高中生物实验有关问题
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
高中生物实验有关问题
⑴实验变量(或称自变量)是指实验中要研究需人为设定为不同的因素或条件.
⑵反应变量(或称因变量)是指实验中由实验变量直接引起的变化和结果.
⑶无关变量是指除实验变量外,对反应变量有影响,但不是本实验需要研究的因素,通常要求不同实验组的无关变量要适宜且相同,从而减少干扰.
⑷观测指标通常是指为衡量反应变量而设置的易于观察的现象或便于量化的参数.若反应变量自身容易观察或衡量就可直接作为观测指标.
㈠生物实验设计题的设计原则。
1.科学性原则 实验是人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。 科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学方法。因此，在实验设计中必须有充分的科学依据。生物学实验中，一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果，从不同角度全面地分析问题就是科学性的基本原则。如绿色植物新陈代谢中的物质代谢有各种细胞的参与，有各种物质在不同方面的变化。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、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。
2平行复重原则：即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。任何实验必须有足够实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。采用了平行重复的原则来进行，消除了无关变量与额外变量的干扰，可多次重复该实验，使得实验结果更加客观、科学。
3.可行性原则：可行性原则是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。
4. 随机性原则：随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。
5..简便性原则：实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。
6．单因子变量原则和等量性原则
此两个原则都是在设计对照实验时必须坚持的原则。所谓单因子变量原则，强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量，只有这样当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的，从而证明实验组所给实验因素的作用，因此在设计对照组实验时首先要确定变量并加以正确设置，至于将谁作为变量则很容易确定，即要验证谁则把谁作为变量，也就是要把所要验证的中心条件作为变量。如要探索PH对淀粉酶活性的影响，则需把PH作为变量；要验证光合作用需要光则应将光作为变量；
要验证光合作用需二氧化碳则把二氧化碳作为变量等等。等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。如在探索PH对酶活性影响的实验中，单一变量是PH，除PH之外的其他一切对酶活性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且要适宜的量，如对温度的控制不但要相同，而且要适宜，即要给予酶活性所需的适宜的温度，而不能控制在低温或高温条件下的等量。不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。
①实验变量与反应变量。实验变量是实验中由实验者操纵的因素或条件，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。例如：关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在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。
②无关变量与额外变量。无关变量（控制变量）是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。即是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量. ，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。二者关系：也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。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，由于同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起，因此如果没有严格控制，即使出现了某种预想的实验结果，也很难保证该实验结果是由某因素所引起的，这样就使得所设计的实验缺乏应有的说服力。如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面：①所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具大小型号要完全一样。③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。④所用处理方法要相同如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。
例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。
实验变量，或称自变量，指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量，观察其对实验结果的影响。生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰），适温(60℃），高温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。
7.对照性原则:科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。设置对照实验，能有效地排除其它因素干扰结果的可能性。才能使设计显得比较严密，所以大多数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验。如何设置对照实验呢？所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。
设置对照组有4种方法：
(1)空白对照，即不给对照组做任何处理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。课本中涉及到的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不作任何处理对照就属于空白对照；在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
(2)条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例如，在“动物激素饲喂小动物”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状抑制剂)；不饲喂药剂的是空白对照组;课本中涉及到温度对淀粉酶活性影响的实验中0℃、100℃等温度下的对照则为条件对照；，显然，通过条件对照．实验说服力大大提高。
(3)自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组；例如，“质壁分离与复原”实验，自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。课本中涉及到将过氧化氢酶加入H202液中说明酶是生物催化剂，则属于自身对照。
(4)相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。即实验与对照在同一对象上进行.这种方法常用于等组实验中。“植物向光性”实验中，利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。.在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
实验组与对照组确认:一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。
说明:根据实验目的要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需要设计对照组实验。中学阶段所要求的实验设计一般多采用对照的原则，因为科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
㈡实验设计的类型——探究性实验与验证性实验
探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。
验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。
实验步骤设计要合乎逻辑，书写要规范
1 实验步骤设计的一般规律。第一步:取材、分组、编号。实验材料包括实验中用到的各种动植物和器具。实验材料的取舍应遵循单一变量因子原则，分组编号应遵循随机性原则。第二步:相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照，注意除实验变量不同外，其他因素都应相同且适宜。第三步:进一步的相同处理。其他因素相同且适宜的继续。第四步:检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。
2 实验步骤书写要规范。实验步骤书写一般不宜连续描述，往往要分段叙述，并加以编号。例如试管、烧杯、水槽等加以编号，叙述简洁。书写步骤尽量用规范的实验术语，如载玻片、盖玻片、无N培养基、等量的、其他条件相同且适宜等。不能用含糊的口语，如“盖玻片”不能说成“薄的玻璃片”，“等量的”不宜说成“一样多的”，等等。
3.实验结果分析要全面
实验结果是指可观察或测量的实验现象，是实验中实际出现的情况，是得出实验结论的主要依据。如果是验证性实验，则结果只有一个，结论也只有一个。如果是探究性实验，则结果有多种可能，每一个结果有一个结论。实验结果分析出现问题最多的就是探索性实验，表现在:(1)分析不全面，不能准确分析各种可能性;(2)结果和结论不能一一对应;(3)表达不正确，结果和结论颠倒。实验结果分析常用条件复句“如果……，那么说明……”进行表达，先叙述实验结果，进而得出实验结论。
㈢实验设计的方法体系。
1、常用器材和药品的使用方法。
NaOH：吸收CO2或改变溶液的pH。 Ca（OH）2：鉴定CO2
HCl：解离或改变溶液的pH。 NaHCO3：提供CO2
滤纸：过滤或纸层析。 纱布或尼龙布：过滤
斐林试剂：可溶性还原性糖的鉴定。 碘液：鉴定淀粉。
苏丹Ⅲ、Ⅳ：脂肪的鉴定。 双缩脲试剂：蛋白质的鉴定
二苯胺试剂：鉴定DNA。 柠檬酸钠：血液抗凝剂。
NaCl：配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液，可用于动物细胞内液或用于提取DNA。
琼脂：激素或其它物质的载体，用于激素的转移或培养基。
亚甲基蓝：用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌（细菌的氧化可使之褪色）。
酒精：用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。
蔗糖：配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。
龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体染色。
2、实验结果的显示方法。如：（1）速度：光合速度----O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量；呼吸速度----O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量；（2）有无O2产生：O2-----余烬复燃、无O2-----火焰熄灭；（3）细胞液浓度大小----质壁分离；（4）细胞是否死亡----质壁分离；（5）种子发芽率；（6）生长发育：生根数、长度（身长变化）、身高、宽度、体重变化、发育速度（耗氧量）、动物活动状态------生长素、甲状腺激素、生长激素、胰岛素等作用；（7）存活率与死亡率；（8）观色法：如①生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验，②测交结果预测，除了全黑，有白有黑外，还有全白，③加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；另外“不变”也不能说成“无现象”，④不能把“褪色”说成“无色”；（9）计录时间：如保鲜时间长短。
3、实验条件的控制方法。（1）增加水中氧气----泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；（2）减少水中氧气----容器密封或油膜覆盖或用凉开水；（3）除去容器中二气化碳-----氢氧化钠溶液；（4）除去叶中原有淀粉-----置于黑暗环境；（5）除去叶中叶绿素----酒精加热；（6）除去光合作用对呼吸作用干扰----给植株遮光；（7）如何得到单色光----棱镜色散或薄膜滤光；（8）线粒体提取-----细胞匀浆离心。4、初测法。如初始长度、初始刻度、初始温度、初始重量等5、重复法。如测量上重复，取其平均值，这在统计学上才是更可靠的。例如“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究：
不同浓度烟草浸出液 每分钟心跳次数
第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量
浓度1
浓度2
浓度3
蒸馏水（对照）
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
高中生物实验有关问题
⑴实验变量(或称自变量)是指实验中要研究需人为设定为不同的因素或条件.
⑵反应变量(或称因变量)是指实验中由实验变量直接引起的变化和结果.
⑶无关变量是指除实验变量外,对反应变量有影响,但不是本实验需要研究的因素,通常要求不同实验组的无关变量要适宜且相同,从而减少干扰.
⑷观测指标通常是指为衡量反应变量而设置的易于观察的现象或便于量化的参数.若反应变量自身容易观察或衡量就可直接作为观测指标.
㈠生物实验设计题的设计原则。
1.科学性原则 实验是人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。 科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学方法。因此，在实验设计中必须有充分的科学依据。生物学实验中，一种生命现象的发生往往有其复杂的前因后果，从不同角度全面地分析问题就是科学性的基本原则。如绿色植物新陈代谢中的物质代谢有各种细胞的参与，有各种物质在不同方面的变化。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、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。
2平行复重原则：即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。任何实验必须有足够实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论准确、科学。平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果的影响程度。采用了平行重复的原则来进行，消除了无关变量与额外变量的干扰，可多次重复该实验，使得实验结果更加客观、科学。
3.可行性原则：可行性原则是指在设计生物学实验时，从实验原理、实验的实施到实验结果的产生，都具有可行性。
4. 随机性原则：随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。
5..简便性原则：实验设计时，要考虑到实验材料要容易获得，实验装置简单，实验药品较便宜，实验操作较简便，实验步骤较少，实验时间较短。
6．单因子变量原则和等量性原则
此两个原则都是在设计对照实验时必须坚持的原则。所谓单因子变量原则，强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量，只有这样当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定是这个变量造成的，从而证明实验组所给实验因素的作用，因此在设计对照组实验时首先要确定变量并加以正确设置，至于将谁作为变量则很容易确定，即要验证谁则把谁作为变量，也就是要把所要验证的中心条件作为变量。如要探索PH对淀粉酶活性的影响，则需把PH作为变量；要验证光合作用需要光则应将光作为变量；
要验证光合作用需二氧化碳则把二氧化碳作为变量等等。等量性原则与单因子变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量必须严格控制等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响，需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量，而且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量。如在探索PH对酶活性影响的实验中，单一变量是PH，除PH之外的其他一切对酶活性有影响的无关变量不但要严格控制等量，而且要适宜的量，如对温度的控制不但要相同，而且要适宜，即要给予酶活性所需的适宜的温度，而不能控制在低温或高温条件下的等量。不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。
①实验变量与反应变量。实验变量是实验中由实验者操纵的因素或条件，是作用于实验对象的刺激变量（也称自变量），自变量须以实验目的和假设为依据，应具有可变性和可操作性。反应变量（又称因变量），是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，反应变量是研究是否成功的证据，应具可测性和客观性。二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。例如：关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量，而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在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。
②无关变量与额外变量。无关变量（控制变量）是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。即是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量. ，实验者应严格控制无关变量，否则实验结果的真实性无法得到认定、我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同并适宜条件下培养”“加入等量的清水”等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。二者关系：也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。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，由于同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起，因此如果没有严格控制，即使出现了某种预想的实验结果，也很难保证该实验结果是由某因素所引起的，这样就使得所设计的实验缺乏应有的说服力。如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面：①所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具大小型号要完全一样。③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。④所用处理方法要相同如：保温或冷却：光照或黑暗；搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但最好还是要作同样的处理。
例如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量(温度)外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡，就会产生额外变量，影响实验的真实结果。
实验变量，或称自变量，指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量，观察其对实验结果的影响。生物课本内温度对酶活性影响的实验中：实验变量是低温（冰），适温(60℃），高温（沸水）；酶的活性变化即反应变量；试管的洁净度，淀粉酶的稀释度，可溶性淀粉的浓度，碘液的量和浓度，温度处理时间，操作程序等是无关变量。实验中不论有几个实验变量，都应做到每个自变量对应一个因变量，此外还要做到操作规范。在实验设计、实施的全过程中，应严格操纵实验变量，严格控制无关变量，尽可能消除误差，获取较为精确的反应变量。
7.对照性原则:科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。设置对照实验，能有效地排除其它因素干扰结果的可能性。才能使设计显得比较严密，所以大多数实验，尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验。如何设置对照实验呢？所谓对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。
设置对照组有4种方法：
(1)空白对照，即不给对照组做任何处理；例如，在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中，实验组滴加了唾液淀粉酶液，而对照组只加了等量的蒸馏水，起空白对照。课本中涉及到的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不作任何处理对照就属于空白对照；在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂，以作对照。
(2)条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素；这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理，目的是通过得出两种相对立的结论，以验证实验结论的正确性。例如，在“动物激素饲喂小动物”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状抑制剂)；不饲喂药剂的是空白对照组;课本中涉及到温度对淀粉酶活性影响的实验中0℃、100℃等温度下的对照则为条件对照；，显然，通过条件对照．实验说服力大大提高。
(3)自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行，不再另外设置对照组；例如，“质壁分离与复原”实验，自身对照简便，但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异。将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解，即自身对照，处理前的对象状况为对照组，处理后的对象变化为实验组。课本中涉及到将过氧化氢酶加入H202液中说明酶是生物催化剂，则属于自身对照。
(4)相互对照，不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。即实验与对照在同一对象上进行.这种方法常用于等组实验中。“植物向光性”实验中，利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照，说明了生长素与植物生长弯曲的关系。证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照。再如: 在探究温度(或pH)对酶催化活性影响实验中温度(或pH)(0度、50度,100度) 为条件对照。清水(软水) 、河水(硬水) 对加酶洗衣粉影响中，清水(软水) 、河水(硬水) 为相互对照。用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照。.在实验中要找出一个最佳效果点，就要采取相互对照进行实验。
实验组与对照组确认:一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）。实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，两者对无关变量的影响是相等的，两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果，如为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照，因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组，而自然状态（即来接受实验变量处理）的小麦幼苗应为对照组，通过对照组能增强实验的信度。
说明:根据实验目的要求，凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中，一般都需要设计对照组实验。中学阶段所要求的实验设计一般多采用对照的原则，因为科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
㈡实验设计的类型——探究性实验与验证性实验
探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。
验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。
实验步骤设计要合乎逻辑，书写要规范
1 实验步骤设计的一般规律。第一步:取材、分组、编号。实验材料包括实验中用到的各种动植物和器具。实验材料的取舍应遵循单一变量因子原则，分组编号应遵循随机性原则。第二步:相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照，注意除实验变量不同外，其他因素都应相同且适宜。第三步:进一步的相同处理。其他因素相同且适宜的继续。第四步:检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象，观察、记录、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。
2 实验步骤书写要规范。实验步骤书写一般不宜连续描述，往往要分段叙述，并加以编号。例如试管、烧杯、水槽等加以编号，叙述简洁。书写步骤尽量用规范的实验术语，如载玻片、盖玻片、无N培养基、等量的、其他条件相同且适宜等。不能用含糊的口语，如“盖玻片”不能说成“薄的玻璃片”，“等量的”不宜说成“一样多的”，等等。
3.实验结果分析要全面
实验结果是指可观察或测量的实验现象，是实验中实际出现的情况，是得出实验结论的主要依据。如果是验证性实验，则结果只有一个，结论也只有一个。如果是探究性实验，则结果有多种可能，每一个结果有一个结论。实验结果分析出现问题最多的就是探索性实验，表现在:(1)分析不全面，不能准确分析各种可能性;(2)结果和结论不能一一对应;(3)表达不正确，结果和结论颠倒。实验结果分析常用条件复句“如果……，那么说明……”进行表达，先叙述实验结果，进而得出实验结论。
㈢实验设计的方法体系。
1、常用器材和药品的使用方法。
NaOH：吸收CO2或改变溶液的pH。 Ca（OH）2：鉴定CO2
HCl：解离或改变溶液的pH。 NaHCO3：提供CO2
滤纸：过滤或纸层析。 纱布或尼龙布：过滤
斐林试剂：可溶性还原性糖的鉴定。 碘液：鉴定淀粉。
苏丹Ⅲ、Ⅳ：脂肪的鉴定。 双缩脲试剂：蛋白质的鉴定
二苯胺试剂：鉴定DNA。 柠檬酸钠：血液抗凝剂。
NaCl：配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液，可用于动物细胞内液或用于提取DNA。
琼脂：激素或其它物质的载体，用于激素的转移或培养基。
亚甲基蓝：用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌（细菌的氧化可使之褪色）。
酒精：用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。
蔗糖：配制蔗糖溶液，用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。
龙胆紫溶液或醋酸洋红：碱性染料，用于染色体染色。
2、实验结果的显示方法。如：（1）速度：光合速度----O2释放量或CO2吸收量或淀粉产生量；呼吸速度----O2吸收量或CO2释放量或淀粉减少量；（2）有无O2产生：O2-----余烬复燃、无O2-----火焰熄灭；（3）细胞液浓度大小----质壁分离；（4）细胞是否死亡----质壁分离；（5）种子发芽率；（6）生长发育：生根数、长度（身长变化）、身高、宽度、体重变化、发育速度（耗氧量）、动物活动状态------生长素、甲状腺激素、生长激素、胰岛素等作用；（7）存活率与死亡率；（8）观色法：如①生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定的实验，②测交结果预测，除了全黑，有白有黑外，还有全白，③加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”；另外“不变”也不能说成“无现象”，④不能把“褪色”说成“无色”；（9）计录时间：如保鲜时间长短。
3、实验条件的控制方法。（1）增加水中氧气----泵入空气或吹气或放入绿色水生植物；（2）减少水中氧气----容器密封或油膜覆盖或用凉开水；（3）除去容器中二气化碳-----氢氧化钠溶液；（4）除去叶中原有淀粉-----置于黑暗环境；（5）除去叶中叶绿素----酒精加热；（6）除去光合作用对呼吸作用干扰----给植株遮光；（7）如何得到单色光----棱镜色散或薄膜滤光；（8）线粒体提取-----细胞匀浆离心。4、初测法。如初始长度、初始刻度、初始温度、初始重量等5、重复法。如测量上重复，取其平均值，这在统计学上才是更可靠的。例如“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究：
不同浓度烟草浸出液 每分钟心跳次数
第一次测量 第二次测量 第三次测量 第四次测量
浓度1
浓度2
浓度3
蒸馏水（对照）
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
同课章节目录