实验设计——变量法.ppt

1、,实验设计变量法,一、明确三变量 明确三变量是解题的基础,二、分别处理三变量,1、对实验变量的进行控制,2、对无关变量干扰的进行排除,3、对反应变量的进行测量,实验设计的常规解题思路,明确实验目的,分析实验原理,提出实验思路,设计实验步骤,预期实验结果,实验变量,无关变量,反应变量,施加干扰,随机分组,设置对照,条件适宜,重复实验,观察现象,测量数值,操纵,控制,捕获,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。包括严格地操纵实验变量，以获取反应变量，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰。一句话，通过实验控制，尽量

2、消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。,三、分步编写步骤,第一步，描述编号分组，处理材料。如试管（或烧杯，水槽等）要加以编号，如A、B或甲、乙等等，这样可使叙说简洁一些。如果所给的材料未经处理，材料的处理过程一般也写在第一步。,探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 实验原理 适宜浓度的生长素能促进扦插的枝条生根。在不同浓度的生长素溶液中，扦插枝条生根的情况不同。 实验流程 配制梯度溶液：配制一系列浓度梯度的2,4D溶液(0.2、 0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL) (其他试剂也可),材料的处理过程一般也写在第一步。如配制梯度溶液：配制一系列浓度梯度的2,4D溶液(0.

3、2、 0.4、0.6、0.8、1、2、3、4、5 mg/mL) (其他试剂也可),第二步，叙述实验变量的控制，即各组对实验变量的不同处理。,第三步，表述无关变量的排除，即对各分组的后续相同的处理。,第四步，阐述反应变量的测量，即用什么工具在什么时间观察什么变化。,第 五步：由结果总结出结论。实验变量是因反应变量是果,在编定具体的操作细节时，要合理规范、切实可行，否则也会造成很大的失分。 如：实验材料分组要随机进行。 向试管中的溶液加入试剂后要不要振荡试管呢？ 酶促反应的试管如何加热？是直接加热，还是水浴保温？ 使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应如何操作？是饲喂，还是注射？ 叙说

4、中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，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。,控制变量法,无关变量,相同,解题步骤：1、明确实验目的2、分析实验原理 3、提出实验思路 实验变量： 操纵方法： 无关变量： 控制方法： 反应变量： 检测方法：,为探究二氧化硫对植物叶片的影响，请根据所给的材料和用具，设计相关的实验步骤。 材料用具：长势相同的盆栽黄瓜幼苗2株，2只相同的小烧杯，大小相同的玻璃罩2个，玻璃板2块（比玻璃罩口径略大）、稀硫酸、亚硫酸钠，凡士林、水,SO2,黄瓜叶片生长状况,光照、温度等环境因素,使稀硫酸和亚硫酸钠

5、反应生成SO2，干扰黄瓜幼苗生长,设置空白对照：不添加SO2 其它因素与实验组相同 适宜的环境,观察黄瓜叶片生长状况的变化,实验步骤 1、将2盆黄瓜幼苗分别放在玻璃板中央，罩上玻璃罩，并标号。 2、在1个小烧杯中加入一定量的亚硫酸钠和稀硫酸，放入1号玻璃罩内，取另一小烧杯中加入等量的清水，放入2号玻璃罩内。用凡士林密封两个装置。 3、将两个装置同时放在光照、温度等条件相同的适宜环境中。 4、定时观察黄瓜幼苗叶片的生长情况，并记录。,多因子变量,对实验变量的进行控制,（1）实验变量的控制遵循单一变量原则,（2）有的实验是探究多个因子，不管是单个因子还是多个因子，都可通过加法创意或减法创意实现，即

6、通过分组设置对照给不同组加上实验变量或减去实验变量的方法加以控制。两者之间的差异只不过是对照的组数上有差异而已。,强调：不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。,本实验需验证两个结论(目的）,同学甲从一本植物生理学中查到“幼嫩叶片 可产生生长素，生长素可阻止叶柄脱落”的结论。 于是他设计了一个实验，想证实该结论。 他的实验步骤为： （1）取一盆生长状况良好的植物， 去掉幼叶的叶片（如右图所示）； （2）观察幼叶叶柄的脱落情况。 请你用所学知识，评价该同学的实验设计， 并提出修改建议,1.幼嫩叶片可产生生长素；

7、,2. 生长素可阻止叶片脱落,同学甲从一本植物生理学中查到“幼嫩叶片可产生生长素，生长素可阻止叶柄脱落”的结论。于是他设计了一个实验，想证实该结论。他的实验步骤为： （1）取一盆生长状况良好的植物， 去掉幼叶的叶片（如右图所示）； （2）观察幼叶叶柄的脱落情况。 请你用所学知识，评价该同学的实验设计，并提出修改建议。,解题步骤：1、明确实验目的2、分析实验原理 3、提出实验思路,变量的确定和控制方法是实验设计的核心内容，现分析如下：,幼嫩叶片有无产生生长素 生长素是否有可阻止叶柄脱落,去掉幼叶的叶片,加生长素,其它部位产生的生长素; 幼嫩叶片中产生的其它物质； 温度、光照等环境因素,叶柄脱落情

8、况,观察叶柄脱落情况,？,评价： 应去掉顶芽。因为顶芽产生的生长素向下运输，可到幼叶叶柄处，阻止叶柄脱落； 应增加一个对照实验。因为没有对照，难以说明幼叶叶柄脱落是幼叶产生的生长素所致。 对照设置：（1）取同一品种，生长状况相同的植物，去掉幼叶的叶片和顶芽； （2）在叶柄横断面上，涂上一定浓度的生长素，观察幼叶叶柄的脱落情况。,答案一、,(1)未摘除顶芽，未设计对照实验； (2) 取同一品种长势相同的三株植物，均切除顶芽和切去近顶端一幼叶叶片，保留叶柄，并依次编号为A、B、C。 在相同适宜条件下培养A、B、C，并作如下处理：取三块相同的琼脂，编号为a、b、c，在a上涂一定浓度的生长素溶液，在b

9、上插上切下的幼叶叶片，c不作处理。将a、b、c切成适宜小块，依次固定在A、B、C三植株切去叶片的叶柄切口处并固定。 观察A、B、C三植株去叶片的叶柄的脱落情况。,答案二、,.验证甲状腺激素能促进蝌蚪的发育。 .验证甲状腺能促进蝌蚪的发育？ .验证甲状腺产生的甲状腺激素能促进蝌蚪的发育？,酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为 是氧气自身抑制了酵母菌厌氧呼吸，也有同学认为是需氧 呼吸产生的某产物X抑制了酵母菌厌氧呼吸。请设计实验 探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行厌氧呼吸的原因。供选的实验试剂和用品：酵母菌细胞（试剂1）、酵母菌 破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞溶胶的上清液 （

10、试剂2）和只含有酵母菌细胞器的沉淀物（试剂3）、X 溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。（1）先给本设计作出假说。：,.酵母菌厌氧呼吸受X抑制，不受氧气抑制,.酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制，不受X抑制；,.酵母菌厌氧呼吸既受X抑制，也受氧气抑制；,.酵母菌厌氧呼吸不受X抑制，也不受氧气抑制；,.酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制,取锥形瓶等连接成如上图所示的装置四套，依次编号为甲、乙、丙、丁。其中每套装置的a锥形瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液10mL，c锥形瓶加入质量分数5%的葡萄糖溶液10ml，b与d锥形瓶各加入等量的澄清石灰水。,（2）完成下列实验步骤,首先完成表内空格的填空（在C锥形瓶中添加试剂、溶液和气体的处理），然后按表格完成实验操作。,(注：甲、乙、丙、丁四套装置均先持续通入氮气5min，去除锥形瓶中的氧气，后按表格操作),10mL的 试剂2,2mL 蒸馏水,(持续）通入足量的氮气,(持续）通入足量的氧气,将四套装置放在温度适宜（2535）的相同条件下培养相同一段时间（810h）。观察澄清石灰水是否变浑浊，判断是否进行厌氧呼吸。（3）预期实验结果并得出相应结论：；甲、乙、丙三套变浑浊，丁套不变浑浊，则酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制。,若甲、丙两套变浑浊，乙、丁两套不变浑浊，则酵母