实验专题复习(上课).ppt

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1、实实 验验 专专 题题 艾青中学艾青中学 叶望晴叶望晴 实验是依据假设实验是依据假设, ,在人为控制条件下在人为控制条件下, ,对实验变量对实验变量( (或或 因子因子) )的变化和结果进行捕获解释的科学方法。的变化和结果进行捕获解释的科学方法。 一、实验设计的内容一、实验设计的内容 内容:内容:一个比较完整的实验设计方案,一般包括以下 几方面的基本内容: 实验目的确定; 提出假说; 设计实验方法和步骤; 提出实验的预期结果; 要观察和搜集的数据及方法。 实验名称,实验目的,实验原理,实验对象,实验条件,实验材料、用具和装置,实验名称,实验目的,实验原理,实验对象,实验条件,实验材料、用具和装

2、置, 实验步骤,实验现象,实验结果的假设和预期,实验结果的分析和讨论实验步骤,实验现象,实验结果的假设和预期,实验结果的分析和讨论。 具体内容具体内容: : 实验目的确定实验目的确定: 实验名称:是关于一个什么内容的实验。实验名称:是关于一个什么内容的实验。 要探究或者验证的某一事实。要探究或者验证的某一事实。 提出假说提出假说: : 即依据发现的事实材料和已知的科学原理即依据发现的事实材料和已知的科学原理, , 通过创造性思维通过创造性思维, ,提出初步假定提出初步假定; ; 显然,实验假设是概括性的假定,实验预期是较具体的推 断,整个实验的完成要遵循假设验证原则。 例如,新编高中生物的“动

3、物激素饲喂小动物的实验” 其假设是:“甲状腺激素对动物的生长发育有影响” 其预期则是: 用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪,将促使蝌蚪的生长发育加速。 设计实验方法和步骤:设计实验方法和步骤: 实验采用的方法及必需操作程序。实验采用的方法及必需操作程序。 不同的实验方法和步骤不同。不同的实验方法和步骤不同。 实验测量与记录:实验测量与记录: 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确的记录。对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确的记录。 实验结果预测及分析:实验结果预测及分析: 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。 实验结论:实验结论: 对实验结果进

4、行准确的描述并给出一个科学的结论。对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。 二、实验设计的关键环节二、实验设计的关键环节 (1 1)实验设计中的假说)实验设计中的假说 在实验设计中,每一个实验目的的确定,都是一个实 验假说的形成过程。我们在作出实验假说时,必须在 注意假说的预见性的同时,强调客观性和多样性。 (2 2)实验材料和实验手段的选择)实验材料和实验手段的选择 选择恰当的材料和手段,是所设计的实验能否达到预 期结果的重要保证。 (3 3)变量的确定和控制)变量的确定和控制 依据实验条件和环境因素充分控制无关变量,使实 验具有科学性,结果不受干扰。 变量的确定变量的确定 变量或称因

5、子,是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。 按性质不同通常可分为两类: 实验变量与反应变量实验变量与反应变量 实验变量,也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。 反应变量,亦称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。 通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。 实验的目的在于获得和解释这种前因后果。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。 例如,在“温度对酶活性”的实验中,所给定的低温(冰块)、适 温(37)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高 温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变

6、化,这就 是反应变量,该实验即在于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。 无关变量与额外变量无关变量与额外变量 无关变量,也称控制变量无关变量,也称控制变量, 指实验中除实除影响实验现象或结果的变量以外的因素或条件。附加变量又称干扰变量,附加变量又称干扰变量,是指实验中不相关变量引起的变化和结果。显然,附加变量会干扰反应变量,附加变量会干扰反应变量。例如,温度对淀粉酶活性的影响。在实验中,除了实验变量(低温、适宜温度和高温)、试管的清洁度、唾液的新鲜度、可溶性淀粉的浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度以及实验操作的程度外,温度处理的持续时间等是自变量。要求低温、适

7、温、高温实验均衡、平衡、稳定;如果无关变量中的任何一个或多个因素或无关变量中的任何一个或多个因素或条件与条件和三个实验组不同、不平衡和不稳定,则实际实验组的给定值将不相等、不平衡和不稳定,并且在实验结果中会产生附加变量,造成干扰和误差。测试结果中会产生额外的变量,导致干扰和错误。实验的关键之一是控制无关变量或减少附加变量以减少误差。实验的关键之一是控制无关变量或减少附加变量以减少误差。等效比较,单变量。变量控制变量法是指控制其他因素不变,关注某一因素的变化,以保证实验不受干扰或将干扰因素降至最低。它包括严格操纵实验变量以获得响应变量、严格平衡、严格操纵实验变量以获得响应变量、严格平衡无关变量以

8、消除附加变量的干扰。关闭变量以消除其他变量的干扰。总之,通过实验控制,尽量消除实验误差,以获得更准确的实验结果。操纵实验变量的方法:操纵实验变量的方法:试图对研究对象施加干扰,引起实验对象的变化,使研究对象在受扰状态下能够反映某些现象和属性。方法:应用、更改和删除。反应变量检测方法:反应变量检测方法:根据实验原理和实验条件确定观察和测量的指标和方法。具体:观察具体的颜色变化和沉淀反应;观察其形态结构和生理变化;测量生长速率;测量生化反应速率。控制无关变量的方法:控制无关变量的方法:排除实验对象个体差异造成的影响;尽量创造稳定不变的比较条件,以抵消或消除这些因素对实验对象的干扰;尽量提供适当的条

9、件,消除不利环境条件对实验对象的影响;重复实验,消除偶然因素的干扰,减少实验误差。控制方法控制是实验控制的手段之一。目的是消除不相关变量对实验结果的影响。通过设置实验对照。它不仅可以消除无关变量的影响,而且可以提高实验结果的可信度和说服力。实验一般分为实验组和对照组。实验组是使用实验变量处理的对象组:控制组,也称为控制组,是未使用实验变量进行实验假设的对象组。理论上,由于实验组和对照组中不相关变量的影响是相等和平衡的,因此实验组和对照组之间的差异可以视为实验变量的影响。这样的实验结果是可靠的。根据对照的内容和形式,通常有以下控制类型:根据对照的内容和形式,通常有以下控制类型:A.A.空白对照空

10、白对照是指未经任何实验处理的对象组。例如,在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”实验中,向试管溶液a中添加试剂,而试管溶液B不添加试剂,并一起进行沸水浴以比较其变化。这样,a为实验组,B为对照组,B为典型空白对照组。空白对照可以清楚地对比和改变实验组的变化和结果,提高说服力。自我控制自我控制是指实验和对照在同一对象上进行,即没有其他对照组。例如,“植物细胞质壁分离与修复”实验就是一个典型的自我控制实验。自我控制,方法简单。Th实验设计如下:A组:喂甲状腺激素(实验组,实验组);B组:甲状腺抑制剂组(条件对照组、条件对照组);C组:不给药(空白对照组、空白对照组);实验设置了条件对照组和空白对照组。

11、通过比较和对照,可以充分说明实验变量甲状腺激素能够促进动物的生长发育。D.D.交叉比较是指在不设置另一个对照组的情况下,对几个实验组进行比较。例如,在“向植物性”的群体实验中,五个实验组都是交叉比较,这更好地平衡和抵消了不相关变量的影响,使实验结果更具说服力。例如,在“植物向光性”的实验设计中,如下图所示,2和1可以证明光敏部分位于胚芽鞘顶端,3也可以与1比较,4也可以与1和2比较。在蝌蚪发育过程中,前肢和后肢的伸展、头型的改变、尾巴的消失、前肢和后肢的伸展、头型的改变、尾巴的消失和体型的改变都受到甲状腺激素的影响。请根据实验材料设计实验,以验证甲状腺形状的变化是否受甲状腺激素的影响。请根据实验材料设计实验,以验证甲状腺激素的能量

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