生物實驗設(shè)計原則和方法市公開課金獎市賽課一等獎?wù)n件

1、 生物試驗設(shè)計標準和方法 武城二中 王德恒第1頁試驗名稱 是關(guān)于一個什么內(nèi)容試驗。試驗?zāi)繕?要探究或者驗證某一事實。試驗原理 進行試驗依據(jù)科學(xué)道理。試驗條件 完成該試驗必需儀器、設(shè)備、材料 藥品條件。試驗方法與步驟 試驗采取方法及必需操作程序。 試驗數(shù)據(jù)與統(tǒng)計 對試驗過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)測量 伎倆與準確統(tǒng)計。試驗結(jié)果預(yù)測及分析能夠預(yù)測可能出現(xiàn)試驗 結(jié)果并分析造成原因。試驗結(jié)論 對試驗結(jié)果進行準確描述 并給出一個科學(xué)結(jié)論。 第2頁一、試驗設(shè)計標準1. 科學(xué)性標準 所謂科學(xué)性，是指試驗?zāi)繕艘鞔_，試驗原理要正確，試驗材料和試驗伎倆選擇要恰當，整個設(shè)計思緒和試驗方法確實定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本

2、原理以及其它學(xué)科領(lǐng)域基本標準。2、等量標準等量性標準強調(diào)是無關(guān)變量。必須嚴格控制等量（數(shù)量）即相同，以平衡和消除無關(guān)變量對結(jié)果影響。需要強調(diào)是這些無關(guān)變量在進行嚴格控制時，等量且適宜。如在探索PH對酶活性影響試驗中，單一變量是PH，除PH之外其它一切對酶活性有影響無關(guān)變量不但要嚴格控制等量，而且要適宜量，如對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頁單一變量標準即一個試驗中只能有一個自變量，即試驗過程中欲處理試驗原因，其它試驗條件各組應(yīng)該一致，以防止或降低無關(guān)變量和額外變量干擾3. 單一變量標準第4頁此兩個標準都是在設(shè)計對照試驗時必須

3、堅持標準。所謂單因子變量標準，強調(diào)是試驗組和對照組相比只能有一個變量，只有這么當試驗組和對照組出現(xiàn)不一樣結(jié)果時，才能確定造成這種不一樣結(jié)果原因必定是這個變量造成，從而證實試驗組所給試驗原因作用，所以在設(shè)計對照組試驗時首先要確定變量并加以正確設(shè)置，至于將誰作為變量則很輕易確定，即要驗證誰則把誰作為變量，也就是要把所要驗證中心條件作為變量。如要探索PH對淀粉酶活性影響，則需把PH作為變量；要驗證光合作用需要光則應(yīng)將光作為變量；要驗證光合作用需二氧化碳則把二氧化碳作為變量等等。等量性標準與單因子變量標準是完全統(tǒng)一。只不過強調(diào)側(cè)面不一樣，單因子變量標準強調(diào)是試驗變量單一性，而等量性標準強調(diào)是除了試驗變

4、量之外一切對試驗結(jié)果有影響無關(guān)變量必須嚴格控制等量即相同，以平衡和消除無關(guān)變量對結(jié)果影響，需要強調(diào)是這些無關(guān)變量在進行嚴格控制時，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對酶活性影響試驗中，單一變量是PH，除PH之外其它一切對酶活性有影響無關(guān)變量不但要嚴格控制等量，而且要適宜量，如對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頁該試驗一是要取得和解釋溫度改變（試驗變量）與酶活性（反應(yīng)變量）因果關(guān)系。二是確保變量唯一。即試驗操作中要盡可能防止無關(guān)變量及額外變量干擾。比如，上述試驗中除試驗變量（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，試驗操作程序，溫度處理時間長短等等，都屬于無關(guān)變量，要求對低溫、適溫、高溫三組試驗是等同、均衡、穩(wěn)定；不然會在試驗結(jié)果中產(chǎn)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。例：在”溫度對淀粉酶活性影響”試驗中，所給定低溫（冰快）、適溫（37）、高溫（沸水?。┚褪窃囼炞兞俊Ｒ驗榈蜏?、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 對照標準是設(shè)計和實施試驗準則之一。經(jīng)過設(shè)置試驗對照對比，排除無關(guān)變量影響，增加試驗結(jié)果可信度和說服力。通常，一個試驗總是分為試驗組和對照組。試驗組，是接收試驗變量處理對

6、象組；對照組，是不接收試驗變量處理對象組。 4. 對照標準第7頁 至于哪個作為試驗組，哪個作為對照組，普通是隨機決定。按對照內(nèi)容和形式上不一樣，通常有以下對照類型：（1）空白對照：指不做任何處理對象組。 如“驗證活細胞細胞膜含有選擇透過性”試驗中，A組燒杯中加了鹽酸，B組加等量清水，B組相對A組而言不含HCl，B組就是空白對照。第8頁（2）相互對照：指不另設(shè)對照組，而是幾個試驗組相互對比對照。在等組試驗法中，大都是利用對照。比如“探究光照強度對植物生長影響”試驗。（3）本身對照：指試驗與對照在同一對象上進行，即不另設(shè)對照組。本身對照，方法簡便，關(guān)鍵是要看清楚試驗處理前后現(xiàn)象改變差異，試驗處理前

7、情況為對照組，試驗處理后改變則為試驗組。（4）條件對照：指雖給對象施以某種試驗處理，但這種處理是作為對照意義。 第9頁 平行重復(fù)標準，即控制某種原因改變幅度，在一樣條件下重復(fù)試驗，觀察其對試驗結(jié)果影響程度。任何試驗都必須能夠重復(fù)，這是含有科學(xué)性標志。5. 平行重復(fù)標準：第10頁 1、準確把握實驗?zāi)俊?實驗?zāi)渴钦麄€實驗設(shè)計靈魂，全部實驗步驟設(shè)計都要圍繞實驗?zāi)窟@個核心進行，所以在進行實驗設(shè)計前首先要認真分析實驗?zāi)俊?經(jīng)過分析實驗?zāi)恳环矫婵纱_定實驗變量，為實驗條件控制、對照實驗設(shè)置提供依據(jù)；其次可確定實驗性質(zhì)，即實驗是“驗證性實驗”還是“探究性實驗”，以便能正確地預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論。二、試驗設(shè)計程序

8、 第11頁2、細心搞清試驗要求。 一個生物學(xué)現(xiàn)象證實可經(jīng)過不一樣試驗來證實，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確定，所以在把握試驗?zāi)繕撕?，要細心地搞清題目標要求和題中條件，尤其是不能隨意增減材料，不然盡管試驗設(shè)計得很完美，但若不合題意，還是會丟分甚至不得分。 第12頁3、精心策劃方法步驟。 試驗方法步驟策劃是整個試驗設(shè)計精華，是一個好試驗設(shè)計最富有創(chuàng)意閃光之處，也是搞好試驗設(shè)計關(guān)鍵所在，設(shè)計中應(yīng)注意遵照設(shè)計標準。試驗步驟普通為三步：第一步，取材，分組，編號；（有時需要先對部分材料進行加工）第二步，分組處理，設(shè)置對照，控制變量；（有時此步也能夠分為幾個步驟）第三步，在其它條件相同且適宜情況下，過一段時間，觀察試驗現(xiàn)象。第13頁 4、準確預(yù)測試驗結(jié)果和結(jié)論。 試驗結(jié)果即試驗過程中觀察到試驗現(xiàn)象或搜集到數(shù)據(jù)；結(jié)論則是經(jīng)過對試驗結(jié)果分析得出定性表述。 結(jié)論應(yīng)緊緊圍繞試驗?zāi)繕?，回答試驗?zāi)繕颂岢鰡栴}。試驗?zāi)繕祟愋筒灰粯樱Y(jié)果和結(jié)論寫法就不一樣。 第14頁 驗證性試驗