探究性实验的设计方案.ppt

实验与探究 实验方案 一 实验目的 要探究或验证的某一事实或者做了该实验后 要解决什么问题 实验目的的书写与表达 实验目的的内容包含研究对象 研究现象 因变量 和作用于对象的因素 自变量 格式为 探究 验证 自变量 对 因变量 的影响 或 探究 验证 自变量 与 因变量 的关系 等 实验设计方案 二 明确实验原理 进行实验的理论依据 包括选择实验材料的依据 作出实验假设的依据 设置实验步骤的依据 分析现象结果的依据和确定观测指标的依据 书写时 有时只涉及某一方面 有时考虑多方面 其一般书写格式分为三步 假设 未被证实的结论 假设与结果的联系 结果 或预期结果 一般用陈述句 肯定句 其思路为先找到结论或假设 再找到结果或现象 然后根据所学知识 题干信息和实验目的寻找两者之间的联系 为了验证胰岛素具有降低血糖的作用 以小鼠活动状况为观察指标设计实验 某学生的实验方案如下 1 将正常小鼠随机分成A B两组 观察并记录其活动状况 2 A组小鼠注射适量胰岛素溶液 B组注射等量生理盐水 一段时间后 A组小鼠会出现四肢无力 活动减少 甚至昏迷等低血糖症状 B组小鼠活动状况无变化 3 A组小鼠出现低血糖症状后 分别给A B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液 一段时间后 A组小鼠低血糖症状缓解 B组小鼠活动状况无变化 该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用 请回答 该实验的实验原理是 含量过高时 引起血糖下降 二者联系 机体出现活动减少 甚至昏迷等低血糖症状 结果 此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解 胰岛素具有降低血糖的作用 结论 体内胰岛素 解析 答案 2 4 D是水稻田间的良好除草剂 为探究2 4 D对水稻田间鸭跖草防治的合适浓度 进行了如下实验 请完善实验并回答有关问题 提示 水稻为单子叶植物 鸭跖草为双子叶植物 2 4 D作为除草剂的药害主要是平均株高下降 1 实验原理 低浓度2 4 D促进植物生长 高浓度2 4 D抑制植物生长 植株高度是植物生长情况的重要指标 2 实验材料 水稻试验田 长有鸭跖草 2 4 D可溶性粉剂配制成下列5个浓度 0 01 0 02 0 04 0 08 0 12mg ml 清水等 3 实验思路 将水稻试验田 各田块的其它栽培条件相同且适宜 一段时间后 抽样统计各试验田块中鸭跖草和水稻的平均株高 三 确定实验变量 设置对照实验 确定实验思路找出自变量和因变量 确定实验研究的因素 以及影响本实验的无关变量 构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段 四 设计合理的实验步骤 严格遵循实验设计原则 在充分考虑实验原理以及提供的实验材料 用具的基础上 根据设计要求 设计实验装置和步骤 2 实验步骤第一步 取材 分组和编号 1 取材探究性实验中一般提供实验的材料 在设计实验步骤时需注意常用的关键词 如 取相同的 或生理状态相同的 若干只 或株 个等 如此设置是防止无关变量对实验结果的影响 第二步 实验处理实验处理遵循单一变量原则 即除自变量外 其他因素都是相同的 常用的模式为 组施加实验变量 组作为对照不施加实验变量 第三步 观察 记录实验的因变量尽可能选择能较好地反映与自变量之间的关系 并易于观察和测定的指标 常用的关键词为 一段时间后观察 测定 做好记录 等 五 得出预期实验结果和结论 首先要明确该实验是验证性实验还是探究性实验 若为验证性实验 则实验现象与实验原理一致 结果唯一 结论与题目要求一致 若为探究性实验 则实验现象与实验原理一致或相反或居中 相应的结论有多种情况 3 实验假设的书写假设是指用来说明某种现象但未经证实的论题 是对研究结果的预测 是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想 假设是研究者对研究结果预先赋予的答案 是一种可能的解释和说明 假设的提出可能正确也可能错误 只要能解释题给现象或与题干相符 则提出的假设就可以 一般情况下 若是实验中要求写出你的假设 我们应根据自己平时积累的知识 写出认为最可能的一种假设即可 科学方法 假说 演绎法 建立模型与类比推理等都是现代科学研究中常用的一些科学方法 假说 演绎法 是现代科学研究中常用的一种科学方法 以下为假说 演绎法推理的逻辑关系 客观事实 人群中一个美女多看了我一眼 提出假说 多看我一眼说明我魅力四射啊 我肯定很吸引她 演绎推理 既然我魅力四射 我如果向他求婚 她肯定会嫁给我 实验验证 嫁给我好吗 滚 得出结论 我想多了 抽象问题具体化是把难以把握又存在复杂关系的问题 转变成直观的具体问题去思考 这种思想是解决问题的策略化思想 其中模型方法是抽象问题具体化思想的最重要的体现 模型方法是以研究模型来揭示原型的形态 特征和本质的方法 是逻辑方法的一种特有形式 模型一般可分为概念模型 物理模型和数学模型三大类 建立模型 一 概念模型含义 是指以图示 文字 符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述 阐明 例如光合作用示意图 中心法则图解 免疫过程图解 达尔文的自然选择学说的解释模型 血糖平衡调节的模型等 特点 图示比较直观化 模式化 由箭头等符号连接起来的文字 关键词比较简明 清楚 它们既能揭示事物的主要特征 本质 又直观形象 通俗易懂 三 数学模型含义 用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式 函数式 曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图 饼状图等 如 组成细胞的化学元素饼状图 酶的活性受温度 酸碱度影响的曲线 光合作用中随光照强度 温度 CO2等条件变化时光合作用强度的变化曲线 有丝分裂和减数分裂过程中染色体 染色单体以及DNA数量的变