生物实验设计的基本方法课件.ppt

1、设计实验方法设计实验方法 说说 明明 确定实验目的确定实验目的 实验的最终目的，要实验的最终目的，要探究什么，论证说明，说明什么探究什么，论证说明，说明什么？提出假设和预期提出假设和预期 就是你设想的这个科学事实应该是一个什么就是你设想的这个科学事实应该是一个什么过程过程？最后？最后应该得出什么样的应该得出什么样的结论。结论。分析实验原理分析实验原理 即即实验依据实验依据，为完成实验得出实验结论而应用的科学理，为完成实验得出实验结论而应用的科学理论知识（论知识（源于学习过的基本概念、原理、规律等源于学习过的基本概念、原理、规律等）。）。 确定实验思路确定实验思路 根据根据实验目的、原理而进行的

2、思维过程，实验目的、原理而进行的思维过程，构建实验设计构建实验设计基本框架，基本框架，是实验设计的蓝图。是实验设计的蓝图。 设计实验步骤设计实验步骤 有了思路，具体是怎样操作问题，有了思路，具体是怎样操作问题，设计步骤时，要遵循设计步骤时，要遵循实验设计原则，实验设计原则，一定要充分利用题目所给条件，并思考一定要充分利用题目所给条件，并思考这些条件起什么作用和怎样运用。这些条件起什么作用和怎样运用。 根据观察到的现象或根据观察到的现象或数据结果，进行预测数据结果，进行预测和分析，得出正确结和分析，得出正确结论。论。 观察现象、处理数据，进行结果的预测与分析是实验设观察现象、处理数据，进行结果的

3、预测与分析是实验设计的终结，计的终结，有画龙点睛的作用。预测要全面，考虑多方有画龙点睛的作用。预测要全面，考虑多方面的可能性，分析要科学、实事求是应具说服力。面的可能性，分析要科学、实事求是应具说服力。 （一）生物实验设计的主要原则（一）生物实验设计的主要原则 1 1对照性原则：对照性原则：空白对照空白对照（即不给对照组以任何处理因素）、（即不给对照组以任何处理因素）、 条件对照条件对照（给对照组以部分实验因素，但不是要研（给对照组以部分实验因素，但不是要研究的处理因素）究的处理因素） 自身对照自身对照（实验和对照都在同一研究对象上进行，（实验和对照都在同一研究对象上进行，可以是不同时间或部位

4、）可以是不同时间或部位） 相互对照原则相互对照原则（不单独设对照组，而是几个实验组（不单独设对照组，而是几个实验组相互对照）等。相互对照）等。 探究人的运动量与肌肉细胞中线粒体数量的关系探究人的运动量与肌肉细胞中线粒体数量的关系探究光照强度与光合作用速率的关系探究光照强度与光合作用速率的关系比较过氧化氢在不同条件下的分解速度比较过氧化氢在不同条件下的分解速度验证植物的光合作用必须在有光的条件下进行验证植物的光合作用必须在有光的条件下进行空白对照空白对照 自身对照自身对照条件对照相互对照自身对照1、审题（从题干获取、审题（从题干获取有用有用信息）信息）（1 1）. .提出问题提出问题明确实验目的

5、明确实验目的（灵魂）（灵魂） 明确到底要解决什么问题，实验目的和要求；分清题型，明确到底要解决什么问题，实验目的和要求；分清题型，是是验证性实验验证性实验还是还是探索性实验探索性实验。（2）.搞清实验原理搞清实验原理（关键）（关键） 根据所学相应实验实验原理，提出适合本实验实验原理；根据所学相应实验实验原理，提出适合本实验实验原理；或是认真阅读题干（有时在题前叙述，有时隐藏在实验结果描或是认真阅读题干（有时在题前叙述，有时隐藏在实验结果描述中）找出相应实验原理；更多的时候是二者结合分析出。述中）找出相应实验原理；更多的时候是二者结合分析出。（3）.找出实验材料找出实验材料（定位）（定位） 题目

6、通常给的实验材料，或你经分析可能想到能材料。题目通常给的实验材料，或你经分析可能想到能材料。（二）生物实验设计的（二）生物实验设计的注意的问题注意的问题做什么？做什么？怎么做？怎么做？用什么做？用什么做？（从题干获取（从题干获取有用有用信息）信息）（4）抓住三个抓住三个“量量”即即自变量、无关变量、因变量自变量、无关变量、因变量解决三个问题：解决三个问题： 、自变量怎样、自变量怎样设定设定？可人为改变的因素？可人为改变的因素 、无关变量怎样、无关变量怎样控制控制？可影响因变量？可影响因变量 、因变量怎样、因变量怎样检测检测？ 随着自变量的变化而随着自变量的变化而变化的因素变化的因素例如：探究温

7、度对植物结实率的影响例如：探究温度对植物结实率的影响2、提出假设、提出假设首先要明确首先要明确：实验是：实验是验证性实验验证性实验还是还是探究性实验探究性实验。 验证性实验：验证性实验：结论已经给出结论已经给出，只要充分的实验，只要充分的实验事实，加以证明结论的正确性事实，加以证明结论的正确性。 探究性实验：探究性实验：结论未知结论未知，要经过实验去找寻，要经过实验去找寻可能的情况。（最能体现学生的创造性）可能的情况。（最能体现学生的创造性）某同学进行探究实验如下，请回答有关问题：通常某同学进行探究实验如下，请回答有关问题：通常情况下，正常人的尿液中没有葡萄糖。当一次食用情况下，正常人的尿液中

8、没有葡萄糖。当一次食用大量糖时，尿液中大量糖时，尿液中是否是否有葡萄糖存在有葡萄糖存在? 通常情况下，正常人的尿液中没有葡萄糖。研通常情况下，正常人的尿液中没有葡萄糖。研究发现当一次食用大量糖时，尿液就会出现葡究发现当一次食用大量糖时，尿液就会出现葡萄糖，萄糖， 请请验证这一结论验证这一结论3、设计实验步骤、设计实验步骤a：材料是否要制取或处理（注意对照实验）。：材料是否要制取或处理（注意对照实验）。b：所用器材是否要分组编号：所用器材是否要分组编号 。 c：对不同：对不同(或同一或同一)对象施加不同的处理。对象施加不同的处理。d：结果观察：结果观察(预测预测)、记录，并根据结果、记录，并根据

9、结果(现象现象)进行进行分析。分析。注意：注意： 题目给出的试剂和材料要充分运用。题目给出的试剂和材料要充分运用。 除非题中条件允许，一般不能随意添加。除非题中条件允许，一般不能随意添加。项目项目试管试管123淀粉溶液淀粉溶液2mL2mL2mL温度温度37 温水温水沸水沸水冰水冰水稀释的淀粉酶稀释的淀粉酶溶液溶液2滴滴2滴滴2滴滴碘液碘液滴滴滴滴滴滴结果现象结果现象为验证在不同温度下酶的活性不同，设计了如下实验为验证在不同温度下酶的活性不同，设计了如下实验 指出该实验的自变量，因变量，和无关变量指出该实验的自变量，因变量，和无关变量步骤换到步骤步骤换到步骤 之前可以吗？之前可以吗？不行不行步骤

10、换到步骤步骤换到步骤 之前可以吗？之前可以吗？可以可以酶的活性酶的活性温度温度物质的浓度，体积，物质的浓度，体积，PH值值4、记录实验现象及其相应数据、记录实验现象及其相应数据要客观、详实要客观、详实通常文字、图表或曲线等表现设计记录表设计记录表 注意：表格要有题目；注意：表格要有题目； 表格设计要科学；表格设计要科学；绘图绘图 注意：注意： 用笔（用铅笔绘图）；用笔（用铅笔绘图）； 建立坐建立坐 标（标（横纵坐标的含义单位和数横纵坐标的含义单位和数值值）；）； 两条以上曲线要作出标注两条以上曲线要作出标注狂犬病是由狂犬病病毒引起，就目前而言，注射狂犬狂犬病是由狂犬病病毒引起，就目前而言，注射

11、狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径，要研制疫苗必须知道疫苗是预防狂犬病的有效途径，要研制疫苗必须知道其大分子组成，请探究其物质组成其大分子组成，请探究其物质组成实验原理：实验原理：RNARNA溶液遇吡罗红显红色，溶液遇吡罗红显红色，DNADNA溶液遇溶液遇 显绿色蛋白质与双缩脲试剂反应生成显绿色蛋白质与双缩脲试剂反应生成 物物质质实验步骤：用三支洁净的试管分别取实验步骤：用三支洁净的试管分别取等量等量的含有的含有狂犬病病毒的溶液：狂犬病病毒的溶液： 向向A A试管加入试管加入适量适量的甲基绿染的甲基绿染液：向液：向B B试管加入试管加入等量等量的吡罗红染液：向的吡罗红染液：向C C试管试管 双缩脲

12、试剂双缩脲试剂 甲基绿染液甲基绿染液 吡罗红染液吡罗红染液现象现象紫色紫色不变色不变色不变色不变色成分成分存在蛋白质存在蛋白质 不存在不存在RNARNA不存在不存在RNARNA设计一个表格并记录实验结果设计一个表格并记录实验结果5、预测结果及分析结论、预测结果及分析结论首先要首先要分清，分清，验证性实验验证性实验还是还是探究性实验探究性实验。 验证性实验，假设既定，那么结果的预测应该与验证性实验，假设既定，那么结果的预测应该与实验的假设相一致。实验的假设相一致。 探究性实验，就需要对结果进行分类讨论（变探究性实验，就需要对结果进行分类讨论（变大、变小还是不变，判断标准与对照实验结果进行大、变小

13、还是不变，判断标准与对照实验结果进行比较），讨论时比较），讨论时充分注意各种情况的可能性。充分注意各种情况的可能性。华北地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起，华北地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起，有人认为是缺镁，请有人认为是缺镁，请探究探究上面的猜测哪一个正确上面的猜测哪一个正确方步步骤方步步骤 首先配置完全培养液，缺锌培养液和首先配置完全培养液，缺锌培养液和 培养液，分培养液，分别放入三个培养缸，别放入三个培养缸，编号编号A B CA B C 放在放在适宜适宜的条件下培养的条件下培养一段时间一段时间 结果预测和分析结果预测和分析2 2、实验、实验步骤分步描述并加以

14、编号（一般不宜连续描述）步骤分步描述并加以编号（一般不宜连续描述） 1 1、实验组别编号描述实验组别编号描述如：凡实验中涉及到两组或两组以上，所用器材如：凡实验中涉及到两组或两组以上，所用器材需用需用1、2、3或或A、B、C或甲、乙、或甲、乙、丙丙等加以编号便于区分。等加以编号便于区分。如：第一步如：第一步。第二步第二步。如：如：1、。2、。步骤书写：步骤书写：3 3、在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用在量上难以做到准确的量化描述，应尽可能用“定性定性”的语言表达。的语言表达。 如：如：“一段时间一段时间”、“适宜的温适宜的温度度”、“适量的适量的”、“一定量的一定量的”等。等。 4 4

15、、叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如：如： “等量的等量的”不宜说成不宜说成“一样多的一样多的”；“振荡振荡”不宜说成不宜说成“晃动晃动”“”“摇动摇动”等等。等等。“不变蓝不变蓝”不等于不等于“无色无色”或或“没有颜色没有颜色变化变化”，另外，另外“不变不变”也不能说成也不能说成“无现无现象象”等等。等等。 5 5、注意避免注意避免“词不达意词不达意”。 如：如图二，有些学生描述为如：如图二，有些学生描述为“分别分别在甲、在甲、乙两试管中加入乙两试管中加入A、B物质物质”，如此表达则，如此表达则成了图三的含义，显然与图二不符。成了图三的含义，显然与图二不符。准确的描述应为准确的描述应为“在甲乙两支试管中在甲乙两支试管中分别分别加入加入A、B物质物质