1、初中生物实验讲座初中生物实验讲座探究性实验浅谈 科学探究的方法科学探究的方法科科学学探探究究的的方方法法科学抽象科学抽象调查调查实验实验观察观察数据的转换数据的转换数理统计方法数理统计方法测定技术与手段测定技术与手段变量分析与条件控制变量分析与条件控制操作技能操作技能测量测量记录记录关系分析关系分析归纳、概括归纳、概括建立模型建立模型问题与假说问题与假说获得事实获得事实的的 方方 法法处理资料处理资料的的 方方 法法得出结论得出结论的的 方方 法法提出问题提出问题作出假说作出假说基本环节基本环节主要方法主要方法技能手段技能手段结论结论进一步探究评价、发表与交流科学探究的一般过程科学探究的一般过
2、程提出问题提出问题作出假设作出假设制定计划制定计划实施计划实施计划得出结论得出结论表达交流表达交流作出假设：需要根据已有的作出假设：需要根据已有的知识和经验来进行。在科学知识和经验来进行。在科学实验中，不能盲目地作出假实验中，不能盲目地作出假设，任何假设都应该有一定设，任何假设都应该有一定的依据。的依据。重复实验：实验测得的数据往往存在误差，实重复实验：实验测得的数据往往存在误差，实验结果应取各重复组的平均值，排除偶然因素验结果应取各重复组的平均值，排除偶然因素的影响。的影响。对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他
3、条时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。件都相同的实验。(单一变量原则单一变量原则)案案 例例探究光对黄粉虫生活的影响探究光对黄粉虫生活的影响绿叶在光下制造有机物绿叶在光下制造有机物探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗？探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗？测定某种食物中的能量测定某种食物中的能量馒头在口腔中的变化馒头在口腔中的变化1234 探究实验目录探究实验目录5【背景知识】【背景知识】黄粉虫，又叫面包虫，喜群居，生性好动，其蛋白质含量丰富。这种小动物似乎总生活在阴暗的角落里。那么，光照是否会影响黄粉虫的分布呢？探究光对黄粉虫生活的影响探究光对黄粉虫生活的影响 1探究光对黄粉
4、虫生活的影响探究光对黄粉虫生活的影响 1【提出问题】【提出问题】光会影响黄粉虫的分布吗？【作出假设】【作出假设】光会影响黄粉虫的分布。作出假设的依据：作出假设的依据：在比较阴暗的地方（如粮仓的粮食堆里）看到了黄粉虫，且黄昏后活动较盛。探究光对黄粉虫生活的影响探究光对黄粉虫生活的影响 1【制定计划】【制定计划】实验思路：实验思路：设计明暗不同但是相通的两种环境，各放入等量的黄粉虫若干只，过一段时间后，看哪边的黄粉虫多。如果暗环境中黄粉虫多，则说明假设可能是正确的。材料用具：材料用具：托盘、10只黄粉虫、沙土、纸板、玻璃板、镊子 实验装置：实验装置：在托盘内铺上一层沙土，以横轴中线为界，一侧盖上纸
5、板，一侧盖上玻璃板。这样两侧就形成了阴暗和明亮的两种环境。方法步骤：方法步骤：1 1、选取大小均匀，活动力强的黄粉虫、选取大小均匀，活动力强的黄粉虫1010只（提前培养于阴只（提前培养于阴暗环境中一段时间。）暗环境中一段时间。）2 2、在、在横轴中线的两侧中央横轴中线的两侧中央各放入各放入5 5只黄粉虫，静置只黄粉虫，静置2 2分钟。分钟。3 3、每分钟统计一次明亮处和阴暗处的黄粉虫数目，统计、每分钟统计一次明亮处和阴暗处的黄粉虫数目，统计1010次。次。【实施计划】【实施计划】设计好表格，仔细观察，认真记录实验数据。时间 /分 环境234567891011明亮阴暗【得出结论得出结论】_。【表
6、达和交流】【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：注意事项：1、在制备装置时，装置不宜过高，因为在进行光照时，如果装置过高，一侧就会产生阴影，会对实验结果产生影响。2、实验过程中保持安静，避免噪声影响实验动物的反应。【讨论】【讨论】1、这个实验所探究的非生物因素是什么？还有哪些因素对黄粉虫会有影响？2、如何保证黄粉虫出现的变化只能是由于光照因素引起的?3、为什么要用10只黄粉虫做实验？用一只做实验能行吗？4、为什么要计算全班各组的平均值？【背景知识】【背景知识】俗话说“万物生长靠太阳”，自然界中的绿色植物可以直接利用光能通过光合作用制造有机物
7、，其他生物大多都是直接或间接的以绿色植物为食物来维持生命活动的。【提出问题】【提出问题】植物是否能在光下制造有机物？【作出假设】【作出假设】植物可以在光下制造淀粉。绿叶在光下制造有机物绿叶在光下制造有机物 2【制定计划】【制定计划】设计思路：设计思路：1、有光、无光的对照。2、把叶片中原有的淀粉转运或消耗。3、用碘液来检验叶片中是否有新的淀粉产生。材料用具：材料用具：盆栽的天竺葵；黑纸片，曲别针，小烧杯，大烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，石棉网，镊子，火柴 酒精，碘液，清水。【制定计划】【制定计划】方法步骤方法步骤1.将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜进行饥饿处理。将生长旺盛的盆栽天竺葵放到
8、黑暗处一昼夜进行饥饿处理。2.选取一个叶片，用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖选取一个叶片，用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后移到阳光下照射或用起来，然后移到阳光下照射或用100W日光灯照射日光灯照射(离叶片离叶片15cm左右为宜左右为宜)。约。约6小时后，摘下该叶片，去掉遮光黑纸小时后，摘下该叶片，去掉遮光黑纸片。（对照、单一变量）片。（对照、单一变量）3.把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热（约把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热（约10min），），使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色。使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色。4.将酒精灯轻轻挪出来，然
9、后熄灭；将酒精灯轻轻挪出来，然后熄灭；5.取出黄白色的叶片并用清水漂洗，然后平铺在培养皿中，取出黄白色的叶片并用清水漂洗，然后平铺在培养皿中，向叶片滴加碘液，放置约向叶片滴加碘液，放置约5min。6.用清水冲洗掉碘液，观察叶片颜色。用清水冲洗掉碘液，观察叶片颜色。【实施计划】【实施计划】小组分工合作，进行实验探究。【得出结论】【得出结论】从实验中可以看出，叶片见光部分遇碘液变蓝，而被黑纸片遮光的部分遇碘不变蓝，证明见光的叶片部分含有淀粉，淀粉是光合作用的产物，这个实验同时证明，光是光合作用的必要条件。【表达和交流】【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因
10、。注意事项：注意事项：1.本实验需要使用酒精灯。虽然已经向学生说明并嘱咐过酒精灯的用法，但是为了预防万一，实验室要准备几条较大的湿毛巾，一旦实验中出现酒精燃烧现象，即可用湿毛巾盖上燃烧的酒精。2.在小烧杯中放入酒精的量，应恰好浸没叶片。太少实验效果不好，甚至出现酒精耗尽、叶片也不变色的现象；太多会浪费酒精。3.在隔水加热酒精去除叶片的绿色时，一定要提醒学生注意，叶片一旦变色，就要停止加热，并按照先后顺序解除实验装置。要用镊子将小烧杯从大烧杯中取出；用镊子拿掉石棉瓦，以防烫手。【讨论】【讨论】1、为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜？、为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜？2、为什么要用黑纸片将
11、叶片的一部分遮盖起来？遮盖、为什么要用黑纸片将叶片的一部分遮盖起来？遮盖一面可以吗？一面可以吗？3、脱去叶绿素时为什么要隔水加热？酒精的作用是什、脱去叶绿素时为什么要隔水加热？酒精的作用是什么？叶片颜色如何变化？么？叶片颜色如何变化？【提出问题】【提出问题】二氧化碳是光合作用必需的原料吗？二氧化碳是光合作用必需的原料吗？【作出假设】【作出假设】二氧化碳是光合作用必需的原料。二氧化碳是光合作用必需的原料。探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗？探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗？3【制定计划】【制定计划】材料用具：材料用具：盆栽的天竺葵，25%氢氧化钠溶液，酒精，碘液，小烧杯，大烧杯，培养皿，酒精灯
12、，三脚架，石棉网，镊子，火柴，清水，小锥形瓶，玻璃罩，玻璃槽。方法步骤方法步骤1.将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜进行饥饿处理。2.用两个小锥形瓶装水，分别插上两枝天竺葵。3.再准备两个玻璃罩，两个水槽，一个水槽装25%氢氧化钠溶液（1），另一个装同样多的清水（2）。把第一步的两枝天竺葵放进玻璃罩的水槽中。4.把整个玻璃罩装置,放在光照下几小时。5.分别在（1）（2）装置中取叶子进行酒精脱色、清水漂洗、碘液显色。【实施计划】【实施计划】小组分工合作，进行实验探究。【得出结论】【得出结论】在用氢氧化钠溶液吸收掉二氧化碳的（1）装置中植物叶片碘液显色不变蓝，没有产生有机物淀粉，而在有二氧化碳
13、的（2）装置中植物叶片碘液显色变蓝，产生了有机物淀粉。证明在有二氧化碳的装置中植物进行了光合作用。【表达和交流】【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：注意事项：1、不要让氢氧化钠液体进入放有天竺葵的小锥形瓶中。2、实验过程中会用到氢氧化钠液体，要特别提醒学生不要让皮肤接触到它。如果皮肤不慎沾有氢氧化钠溶液，应尽快用清水清洗4-5min。会考实验题的创新设计，正在由验证性实验向探究性实验的方会考实验题的创新设计，正在由验证性实验向探究性实验的方向突破和发展，已然成为今后一段时间内实验命题的方向和热向突破和发展，已然成为今后一段时间内实验命题的
14、方向和热点。那么，如何才能指导学生答好生物实验设计题，取得优秀点。那么，如何才能指导学生答好生物实验设计题，取得优秀的分数呢？这就必须了解一份完整的实验方案的设计，掌握实的分数呢？这就必须了解一份完整的实验方案的设计，掌握实验设计的基本验设计的基本思路思路和和技巧技巧，在生物实验能力测试中就能够做到，在生物实验能力测试中就能够做到有据可依有据可依，有法可循有法可循，总体考虑总体考虑，综合分析综合分析，达到事半功倍，达到事半功倍，获得高分。获得高分。1 什么是实验设计什么是实验设计所谓实验设计，就是要求学生明确设计实验的原理，选择实验所谓实验设计，就是要求学生明确设计实验的原理，选择实验器材，安
15、排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象等。但在生物综合能力测试中由于受时间和卷面的限制，实验等。但在生物综合能力测试中由于受时间和卷面的限制，实验设计能力考查无法面面俱到，或者是考查设计能力考查无法面面俱到，或者是考查实验步骤的设计实验步骤的设计、续续写或修改写或修改，或者是，或者是实验现象的观察和分析实验现象的观察和分析，或者是，或者是实验数据的实验数据的加工和实验结果的分析加工和实验结果的分析，或者是考查，或者是考查实验结果的预期与讨论实验结果的预期与讨论，或者是或者是实验装置的检验或改进实验装置的检验或改进等等。等等。2 实验
16、设计的基本内容实验设计的基本内容设计一个较完整的实验方案一般应包括：明确实验目设计一个较完整的实验方案一般应包括：明确实验目的的确定实验变量确定实验变量分析实验原理分析实验原理提出实验假提出实验假设设落实实验用品落实实验用品设计实验步骤设计实验步骤预测实验结预测实验结果果得出实验结论得出实验结论2.1实验设计的基本解题思路实验设计的基本解题思路2.1.1明确实验目的，分清实验类型明确实验目的，分清实验类型明确实验目的就是要弄清明确实验目的就是要弄清“做什么做什么”的问题，即探究或者是验证什么的问题，即探究或者是验证什么生物学现象或原理。明确实验目的才能明确运用哪一原理进行实验设生物学现象或原理
17、。明确实验目的才能明确运用哪一原理进行实验设计，才能明白实验设计中哪一因素是实验变量。例如计，才能明白实验设计中哪一因素是实验变量。例如“设计实验验证设计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变化呼吸时二氧化碳体积分数的变化”。此实验原理或实验思路与七年级。此实验原理或实验思路与七年级上册教材上册教材“植物呼吸作用产生二氧化碳植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验原理相同，因此采用的实验原理相同，因此采用教材中相似的实验设计思想：先准备两个盛有澄清石灰水的烧杯或锥教材中相似的实验设计思想：先准备两个盛有澄清石灰水的烧杯或锥形瓶，然后将含有二氧化碳的气体投入盛有澄清石灰水的烧杯或锥形形瓶，然后将含有二氧化碳
18、的气体投入盛有澄清石灰水的烧杯或锥形瓶中。再如瓶中。再如“口腔内的化学变化口腔内的化学变化”，探讨的问题是温度与酶活性之间，探讨的问题是温度与酶活性之间的关系，那么在实验设计中，的关系，那么在实验设计中，“温度温度”这一因素应是实验变量。这一因素应是实验变量。实验设计一般有两种类型：验证性实验设计和探究性实验设实验设计一般有两种类型：验证性实验设计和探究性实验设计。验证性实验具有明确的结果，通过实验加以验证；而探计。验证性实验具有明确的结果，通过实验加以验证；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分别加以考虑和分析，得到相
19、关的结论。如能分别加以考虑和分析，得到相关的结论。如“探究光照对探究光照对菜豆发芽的影响菜豆发芽的影响”；“唾液淀粉酶催化效率与时间关系唾液淀粉酶催化效率与时间关系”就就属于探究性实验设计。属于探究性实验设计。2.1.2找出两类变量，确定对照类型找出两类变量，确定对照类型一找出两类变量一找出两类变量在实验过程中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中在实验过程中，变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用，可分为两类：的作用，可分为两类：实验变量实验变量与与反应变量反应变量：实验变量，也称为自变：实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。反应变量，又称因变量，
20、量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。反应变量，又称因变量，指实验中由于实验变量引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反指实验中由于实验变量引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有应变量是结果，二者具有因果关系因果关系。实验的目的在于获得和解释这种。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如在前因后果。例如在“口腔内的化学变化口腔内的化学变化”实验中，所给定的低温、适实验中，所给定的低温、适温和高温是实验变量，而由于低温、适温和高温条件的变化，唾液淀温和高温是实验变量，而由于低温、适温和高温条件的变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即获粉酶
21、水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。无关变量无关变量与与额外变量额外变量：无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量外：无关变量也称控制变量，指实验中除实验变量外的影响实验现象和实验结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指的影响实验现象和实验结果的因素或条件。额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量引起的变化和结果。显然额外变量会对反应变量起实验中由于无关变量引起的变化和结果。显然额外变量会对反应变量起干扰作用。如：上述实验中除实验变量以外，试管的洁
22、净程度、唾液新干扰作用。如：上述实验中除实验变量以外，试管的洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程序、温度处理的时间长短等，都属于无关变量。如果无关变量的操作程序、温度处理的时间长短等，都属于无关变量。如果无关变量的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会对实验结果造成干扰，产生误差。在实验设计和操作中，要稳定，则会对实验结果造成干扰，产生误差。在实验设计和操作中，要尽量减少无关变量，而且不同的
23、实验组中的无关变量应完全相同，这样尽量减少无关变量，而且不同的实验组中的无关变量应完全相同，这样就会避免实验结果的差异是由于无关变量引起的可能性，便于清晰地研就会避免实验结果的差异是由于无关变量引起的可能性，便于清晰地研究实验变量与反应变量的关系。实验中的无关变量很多，必须严格控制，究实验变量与反应变量的关系。实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。变量影响的有效方法。二确定对照类型二确定对照类型通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又增强了对实验结果
24、通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又增强了对实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。如组，一般是随机决定的。如“探究光对种子萌发的影响探究光对种子萌发的影响”，接受光处，接受光处理的种子是实验组，不接受光处理的种子为对照组。设置对照通常有理的种子是实验组，不接受光处理的种子为对照组。设置对照通常有以下以下4种方法：种方法：空白对照空白对照：设计一个不加任何实验
25、处理的对照组。即不给对照组做任：设计一个不加任何实验处理的对照组。即不给对照组做任何处理因素。何处理因素。自身对照自身对照：指实验组与对照组都在同一研究对象上进行，即不另设对：指实验组与对照组都在同一研究对象上进行，即不另设对照组。如照组。如“外界溶液浓度影响根细胞的吸水外界溶液浓度影响根细胞的吸水”是典型的自身对照实验，是典型的自身对照实验，这种对照实验的关键是比较实验前后的变化。这种对照实验的关键是比较实验前后的变化。条件对照条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如在：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。如在“验验证甲状腺激素对蝌蚪发育的影响证甲状腺激素对蝌蚪发育的影响
26、”的实验中，存在以下实验组和对照的实验中，存在以下实验组和对照组。组。甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）乙组：饲喂甲状腺素抑制剂（条件对照组）乙组：饲喂甲状腺素抑制剂（条件对照组）丙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照组）丙组：对蝌蚪不做任何处理（空白对照组）相互对照相互对照：指不另设置对照组，而是利用几个实验组相互对照。如证：指不另设置对照组，而是利用几个实验组相互对照。如证明植物根向地生长实验中不同方向放置的玉米种子之间的对照。明植物根向地生长实验中不同方向放置的玉米种子之间的对照。根据实验要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一根据实验要求，凡是涉及确定
27、变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需要设计对照实验。了解常用对照的类型，有利于学生在实验设般都需要设计对照实验。了解常用对照的类型，有利于学生在实验设计时针对不同的情况加以设置。计时针对不同的情况加以设置。2.2理解实验原理理解实验原理实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的实验原理决定着实验中主要实验步骤的设计及相应实验试剂的选择。如选择。如“设计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变化设计实验验证呼吸时二氧化碳体积分数的变化”的的实验。这一实验的实验原理同教材中常规实验实验。这一实验的实验原理同教材中常规实验“植物呼吸作用植物呼吸作用产生二氧化碳产生二氧化碳”实验原理相同，因
28、此可用二氧化碳与澄清的石实验原理相同，因此可用二氧化碳与澄清的石灰水反应来验证这一问题，明确了这一原理之后，也就明确了灰水反应来验证这一问题，明确了这一原理之后，也就明确了其主要实验步骤是类似的。其主要实验步骤是类似的。2.3提出假设和预期提出假设和预期假设：是假设：是“可能会怎么样可能会怎么样”，并对可见现象提出一种可检测，并对可见现象提出一种可检测的解释。具体为：提出假设的解释。具体为：提出假设寻找证据寻找证据符合事实（不符合符合事实（不符合事实）事实）假设成立（假设不成立）。假设成立（假设不成立）。预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果（一预期：在检测提出的假设以前，先提出实验
29、的预期结果（一个假定的结果），若预期没有实现，则说明假设不成立；若个假定的结果），若预期没有实现，则说明假设不成立；若预期得到实现，则假设成立。预期得到实现，则假设成立。2.4恰当选取实验材料恰当选取实验材料正如正如18世纪普鲁斯特莱选择一株生长旺盛的植物作为实验材世纪普鲁斯特莱选择一株生长旺盛的植物作为实验材料是其实验成功的原因之一一样，正确的选材决定着实验的料是其实验成功的原因之一一样，正确的选材决定着实验的成败。实验的选材是受实验原理、实验目的制约的。如成败。实验的选材是受实验原理、实验目的制约的。如“绿绿叶在光下制造淀粉叶在光下制造淀粉”实验目的是鉴定绿叶在光下制造淀粉，实验目的是鉴定
30、绿叶在光下制造淀粉，因而，取材应注意含淀粉量要高。鉴定的原理是因而，取材应注意含淀粉量要高。鉴定的原理是“淀粉与碘淀粉与碘相遇变蓝色相遇变蓝色”，为使呈色易于观察，所选材料最好深绿色；，为使呈色易于观察，所选材料最好深绿色；又如又如“绿叶细胞中的叶绿体绿叶细胞中的叶绿体”实验，所选材料应当是色素含实验，所选材料应当是色素含量高的材料（新鲜菠菜）；量高的材料（新鲜菠菜）；“外界溶液浓度影响根细胞的吸外界溶液浓度影响根细胞的吸水水”的选材应注意两点：一是所选材料必须有大液泡存在；的选材应注意两点：一是所选材料必须有大液泡存在；二是为了便于观察，所选材料的细胞液最好有一定颜色。二是为了便于观察，所选
31、材料的细胞液最好有一定颜色。2.5细心研究实验条件和器材细心研究实验条件和器材完成这一实验所必需的理化条件及生物学处理方法。如光照、完成这一实验所必需的理化条件及生物学处理方法。如光照、温度、温度、PH值、酶、缓冲剂、离心等。认真研究实验装置设计值、酶、缓冲剂、离心等。认真研究实验装置设计的严密性和合理性；在实验设计中，用具及材料的选择是十分的严密性和合理性；在实验设计中，用具及材料的选择是十分重要的，要根据实验所提出的问题和要求，联系命题者所提供重要的，要根据实验所提出的问题和要求，联系命题者所提供的器材，准确判断和选取实验所需的用具及材料。的器材，准确判断和选取实验所需的用具及材料。2.6
32、合理设计实验步骤合理设计实验步骤实验步骤的构思一般是：材料准备与前处理实验步骤的构思一般是：材料准备与前处理分组、编号分组、编号对对不同（或同一）对象施以不同的处理（对照原则）不同（或同一）对象施以不同的处理（对照原则）结果观察结果观察（或预测）、记录（或预测）、记录根据结果（现象）进行分析，得出结论。根据结果（现象）进行分析，得出结论。实验步骤有一定的顺序，要注意实验步骤的关联性和实验操作实验步骤有一定的顺序，要注意实验步骤的关联性和实验操作的程序性。实验步骤的前后顺序一般不能颠倒，特别是关键环的程序性。实验步骤的前后顺序一般不能颠倒，特别是关键环节。不同的操作顺序导致不同的结果并影响实验的
33、严密性。节。不同的操作顺序导致不同的结果并影响实验的严密性。如如“模拟酸雨影响植物种子的萌发模拟酸雨影响植物种子的萌发”实验，操作时必须先将实验，操作时必须先将种子分别置于不同的种子分别置于不同的PH值中，放置一段时间后在观察。如在值中，放置一段时间后在观察。如在“口腔内的化学变化口腔内的化学变化”的实验中，应的实验中，应“将将3支试管先分别放入支试管先分别放入37、0、沸水中、沸水中5分钟后再加淀粉酶分钟后再加淀粉酶”还是还是“先向先向3支试管支试管中加入唾液后再将中加入唾液后再将3支试管分别放入支试管分别放入37、0、沸水中、沸水中”呢？呢？表面看两种操作无多大差别，其实前者的操作是正确的
34、，因表面看两种操作无多大差别，其实前者的操作是正确的，因为如果先向盛有淀粉溶液的试管中加入唾液，此时唾液中淀为如果先向盛有淀粉溶液的试管中加入唾液，此时唾液中淀粉酶对粉酶对3支试管中淀粉均起消化分解作用。支试管中淀粉均起消化分解作用。在实验步骤的构思或表述中一定要遵循科学性原则、可操作在实验步骤的构思或表述中一定要遵循科学性原则、可操作性原则、对照性原则、单因子变量原则性原则、对照性原则、单因子变量原则。2.7观察和收集数据：观察和收集数据：在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时在实验方案中要事先设计定时观察的内容和观察的次数，同时应按要求进行观察，并将观察的现象和结果如实地记
35、录下来。应按要求进行观察，并将观察的现象和结果如实地记录下来。2.8预测和分析实验结果，得出结论：预测和分析实验结果，得出结论：对记录的数据（包括现象、结果），进行整理分析，一般常用对记录的数据（包括现象、结果），进行整理分析，一般常用的表达方法有文字描述、表格、坐标曲线、画出观察图象等，的表达方法有文字描述、表格、坐标曲线、画出观察图象等，然后进行推导得出结论。然后进行推导得出结论。3 实验设计中的注意技巧实验设计中的注意技巧31一实验组别的编号一实验组别的编号：凡实验中涉及到两组或两组以上，需用一、二、凡实验中涉及到两组或两组以上，需用一、二、3或或A、B、C或甲、乙、丙或甲、乙、丙等加以
36、编号便于区分。等加以编号便于区分。32二实验现象的观察：二实验现象的观察：找准实验观察的对象并准确描述。如找准实验观察的对象并准确描述。如“骨的成分与骨的特性之骨的成分与骨的特性之间的关系间的关系”实验中，观察的实验现象为气泡的大小和气泡产生实验中，观察的实验现象为气泡的大小和气泡产生的速率；又如甲状腺激素对动物个体发育的影响，依不同的实的速率；又如甲状腺激素对动物个体发育的影响，依不同的实验材料等因素确定观察现象。再如验材料等因素确定观察现象。再如“不同浓度酒精对水蚤的影不同浓度酒精对水蚤的影响响”请回答：（一）采用何种方法来确定酒精对水蚤的影请回答：（一）采用何种方法来确定酒精对水蚤的影响
37、？响？（4）设计一张表格用于实验时记录数据。本题就考查）设计一张表格用于实验时记录数据。本题就考查如何确定实验观察的对象。如何确定实验观察的对象。33实验结果的表达：实验结果的表达：针对实验现象，分析单一实验变量对结果的影响并选用文字、针对实验现象，分析单一实验变量对结果的影响并选用文字、表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。表格、坐标曲线图等形式进行具体、准确表达。在预期实验结果时，注意验证性实验具有明确的实验结果和结在预期实验结果时，注意验证性实验具有明确的实验结果和结论；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对论；而探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对多种可能分
38、别加以讨论和分析，得到相应的结论。如多种可能分别加以讨论和分析，得到相应的结论。如“探究探究蚯蚓在什么样的物体表面爬的快蚯蚓在什么样的物体表面爬的快”，其预期结果就有，其预期结果就有4种可能。种可能。34对照实验的科学性对照实验的科学性对照实验中除变量外，其他条件应相同，同时要确保实验的正对照实验中除变量外，其他条件应相同，同时要确保实验的正常进行。常进行。如探究如探究“蛆是从哪里来的蛆是从哪里来的?”某同学的探究过程是：将一块猪某同学的探究过程是：将一块猪肉放在碗里，碗口覆盖有纱布，几天后，碗里的肉没有产生蛆。肉放在碗里，碗口覆盖有纱布，几天后，碗里的肉没有产生蛆。他得出的结论是他得出的结论
39、是:腐烂的肉不会产生蛆。该实验得出的结论不腐烂的肉不会产生蛆。该实验得出的结论不正确是由于实验过程中这个同学没有设置对照组。正确的探究正确是由于实验过程中这个同学没有设置对照组。正确的探究过程是排除实验因素对结果的干扰，取两块大小相同的猪肉分过程是排除实验因素对结果的干扰，取两块大小相同的猪肉分别放在两个同样大小的玻璃碗里，期中一个碗口覆盖有纱布，别放在两个同样大小的玻璃碗里，期中一个碗口覆盖有纱布，另一个碗口敞开，连续观察几天，如下图一，二所示：另一个碗口敞开，连续观察几天，如下图一，二所示：35语言的准确描述语言的准确描述一在实验设计中，学生一般在时间、温度、物质的量上难以做一在实验设计中
40、，学生一般在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化描述，故尽可能用到准确的量化描述，故尽可能用“定性定性”的语言表达，在实验的语言表达，在实验步骤表述中巧用下列词语：如步骤表述中巧用下列词语：如“一段时间一段时间”、“适宜的温度适宜的温度”、“适量的适量的”、“一定量的一定量的”、“等量的等量的”、“相同条件下相同条件下”、“适宜条件适宜条件”等。等。二注意避免二注意避免“词不达意词不达意”。如何区分实验组和对照组如何区分实验组和对照组实验组：实验组：1 1、接受变量处理的或人为改变条件的、接受变量处理的或人为改变条件的2 2、未知结果的、未知结果的对照组（作为衬托）对照组（作为衬托）1 1
41、、处于自然状态或理想状态的、处于自然状态或理想状态的2 2、不接受变量的或未经处理的、不接受变量的或未经处理的3 3、已知结果的、已知结果的生物实验设计的基本原则之一就是要设计对照实验（或生物实验设计的基本原则之一就是要设计对照实验（或称对照组），如何确定对照组呢？对此，好像大家没有称对照组），如何确定对照组呢？对此，好像大家没有一致的认识。由于人们对生物实验中的实验组和对照组一致的认识。由于人们对生物实验中的实验组和对照组认识的差异，常常会在一些具体问题上争论不休，特别认识的差异，常常会在一些具体问题上争论不休，特别是在对照组的确定上出现较大分歧。其实很多的老师和是在对照组的确定上出现较大分
42、歧。其实很多的老师和学生对这个问题的认识都比较模糊。下面是一些老师对学生对这个问题的认识都比较模糊。下面是一些老师对这个问题的看法，我提出来这个问题的看法，我提出来与与大家共同探讨。大家共同探讨。看法一：在实验中，首先根据题意确定实验变量，即本实验的结果的差看法一：在实验中，首先根据题意确定实验变量，即本实验的结果的差异或者说结果的变化是由于谁造成的，这个变化的因素就是实验变量，异或者说结果的变化是由于谁造成的，这个变化的因素就是实验变量，那么对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。那么对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理是的就是对照组。有些是进行另外的处理，也是对照组
43、。有些是进行另外的处理，也是对照组。看法二：空白对照好理解，若是条件对照就不清楚了。如教材上光合作看法二：空白对照好理解，若是条件对照就不清楚了。如教材上光合作用的发现实验中，一张叶片一半遮光，一半曝光，到底哪一个是对照组？用的发现实验中，一张叶片一半遮光，一半曝光，到底哪一个是对照组？（光合作用，所以需要光，那有光的就是实验组，没光的就是对照组）。（光合作用，所以需要光，那有光的就是实验组，没光的就是对照组）。又如研究酶的活性，一个是又如研究酶的活性，一个是37，一个是，一个是80，又是哪一个是对照组？，又是哪一个是对照组？（温度通过变化是相互对照。最后得出结论。）（温度通过变化是相互对照。
44、最后得出结论。）看法三：单组单变量对照实验：施加变量的为实验组，不施加变量的是看法三：单组单变量对照实验：施加变量的为实验组，不施加变量的是对照组；多组多变量对照实验：所有组都既是实验组也是其它组的对照对照组；多组多变量对照实验：所有组都既是实验组也是其它组的对照组。组。看法四：我觉得对照组就是一个参照物，一般没有变化或一直变化的为看法四：我觉得对照组就是一个参照物，一般没有变化或一直变化的为对照组。对照组。看法五：弄清这个问题其实不难。首先你要明确本实验的实验目的，你看法五：弄清这个问题其实不难。首先你要明确本实验的实验目的，你准备施加何种实验条件来达到这个目的？这一组就是实验组。其次，为准
45、备施加何种实验条件来达到这个目的？这一组就是实验组。其次，为了更好的使实验组具有说服力，你要设对照组。无论是空白对照还是条了更好的使实验组具有说服力，你要设对照组。无论是空白对照还是条件对照等所起的作用是相同的，那就是衬托。件对照等所起的作用是相同的，那就是衬托。看法六：这就要看你的实验目的了。如果你是为了证明酶在看法六：这就要看你的实验目的了。如果你是为了证明酶在80 条件下条件下的催化特性，那么的催化特性，那么37 的是对照。如果你为了证明酶在的是对照。如果你为了证明酶在37 条件下的条件下的催化特性，其他任何温度的实验都是对照。催化特性，其他任何温度的实验都是对照。上述说法中，我们不难看
46、出，由于确定对照实验的依据不同，导致了对上述说法中，我们不难看出，由于确定对照实验的依据不同，导致了对对照实验确定的混乱状况对照实验确定的混乱状况。为了弄清上述问题，我们首先要弄清几个概念。什么是空白对为了弄清上述问题，我们首先要弄清几个概念。什么是空白对照？什么是条件对照？照？什么是条件对照？现代汉语词典上现代汉语词典上“对照对照”一词是这样解释的一词是这样解释的,【对照】互相对【对照】互相对比参照。（人或事物）相比；对比。而【空白】是指（版面、比参照。（人或事物）相比；对比。而【空白】是指（版面、书页、画幅等上面）空着，没有填满或没有被利用的部分。我书页、画幅等上面）空着，没有填满或没有被
47、利用的部分。我们生物学上的们生物学上的“对照对照”通常是指通常是指“空白对照空白对照”，应该是不包含，应该是不包含实验所研究的对象、条件等因素的，作为实验所研究的对象、条件等因素的，作为“空白对照空白对照”，它的，它的实验结果应该是预知的。而实验结果应该是预知的。而“条件对照条件对照”则是研究在不同条件则是研究在不同条件下的实验现象，从严格意义上讲各组都是实验组，而各组之间下的实验现象，从严格意义上讲各组都是实验组，而各组之间则是相互对比参照，互为对照组或实验组。因而则是相互对比参照，互为对照组或实验组。因而“条件对照条件对照”的实验结果则是不明确的，只有通过实验才能得出。下面我们的实验结果则
48、是不明确的，只有通过实验才能得出。下面我们结合几个具体的实例来说明这个问题。结合几个具体的实例来说明这个问题。例例1、1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。萨克斯对这个实验的设计具有严密的逻辑性，具体体现粉。萨克斯对这个实验的设计具有严密的逻辑性，具体体现在（在（）A没有对照实验没有对照实验 B本实验不需要设对照实验本实验不
49、需要设对照实验 C曝光处作为对照实验曝光处作为对照实验 D遮光处作为对照实验遮光处作为对照实验 答案答案 D，但有人认为应选，但有人认为应选C。例例2、为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用论，有人用“敌草隆敌草隆”（一种除草剂）进行了实验。取等量（一种除草剂）进行了实验。取等量砂土分装于相同的两容器中，砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，组高压灭菌，b组不灭菌，下组不灭菌，下列有关事项的叙述不正确的是（列有关事项的叙述不正确的是（）Aa组为实验组，组为实验组，b组为对照组组为对照组B向向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一
50、恒温箱中培养相同中喷入等量敌草隆，再置于同一恒温箱中培养相同时间时间C检测敌草隆消失的情况，预计检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不变，组敌草隆含量不变，b组的组的全部消失全部消失D只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好答案答案 A，但有人认为选项，但有人认为选项A的说法是正确的。的说法是正确的。师生关于对照实验的模糊认识主要表现在以下几个方面：师生关于对照实验的模糊认识主要表现在以下几个方面：一是认为处于正常情况下的实验是对照组，而经过一是认为处于正常情况下的实验是对照组，而经过特别特别处理处理的是实验组。这种说法还是很模糊。二是认为显
