實驗。探究性實驗是指在假設(shè)前提下，獲取支持假說或假說的一類實驗。這類實驗在實驗前并不知道實驗結(jié)果，實驗過程在于努力探索實驗結(jié)論。因而探究性實驗的實驗結(jié)果與結(jié)論是未知的，實驗前需對實驗結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，并分析出現(xiàn)該結(jié)果的原因。

生物實驗設(shè)計范文4

一、高中生物實驗的設(shè)計

1.高中生物實驗設(shè)計遵循的原則

實驗設(shè)計要遵循實驗的原則。首先，實驗的設(shè)計要具有科學(xué)性，科學(xué)性原則要求教師在進(jìn)行試驗教學(xué)的時候，要明確實驗的目的性，在選擇實驗材料的時候，一定要選擇具有科學(xué)性的材料、運用科學(xué)性的實驗方法、使用合理恰當(dāng)?shù)膶嶒炘?。除此之外還要滿足高中生物學(xué)實驗的基本原則和原理。其次，實驗設(shè)計要嚴(yán)謹(jǐn)，在生物實驗進(jìn)行時要保證實驗設(shè)計的方案沒有漏洞。最后，實驗設(shè)計要簡易，在進(jìn)行實驗的時候，要保證實驗所需的材料能夠容易獲得，實驗的操作步驟簡單易懂，避免實驗所需時間過長。除以上幾點原則之外，還要遵循可行性原則、隨機(jī)性原則、可重復(fù)性原則以及實驗條件一致性原則等。

2.高中生物實驗設(shè)計的方法

高中生物實驗設(shè)計屬于探索性的教學(xué)活動，任何的探索都是從問題開始出發(fā)的，因此，教師在進(jìn)行實驗教學(xué)的時候一定要重視引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。在實驗開始之前，教師首先要確定就是要通過實驗來提出問題的假設(shè)，用實驗來解決問題，用實驗來得到正確的結(jié)論。由此可見，高中生物實驗的設(shè)計是高中生物學(xué)科的難點。教師在設(shè)計實驗的時候一定要引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生對實驗感興趣，并且不斷的提出問題，在引導(dǎo)的過程中，激發(fā)學(xué)生的探索精神和學(xué)習(xí)興趣，集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求職欲望，以及鼓勵學(xué)生自我提問、學(xué)生與學(xué)生之間相互提問、學(xué)生與老師相互提問。除此之外，教師在實驗設(shè)計的時候，還要不斷地優(yōu)化創(chuàng)新生物實驗的設(shè)計，在設(shè)計的時候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調(diào)整實驗的進(jìn)行，這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和創(chuàng)新思維。只有做到了以上幾點，才能有效地保證高中生物實驗設(shè)計的科學(xué)性和有效性。

二、高中生物實驗的分析

高中生物實驗中，實驗結(jié)果的分析占有很重要的位置。教師在進(jìn)行實驗分析之前，一定要給學(xué)生充分的思考時間，讓學(xué)生進(jìn)行討論交流，使學(xué)生嘗試著去分析實驗的結(jié)果。將學(xué) 生以小組為單位進(jìn)行討論，讓學(xué)生自己去探索實驗的原理、步驟以及對實驗結(jié)果的分析。如此一來，不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠使得一些有困惑的學(xué)生能夠得到其他同學(xué)的解答后恍然大悟。對于學(xué)生一些較好的想法和提議，教師要給予及時的鼓勵和支持。

實驗結(jié)果一般都可以觀察和測量的實驗現(xiàn)象，在生物實驗中出現(xiàn)的真實狀況，是獲取實驗結(jié)論的重要依據(jù)。假如教師所做的生物實驗屬于驗證性實驗，那么結(jié)果是唯一的，同樣結(jié)論也是唯一的。假如教師所做的生物實驗屬于探究性實驗，那么結(jié)果就不再唯一，且每一個結(jié)果都將得到一個結(jié)論。一般高中生物實驗結(jié)果的分析，問題出現(xiàn)最多的實驗就屬探索性實驗，通常表現(xiàn)的情況有以下幾種：首先，實驗的結(jié)果與實驗的結(jié)論不一致；其次，教師在進(jìn)行實驗分析的時候不全名，沒有正確且準(zhǔn)切的分析實驗結(jié)果出現(xiàn)的各種可能性；最后，教師在實驗分析時語言表達(dá)不準(zhǔn)確，甚至出現(xiàn)結(jié)果與結(jié)論顛倒的現(xiàn)象。通常生物實驗結(jié)果分析使用的語句都是“如果……那么說明……”首先闡述實驗的結(jié)果，然后再闡述得出的結(jié)論。

生物實驗設(shè)計范文5

關(guān)鍵詞：等量 單因子變量 對照

實驗題一直是生物高考試題中一個必不可少的組成部分，但長期以來一直停留在對實驗材料、原理、目的、方法、步驟、注意事項等方面的考查，而很少涉及實驗設(shè)計、實驗分析評價等。近幾年的高考試題中，實驗設(shè)計題和實驗分析評價題所占的比例開始加大，這不僅因為它的區(qū)分能力很強(qiáng)，更因為它能充分體現(xiàn)學(xué)生的生物科學(xué)素質(zhì)。而很多學(xué)生在做實驗題時總找不到分析題目的重點知識，也不能很好地運用生物學(xué)中的關(guān)鍵詞去進(jìn)行對實驗過程的表達(dá)。究其原因，關(guān)鍵是學(xué)生對實驗過程的理解能力、實驗設(shè)計思維能力和實驗設(shè)計步驟的表達(dá)能力的缺乏及實驗結(jié)果的歸納總能力有一定的差距。因此，在復(fù)習(xí)中應(yīng)加強(qiáng)對實驗的復(fù)習(xí)，完成教材規(guī)定的實驗，并重視以下方面：

一、了解實驗設(shè)計的基本原則

實驗設(shè)計的常用原則包括：1. 單因子或單一變量原則。2. 對照原則。3. 等量原則。4. 科學(xué)性原則。5. 隨機(jī)性原則。6. 平行重復(fù)原則等等。在真正進(jìn)行解題的實驗設(shè)計書寫過程中，在保證科學(xué)性原則的基礎(chǔ)上，文字?jǐn)⑹鲋杏腥齻€原則即可，即：等量原則，單因子或單一變量原則，對照原則。

1. 等量原則

即在進(jìn)行實驗過程中所用的材料要相同（若為動物則要考慮所取性別、年齡、體重）、所用的試劑量及總量要相同、進(jìn)行實驗時的環(huán)境條件要相同、進(jìn)行實驗所用的時間要相同等。例（1）：“唾液淀粉酶水解淀粉”的實驗中，取兩支試管，試管1加入2ml淀粉液，試管2加入2ml蔗糖液；后各加入2ml唾液淀粉酶?；蛘?，取兩支試管，試管1、2各加入2ml淀粉液，試管1加入2ml唾液淀粉酶，試管2加入2ml蒸餾水。

例（2）：“驗證甲狀腺激素能促進(jìn)幼小動物發(fā)育”的實驗中，在取蝌蚪進(jìn)行實驗過程中，所取的蝌蚪生長狀況、大小要相同，飼喂飼料的時間、數(shù)量要相同，蝌蚪生活的外界條件（水質(zhì)、溫度等）要相同。這些相同的各種條件一定要用文字表達(dá)出來。

2. 單因子或單一變量原則

在進(jìn)行實驗過程中控制其他因素不變，只改變其中一個因素（要研究的因素），觀察其對實驗結(jié)果的影響。實驗中一定要注意控制變量，即在實驗中，一般只能確定一個變量，即唯一一個對實驗產(chǎn)生影響的變量。而其它條件在實驗組和對照組中應(yīng)該是完全一樣。

A. 變量的種類

①實驗變量。實驗變量是實驗中由實驗者操縱的因素或條件，由實驗變量而引起的變化結(jié)果則為反應(yīng)變量。

例如：關(guān)于“溫度影響唾液淀粉酶水解淀粉”的實驗中，溫度就是實驗變量，而這些變量引起的實驗變化結(jié)果就是反應(yīng)變量。溫度是變量，那怎樣處理變量呢？單一的溫度無法說明溫度對酶的影響，因此應(yīng)該設(shè)計不同的溫度對酶的影響，可設(shè)計“低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫 (沸水)”，實驗旨在獲得和解釋溫度變化(實驗變量)與酶的活性(反應(yīng)變量)的因果關(guān)系。

②無關(guān)變量。無關(guān)變量是指實驗中除實驗變量外的影響實驗結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件。由無關(guān)變量引起的變化結(jié)果就叫額外變量。

例如：“溫度影響唾液淀粉酶水解淀粉”中，除實驗變量(溫度)外，試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、pH值、溫度處理的時間長短等等就屬于無關(guān)變量。 如無關(guān)變量中的任何一個或幾個對三組實驗不等同、不均衡，就會產(chǎn)生不同的結(jié)果（即額外變量），影響實驗的真實結(jié)果。因此，在一個實驗設(shè)計中，所有的無關(guān)變量原則上一定要相同。

B. 變量的控制

變量的控制，是指控制其他因素不變，只改變其中一個要研究因素的變化，保證實驗不受干擾或?qū)⒏蓴_因素降低到最低程度，常用方法有：改變某條件、去除某物質(zhì)、施加某種條件等。而控制其他因素的不變，只要運用等量原則即可。例如：“溫度影響唾液淀粉酶水解淀粉”實驗中，要控制其他因素不變，只要所用試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、淀粉濃度、pH值、溫度處理的時間長短相同就達(dá)到目的了。

3. 對照性原則

一般情況下，一個實驗設(shè)計里要有實驗組和對照組。實驗組，是接受實驗變量（改變某條件）處理的對象組；對照組，是不接受實驗變量（不改變某條件）處理的對象組。從理論上說，由于實驗組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的，被平衡了的，故實驗組與對照組兩者之差異可認(rèn)定為是來自實驗變量的效果，這樣的實驗結(jié)果是可信的。

在實驗中，為了排除無關(guān)條件的干擾，常常要設(shè)立對照實驗。所謂對照實驗是指有一個關(guān)鍵條件不同，而其他實驗條件都相同的情況下所進(jìn)行的一組實驗，以此了解條件與結(jié)果之間的關(guān)系，增強(qiáng)實驗結(jié)論的可靠性。其中，直接用于論證結(jié)果的一組稱之為實驗組，用于對比的一組稱之為對照組。

（1）對照實驗組通常包括以下四種類型：

①空白對照：設(shè)計一個不加任何處理的實驗，但要保證等量原則的存在。

例：“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。

②條件對照：給實驗組某種處理，給對照組另一種條件的處理。

例：“驗證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動物發(fā)育”實驗中，可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：飼喂甲狀腺素抑制劑（條件對照組）

丙組：對蝌蚪不做任何處理（空白對照）

③自身對照： 實驗組和對照組在同一個對象上進(jìn)行，不另設(shè)對照組。

例：“植物質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗”就是典型的自身對照，關(guān)鍵是觀察實驗前后的動態(tài)變化。

④相互對照：不設(shè)對照組，而另設(shè)實驗組相互對照。

例1：“胚芽鞘向光性實驗”中，利用若干組燕麥胚芽鞘受不同條件處理的實驗組之間的對照，說明了生長素與植物生長彎曲的關(guān)系。

例2：“證明玉米根的生長方向與地心引力的關(guān)系”實驗，利用在垂直方向上，不同方向放置的玉米種子之間根的生長相互對照，說明了根的生長與地心引力的關(guān)系。

（2）如何設(shè)置對照實驗?zāi)兀?/p>

對照實驗設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“除一關(guān)鍵條件與實驗組不同外，其它實驗條件與實驗組完全相同”。具體來說有如下四個方面：

①所有用生物材料要相同，即所用生物材料的數(shù)量、質(zhì)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、攪拌或振蕩都要一致。

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。所有的處理最終均體現(xiàn)在語言表達(dá)上。

二、生物實驗設(shè)計解題技巧

1. 實驗設(shè)計題一般分為兩種類型：

驗證類實驗設(shè)計：對于實驗現(xiàn)象可以由要驗證的結(jié)論直接得出，不用討論。

例：驗證甲狀腺激素的作用；驗證胰島素的作用；驗證酶的專一性；驗證植物的向光性；驗證溫度對酶催化性的影響等待。

探究研究類實驗設(shè)計：對于實驗現(xiàn)象一般要討論并得出相應(yīng)的結(jié)論。（一般從正、反、中間去討論，例：溫度對甲狀腺激素的作用是否有影響。）

得到題目后仔細(xì)閱讀，從題干內(nèi)容確定實驗屬于哪種類型，確定該題的結(jié)論是直接得出還是要進(jìn)行討論得出。

2. 解題思路：實驗?zāi)康膶嶒炞兞繉嶒灢襟E實驗結(jié)論

（1）明確實驗?zāi)康?；通過實驗?zāi)康拇_定實驗變量；（題中可變的單一因素）找到實驗變量是整個解題的關(guān)鍵。

（2）設(shè)計對照實驗應(yīng)遵循：單一因素不同；其他因素相同且最適。

3. 實驗設(shè)計過程中實驗步驟的一般文字描述（步驟設(shè)計一般不宜連續(xù)描述，需要分段敘說，并加以編號）；一般方案如下：

實驗步驟：

（1）取樣本材料數(shù)量n或?qū)嶒炂餍禂?shù)量n，編號1、2、……（或A、B、……/或甲、乙）

（在這里實驗材料包含實驗中用到的各種動植物，取材時要注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同；一般要用的文字：生長狀況、大小相似、發(fā)育狀態(tài)相同等。實驗用具有燒杯、培養(yǎng)皿、飼養(yǎng)動物的容器等等。這些材料用具在試題中都會給出，注意要結(jié)合實驗的目的、原理合理利用。）

（2）設(shè)置實驗組和對照組，兩組所取的材料數(shù)量要相同（可用n株或n只），或兩組加入的物質(zhì)總量要相同（可用“等量”）。

（3）實驗組和對照組在除一關(guān)鍵條件不同外，其它條件相同，并在適宜條件下進(jìn)行實驗，實驗所用的時間要相同。

（4）觀察實驗組和對照組出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象或結(jié)果并記錄。

（預(yù)測）實驗結(jié)果：若為驗證性實驗，根據(jù)相關(guān)原理解題，結(jié)果唯一。若為探究性實驗，將所有的可能符合實際的結(jié)果排列出來。

分析實驗結(jié)果：（1）先寫原理。（2）運用原理進(jìn)行分析怎樣得出相應(yīng)的結(jié)果。

三、簡明地組織語言文字

1. 敘說中盡量要用規(guī)范的實驗術(shù)語，不能用含糊的口語，如：“蓋玻片”不能說是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜說成“一樣多的”；“振蕩”不宜說成“晃動”、“搖動”等等。

2. 準(zhǔn)確地預(yù)測實驗結(jié)果，實驗設(shè)計的最后往往還需要預(yù)測實驗結(jié)果，在結(jié)果預(yù)測上要全面、準(zhǔn)確。而在這一環(huán)節(jié)上，學(xué)生往往會出現(xiàn)各種各樣的錯誤。例如：

（1）測交結(jié)果預(yù)測，除了全黑、有白有黑外，還有全白。

（2）加碘后，“不變藍(lán)”不等于“無色”或“沒有顏色變化”；另外“不變”也不能說成“無現(xiàn)象”。

（3）用亞甲基藍(lán)做菌量檢測時，不能把“褪色”說成“無色”。

（4）在驗證甲狀腺激素對促進(jìn)幼小動物發(fā)育的作用時，不能把“發(fā)育”說成“生長”。

（5）研究光對種子萌發(fā)的影響時，不能把“有無光照”說成“陽光”、“陰暗”。

生物實驗設(shè)計范文6

高中生物實驗原理是實驗設(shè)計的基礎(chǔ)，實驗原理包括以下兩點：

（1）自變量對因變量的具體影響。

（2）觀察或檢測因變量的依據(jù)。實驗原理一般表述為：某種因素（自變量或操作過程）會（可能）產(chǎn)生某種結(jié)果（因變量或操作結(jié)果），通過某種方式（或觀察指標(biāo)），可以觀察到（達(dá)到實驗?zāi)康模?/p>

例1驗證不同波長對黑藻光合作用強(qiáng)度的影響。

解析：該實驗的目的是題干中的最后一句話。根據(jù)實驗?zāi)康模弥搶嶒瀸儆隍炞C性實驗，實驗結(jié)果和結(jié)論是唯一的。分析實驗裝置可知：該實驗的自變量是光的波長；因變量是黑藻的光合作用強(qiáng)度，可用單位時間內(nèi)O2的產(chǎn)生量來檢測；因題目中提供的實驗材料有pH試紙，因變量的光合作用強(qiáng)度也可以用溶液中酸堿度的變化來體現(xiàn)；無關(guān)變量有光照強(qiáng)度、NaHCO3溶液濃度、溫度、燈泡與裝置的距離等，要保證這些條件相同且適宜。根據(jù)光合作用的影響因素確定其實驗原理為：不同波長的光通過影響光反應(yīng)影響黑藻的光合作用強(qiáng)度，如紅光和藍(lán)紫光有利于提高光合作用強(qiáng)度，而綠光不利于提高光合作用強(qiáng)度；通過比較單位時間內(nèi)氣泡（O2）產(chǎn)生量或溶液pH的變化，可以確定光質(zhì)對黑藻光合作用強(qiáng)度的影響。

二、巧妙解題

1.選材

選材是操作實驗方法和實施實驗步驟的保證。實驗材料的選擇要分析“有什么用”“、怎么用”，如顏色反應(yīng)的實驗材料要求待測物質(zhì)含量高，無色或接近無色。

2.書寫實驗設(shè)計步驟

（1）分組編號。選材并組裝實驗設(shè)備，將長勢相同的植物或年齡、大小、體質(zhì)相同的實驗動物分為若干組，并作好編號。

（2）設(shè)置對照。根據(jù)實驗變量設(shè)置對照，施加自變量為實驗組，不施加自變量設(shè)為對照組；除自變量不同外，要控制好無關(guān)變量的條件。

（3）條件處理。將實驗設(shè)置對照后的培養(yǎng)或反應(yīng)放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)或反應(yīng)。

（4）觀察并記錄。觀察實驗現(xiàn)象（顏色變化，生理特征變化等），測定指標(biāo)（光合速率，液滴移動距離等），記錄實驗數(shù)據(jù)。

例2探究下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)減少的原因。

解析：例2的實驗未提供實驗材料，需要自行確定，選擇日齡、大小、體重、健康狀況相同的實驗動物若干只，甲狀腺切除手術(shù)需要相應(yīng)的手術(shù)器械，還應(yīng)提供一定濃度的促甲狀腺激素溶液。高中生物設(shè)計實驗步驟時需設(shè)置對照，實驗組為切除甲狀腺的實驗動物，對照組為不切除甲狀腺，但做相同手術(shù)的實驗動物。根據(jù)上述分析，確定實驗步驟為：取日齡、大小、體重、健康狀況相同的實驗動物若干只，平均分為兩組，甲組為實驗組，乙組為對照組。測量兩組實驗動物血液中的TRH含量。用手術(shù)器械將甲組動物的甲狀腺切除，乙組不做切除，但做相同的手術(shù)。對甲、乙兩組實驗動物注射等量且適宜濃度的TSH。一段時間后，測定甲、乙兩組實驗動物血液中的TRH含量。

3.分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論。驗證性實驗是對實驗?zāi)康牡目隙?，結(jié)果和結(jié)論只有一個。探究性實驗，則結(jié)果往往有多種可能，要寫出所有的可能。每個結(jié)果對應(yīng)一個結(jié)論。

三、其他注意點

1.根據(jù)題干提供的實驗材料選擇正確的實驗方法。如驗證胰島素的生理功能應(yīng)該用注射法不宜用口服法。

2.實驗步驟書寫要規(guī)范。實驗步驟書寫要分步描述。

3.盡可能用“一段時間”、“一定量的”等定性的語言來表達(dá)在量上難以做到準(zhǔn)確的量化表述。