关于高中生物实验方法步骤设计浅谈

1、关于高中生物实验方法步骤设计浅谈摘要；高中生物实验是当今高考的一个重要内容，尤其对照实验步骤的设计，它具有难度大，开放性高，得分低等特点。本人从多年教学经验和理论学习中总结出行之有效的设计方法即主要采用变量控制法进行实验设计以解决考生困惑。关键词：实验 变量 变量控制实验,是在人为控制条件下,研究事物变化的一种科学方法。展开点说,实验是依据假设,在人为控制条件下,对实验变量的变化和结果进行捕获解释的科学方法。如孟德尔在验证“对别离现象的解释这一假设时，便巧妙地设计了“测交实验。一、实验中的变量：实验中的各种可变因素的统称一变量的种类1实验变量自变量与反响变量因变量。实验变量是实验中由实验者操纵

2、的因素或条件，而反响变量是指由实验变量而引起的变化结果，二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。例如：关于“温度对唾液淀粉酶水解淀粉的影响的实验中，“低温(冰块)、适温(37)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反响变量。该实验旨在获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反响变量)的因果关系。2无关变量与额外变量。无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们也是前因后果的关系。但对实验与反响变量的获得起干扰作用。例如：上例实验中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度

3、、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。 如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。二变量的控制 控制变量法，是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度。通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。二、实验方法步骤的设计：一分析实验根本框架：1实验起始状态 明确实验原理：明确实验到底要解决什么问题，用生物学的什么原理。a教材内：主要从材料用具中获得 如2000年上海生物高考实验设计题要求鉴别两种不同浓度的蔗糖溶液，其实验目的只要求定性区别两瓶蔗糖 溶液的浓度，不要求作具体

4、的浓度测定。根据该题实验器材有半透膜制成的透析袋可知：所运用的原理是根据不同浓度的蔗糖溶液其渗透性不同，即通过半透膜的水分总是从低浓度一侧向较高浓度一侧渗透。b教材外：题中一般会给出分析材料用具：全用 选用 提供主要的自己添加辅助的或全部自己添加自己掌握的相关实验背景知识2实验目标状态：明确实验目的要求等设法到达二完成方法步骤设计过程：起始状态 目标状态 1 类比法：利用已有的实验知识和技能设计出具有类比关系的实验模式：方法步骤起始状态 目标状态迁 移方法步骤末知起始状态 目标状态2变量控制法：高中生物实验设计题绝大多数考察对照实验，尤其动植物生理实验、遗传学实验，需特别关注。确认变量 ：对照

5、实验步骤设计关键是对三大变量：实验变量自变量、反响变量因变量、无关变量确实认和处理。设计控制变量a操纵实验变量实验组 加法原理 ：与常态相比，人为增加某种影响因素。一般运用实验控制的加法原理来控制实验变量,即设法给研究对象施加实验变量的干扰,造成研究对象的变化,从而使研究对象在被激发状态中反映其某些特征。例如,在“探究SO2对植物叶片的影响的实验中,就是通过实验组对生活着的植物叶片(研究对象)施加实验变量(SO2)来观察叶片的生长状况的。减法原理：与常态相比，人为除去某种影响因素。一般运用实验控制的减法原理来控制实验变量,即设法排除实验变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳

6、定。如在“探究种子萌发的外界条件的实验中,实验变量分别是水、温度和空气,但它们同时又都是种子萌发的外界条件,这时实验组在设计时可分别设法减去水、温度和空气对种子萌发的影响。b控制无关变量 排除干扰因素 不能排除要平衡控制和设立对照实验平行重复实验c检测反响变量实验中根据原理和要求，结合实验条件分清是定性还是定量实验来确定具体的观察和测定指标及方法。常用的有：颜色变化或沉淀反响，如可溶性复原糖、脂肪、DNA的鉴定，大肠杆菌菌落的鉴别等。形态结构和生理状况的变化，如植物根、茎的长度或弯曲程度，动物的耗氧量等。液面的变化，如气体体积或液体体积变化引起的液面移动等。表述实验步骤a主要内容:实验变量的操

7、纵方法：对研究对象施加何种实验变量，如何施加等无关变量的控制方法：采用何种方式来消除无关变量对实验的影响包括如何设置实验组和对照组等反响变量检测方法：用何种方法观察和测量什么指标等b表达形式:一般在草纸上先绘制设计图、表，再转换为文字表述。c语言要求：第一，步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，并加以编号。第二，试管或烧杯，水槽等要用字母或文字加以编号，如A、B或甲、乙等等，这样可使叙说简洁一些。第三，叙说中尽量要用标准的实验术语，不能用模糊的口语，如：“盖玻片不能说是“薄的玻璃片；“等量的不宜说成“一样多的；“振荡不宜说成“晃动“摇动等等。d一般规律四步法：第一步:取材、分组、编号。实

8、验材料包括实验中用到的各种动植物和器具。选择材料时注意用一些表示等量描述性语言，如“生长一致的“日龄相同的，体重一致的等等。分组编号应遵循随机性原那么。如：科研人员以鼠为实验材料，探究三聚氰胺对大鼠发生肾部结石的影响1选择身体健康，发育正常、体重相同的老鼠假设干，随机均分甲、乙、 丙、丁四组，分别饲养。第二步:相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照，注意除实验变量不同外，其他因素都应相同且适宜。2四组鼠每天饲喂等量普通饲料，甲、乙、丙三组分别添加等量的三聚氰胺溶液A，溶液B，溶液C。第三步:进一步的相同处理。其他因素相同且适宜的继续。3在适宜且相同条件下饲养一段时间第四步:检测、观察、统计、

9、比拟。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、比拟实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。4检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠的肾部结石发生率预测实验结果 实验结果是指可观察或测量的实验现象，是实验中实际出现的情况，是得出实验结论的主要依据。A、验证性实验如“验证、“证明都可预测到与实验目的一致的结果。结果只有一个，结论也只有一个。B、探究性实验如“探究，预测的实验结果不唯一，大多有与三种结论【正相关、负相关、中间无影响】相匹配的结果。 “预测最可能的结果应根据已有知识推测最合理的结果。实验结果可采用文字、表格、图形、坐标曲线等方式描述。如果四组大鼠

10、肾部结石发生率相同，或都不发生肾部结石；说明了三聚氰胺不会诱发大鼠结石。负相关如果结石发生率为丙乙甲丁；说明了三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，剂量越大发生率越大。正相关如果甲乙丙大鼠肾部结石发生率相近，且都高于丁；说明了三聚氰胺会诱发大鼠肾结石，但跟剂量大小无关。中间无影响实验设计应注意的问题：1、在掌握实验目的(即需要验证的生物学事实)、原理的根底上确定实验方法。2、严格遵循实验设计的根本原那么，准确设置对照或变量。3、注意实验程序的科学性、合理性。4、对实验现象进行准确的观察、测量、记录。5、合理地设计操作过程6、多种实验设计方案中，按实验设计原那么评估择优选取最正确方案7.实验材料在数量上要尽可能多的选取，记录数据时取其平均值以减少实验误差。8.在记录实验数据时，要学会设计数据表格或以坐标图的形式现示实验数据。9.注意吸取物理、化学中相关实验原理，如：物理屡次测量取平均值，化学实验前检查装置气密性等。作者简介：刘建来，男，1969年生，吉林白城人，镇赉一中一级教师，主要从事中学生物教学工作。参考文献：1 赵占良 普通高中课程标准实验教科书生物学教师培训手册C 北京 人民教育出版社 2007of rural drinking water sources, protectio