生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則和方法市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

1、 生物試驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和方法 武城二中 王德恒第1頁(yè)試驗(yàn)名稱 是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo) 要探究或者驗(yàn)證某一事實(shí)。試驗(yàn)原理 進(jìn)行試驗(yàn)依據(jù)科學(xué)道理。試驗(yàn)條件 完成該試驗(yàn)必需儀器、設(shè)備、材料 藥品條件。試驗(yàn)方法與步驟 試驗(yàn)采取方法及必需操作程序。 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì) 對(duì)試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)測(cè)量 伎倆與準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)試驗(yàn) 結(jié)果并分析造成原因。試驗(yàn)結(jié)論 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確描述 并給出一個(gè)科學(xué)結(jié)論。 第2頁(yè)一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. 科學(xué)性標(biāo)準(zhǔn) 所謂科學(xué)性，是指試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)要明確，試驗(yàn)原理要正確，試驗(yàn)材料和試驗(yàn)伎倆選擇要恰當(dāng)，整個(gè)設(shè)計(jì)思緒和試驗(yàn)方法確實(shí)定都不能偏離生物學(xué)基本知識(shí)和基本

2、原理以及其它學(xué)科領(lǐng)域基本標(biāo)準(zhǔn)。2、等量標(biāo)準(zhǔn)等量性標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)是無(wú)關(guān)變量。必須嚴(yán)格控制等量（數(shù)量）即相同，以平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)結(jié)果影響。需要強(qiáng)調(diào)是這些無(wú)關(guān)變量在進(jìn)行嚴(yán)格控制時(shí)，等量且適宜。如在探索PH對(duì)酶活性影響試驗(yàn)中，單一變量是PH，除PH之外其它一切對(duì)酶活性有影響無(wú)關(guān)變量不但要嚴(yán)格控制等量，而且要適宜量，如對(duì)溫度控制不但要相同，而且要適宜，即要給予酶活性所需適宜溫度，而不能控制在低溫或高溫條件下等量。 第3頁(yè)單一變量標(biāo)準(zhǔn)即一個(gè)試驗(yàn)中只能有一個(gè)自變量，即試驗(yàn)過(guò)程中欲處理試驗(yàn)原因，其它試驗(yàn)條件各組應(yīng)該一致，以防止或降低無(wú)關(guān)變量和額外變量干擾3. 單一變量標(biāo)準(zhǔn)第4頁(yè)此兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是在設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)時(shí)必須

3、堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)。所謂單因子變量標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)是試驗(yàn)組和對(duì)照組相比只能有一個(gè)變量，只有這么當(dāng)試驗(yàn)組和對(duì)照組出現(xiàn)不一樣結(jié)果時(shí)，才能確定造成這種不一樣結(jié)果原因必定是這個(gè)變量造成，從而證實(shí)試驗(yàn)組所給試驗(yàn)原因作用，所以在設(shè)計(jì)對(duì)照組試驗(yàn)時(shí)首先要確定變量并加以正確設(shè)置，至于將誰(shuí)作為變量則很輕易確定，即要驗(yàn)證誰(shuí)則把誰(shuí)作為變量，也就是要把所要驗(yàn)證中心條件作為變量。如要探索PH對(duì)淀粉酶活性影響，則需把PH作為變量；要驗(yàn)證光合作用需要光則應(yīng)將光作為變量；要驗(yàn)證光合作用需二氧化碳則把二氧化碳作為變量等等。等量性標(biāo)準(zhǔn)與單因子變量標(biāo)準(zhǔn)是完全統(tǒng)一。只不過(guò)強(qiáng)調(diào)側(cè)面不一樣，單因子變量標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)是試驗(yàn)變量單一性，而等量性標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)是除了試驗(yàn)變

4、量之外一切對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有影響無(wú)關(guān)變量必須嚴(yán)格控制等量即相同，以平衡和消除無(wú)關(guān)變量對(duì)結(jié)果影響，需要強(qiáng)調(diào)是這些無(wú)關(guān)變量在進(jìn)行嚴(yán)格控制時(shí)，不但要等量，而且是在適宜條件下等量，常態(tài)條件下等量。如在探索PH對(duì)酶活性影響試驗(yàn)中，單一變量是PH，除PH之外其它一切對(duì)酶活性有影響無(wú)關(guān)變量不但要嚴(yán)格控制等量，而且要適宜量，如對(duì)溫度控制不但要相同，而且要適宜，即要給予酶活性所需適宜溫度，而不能控制在低溫或高溫條件下等量。 第5頁(yè)該試驗(yàn)一是要取得和解釋溫度改變（試驗(yàn)變量）與酶活性（反應(yīng)變量）因果關(guān)系。二是確保變量唯一。即試驗(yàn)操作中要盡可能防止無(wú)關(guān)變量及額外變量干擾。比如，上述試驗(yàn)中除試驗(yàn)變量（低溫、適溫、高溫）以外，

5、試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液劑量、濃度和純度，試驗(yàn)操作程序，溫度處理時(shí)間長(zhǎng)短等等，都屬于無(wú)關(guān)變量，要求對(duì)低溫、適溫、高溫三組試驗(yàn)是等同、均衡、穩(wěn)定；不然會(huì)在試驗(yàn)結(jié)果中產(chǎn)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。例：在”溫度對(duì)淀粉酶活性影響”試驗(yàn)中，所給定低溫（冰快）、適溫（37）、高溫（沸水浴）就是試驗(yàn)變量。因?yàn)榈蜏?、適溫、高溫條件改變，唾液淀粉酶水解淀粉反應(yīng)結(jié)果也隨之改變，這就是反應(yīng)變量（因變量）。第6頁(yè) 對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)和實(shí)施試驗(yàn)準(zhǔn)則之一。經(jīng)過(guò)設(shè)置試驗(yàn)對(duì)照對(duì)比，排除無(wú)關(guān)變量影響，增加試驗(yàn)結(jié)果可信度和說(shuō)服力。通常，一個(gè)試驗(yàn)總是分為試驗(yàn)組和對(duì)照組。試驗(yàn)組，是接收試驗(yàn)變量處理對(duì)

6、象組；對(duì)照組，是不接收試驗(yàn)變量處理對(duì)象組。 4. 對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)第7頁(yè) 至于哪個(gè)作為試驗(yàn)組，哪個(gè)作為對(duì)照組，普通是隨機(jī)決定。按對(duì)照內(nèi)容和形式上不一樣，通常有以下對(duì)照類型：（1）空白對(duì)照：指不做任何處理對(duì)象組。 如“驗(yàn)證活細(xì)胞細(xì)胞膜含有選擇透過(guò)性”試驗(yàn)中，A組燒杯中加了鹽酸，B組加等量清水，B組相對(duì)A組而言不含HCl，B組就是空白對(duì)照。第8頁(yè)（2）相互對(duì)照：指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)試驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照。在等組試驗(yàn)法中，大都是利用對(duì)照。比如“探究光照強(qiáng)度對(duì)植物生長(zhǎng)影響”試驗(yàn)。（3）本身對(duì)照：指試驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組。本身對(duì)照，方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是要看清楚試驗(yàn)處理前后現(xiàn)象改變差異，試驗(yàn)處理前

7、情況為對(duì)照組，試驗(yàn)處理后改變則為試驗(yàn)組。（4）條件對(duì)照：指雖給對(duì)象施以某種試驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義。 第9頁(yè) 平行重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)，即控制某種原因改變幅度，在一樣條件下重復(fù)試驗(yàn)，觀察其對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響程度。任何試驗(yàn)都必須能夠重復(fù)，這是含有科學(xué)性標(biāo)志。5. 平行重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)：第10頁(yè) 1、準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)俊?實(shí)驗(yàn)?zāi)渴钦麄€(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)靈魂，全部實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)都要圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)窟@個(gè)核心進(jìn)行，所以在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)前首先要認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)?zāi)俊?經(jīng)過(guò)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)恳环矫婵纱_定實(shí)驗(yàn)變量，為實(shí)驗(yàn)條件控制、對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置提供依據(jù)；其次可確定實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，即實(shí)驗(yàn)是“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”還是“探究性實(shí)驗(yàn)”，以便能正確地預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)程序

8、 第11頁(yè)2、細(xì)心搞清試驗(yàn)要求。 一個(gè)生物學(xué)現(xiàn)象證實(shí)可經(jīng)過(guò)不一樣試驗(yàn)來(lái)證實(shí)，但終究選取何種方案，則要依據(jù)題目要求和所給材料及用具來(lái)確定，所以在把握試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)后，要細(xì)心地搞清題目標(biāo)要求和題中條件，尤其是不能隨意增減材料，不然盡管試驗(yàn)設(shè)計(jì)得很完美，但若不合題意，還是會(huì)丟分甚至不得分。 第12頁(yè)3、精心策劃方法步驟。 試驗(yàn)方法步驟策劃是整個(gè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)精華，是一個(gè)好試驗(yàn)設(shè)計(jì)最富有創(chuàng)意閃光之處，也是搞好試驗(yàn)設(shè)計(jì)關(guān)鍵所在，設(shè)計(jì)中應(yīng)注意遵照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)步驟普通為三步：第一步，取材，分組，編號(hào)；（有時(shí)需要先對(duì)部分材料進(jìn)行加工）第二步，分組處理，設(shè)置對(duì)照，控制變量；（有時(shí)此步也能夠分為幾個(gè)步驟）第三步，在其它條件相同且適宜情況下，過(guò)一段時(shí)間，觀察試驗(yàn)現(xiàn)象。第13頁(yè) 4、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。 試驗(yàn)結(jié)果即試驗(yàn)過(guò)程中觀察到試驗(yàn)現(xiàn)象或搜集到數(shù)據(jù)；結(jié)論則是經(jīng)過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析得出定性表述。 結(jié)論應(yīng)緊緊圍繞試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，回答試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)提出問(wèn)題。試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)類型不一樣，結(jié)果和結(jié)論寫(xiě)法就不一樣。 第14頁(yè) 驗(yàn)證性試驗(yàn)