生物实验设计学习与反思.docVIP

生物实验设计学习与反思 　　【摘 要】本文简要论述生物实验的实验题目，实验原理，实验设计的基本步骤，实验设计的原则，实验的结果及结论五个方面。 　　【关键词】变量；基本步骤；科学性原则；平行复重原则；对照性原则；单因子变量原则和等量性原则 　　我一直对生物学科有浓厚兴趣，尤其是实验课，准备实验材料，配制药品，准备同学们的分组实验，我总是乐在其中。现就将我对实验设计中实验题目，实验原理，实验设计的基本步骤，实验设计的原则，实验的结果及结论五个方面的学习与反思和大家一起分享。 　　一、实验题目 　　实验题目一般涵盖了实验性质、实验对象和实验目的，是对实验最基本的描述。我们拟实验题目和分析实验题目可以从这几个方面来看，例如，探究影响酶活性的因素，实验性质是探究实验，实验对象是酶，实验目的是影响酶活性的因素。再如，探究培养液中酵母菌种群数量的变化：实验性质是探究实验，实验对象是酵母菌，实验目的是种群数量变化。 　　二、实验原理 　　实验原理包括取材的原理、操作的原理、由操作得现象的原理、由现象得结论的原理。 　　例：检测生物组织中的糖类脂肪和蛋白质。实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机物产生特定的颜色反应，糖类中的还原糖（如葡萄糖、果糖）与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀；脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染成红色）；淀粉遇碘变成蓝色；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。这里包含着操作的原理，由现象得结论的原理。 　　例：用高倍镜观察叶绿体和线粒体。实验原理：叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，线粒体的形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形。其中，包括了取材的原理，操作中观察的原理。我们写实验原理也要包括这几个方面。 　　三、实验设计的基本步骤 　　高中阶段设计对照性实验较多，我将对照性实验操作的基本步?E归纳为三步： 　　1.取材分组编号（也有的需要进行预处理）； 　　2.引入变量； 　　3.相同且适宜条件下培养观察记录。 　　例：萝卜的生长发育过程受多种激素的共同调节，其中细胞分裂素起着重要作用。 　　①细胞分裂素主要存在于正在进行细胞分裂的部位，其主要生理功能是促进_________和_____________。 　　②研究还发现，氨基酸等营养物质可以向细胞分裂素浓度高的部位移动。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，将实验步骤补充完整并预测实验结果。 　　材料用具：生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，适宜浓度的细胞分裂素溶液，含C标记氨基酸的溶液（氨基酸可被叶片吸收并在叶片内移动），蒸馏水，棉签，检测放射性强度的设备等。 　　实验步骤： 　　第一步：取生长状况相同的萝卜成熟叶片若干，在叶片左半叶某一部位涂抹含C标记氨基酸的溶液（如图所示）。将叶片均分为两组，编号为a、b。 　　第二步：在a组叶片右半叶某一部位涂抹_______。在b组叶片的相应部位涂抹_______，作对照组。 　　第三步：在相同条件下放置一段时间后，检测两组叶片的放射性强度。 　　实验结果：a组叶片涂抹细胞分裂素部位的放射性强度________（“低于”或“高于”或“等于”）b组叶片涂抹蒸馏水部位的放射性强度。 　　参考答案① 细胞分裂 组织分化 　　②适宜浓度的细胞分裂素（2分） 等量的蒸馏水（不写“等量”得0分） 高于 　　上例属于典型的实验设计题目，考查学生的实验设计与探究能力，题干中的信息对于解题非常关键，学会寻找变量，设置对照，这个题目中的变量就是细胞分裂素；氨基酸等物质可以向细胞分裂素浓度高的地方移动，因此对照中的两组分别为：一组为适宜浓度的细胞分裂素溶液，另一组为蒸馏水，一段时间后，再用设备检测放射性的高低，这样就可验证这一假设。因此步骤就在头脑中形成了一个大致的模式，即：第一步取材等量处理，分组编号，第二步“在a组叶片右半叶某一部位涂抹_____________________。在b组叶片的相应部位涂抹__________________，作对照组。”为引入变量，第三步相同且适宜条件下培养观察记录。 　　同时答案中“等量的蒸馏水（不写‘等量’得0分）”提醒我们填写实验步骤时要注意实验设计的原则“等量原则”。下面归纳一下实验设计的原则。 　　四、实验设计的原则 　　1.科学性原则：所谓科学性，是指实验目的要明确，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。分析问题、设计实验的全面性和科学性体现了逻辑思维的严密性。科学性原则：包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学