高中生物實驗複習

　　一、什麼是實驗

是在人為控制條件下，研究對象的變化，以其結果論證科學結論的一種科學方法。

美國科學家科南特曾經將一般科學方法歸結為六個步驟

1、根據經驗或對現象的觀察提出或確定問題，樹立研究目標。

2、觀察並記錄有關的數據、資料。

3、根據觀察數據提出解釋性假説，以解釋觀察到的現象。

4、根據假説進行推演，構造理論體系，同時提出判決實驗方案。

5、用實際的實驗對假説進行檢驗。

6、根據實驗所得結果，接受、修改或放棄假説。

　　二、一個完整實驗方案的組成

實驗題目、實驗目的、實驗原理、實驗假説、材料用具、實驗步驟、實驗記錄、實驗結果分析、實驗結論。

（一）實驗題目的確定

一般包括：

1、研究對象。2、研究其現象。3、作用於對象的因素。

（二）實驗目的

本實驗最終要達到的目的，明確實驗要探究什麼問題；探索哪方面的生物學規律。

（三）實驗原理

實驗依據的科學原理是什麼；涉及到生物學及相關學科中的哪些原理。

（四）提出假説

假説：又稱假設或猜測，是指對所提出的問題所做出的一種可檢測的預期結果。

第一步：提出假説，即依據發現的事實材料或已知的科學原理，提出初步假定。

第二步：做出預期(推斷)，即依據提出的假説，進行推理，得出假定性的結論。

用因果關係表述：如果……那麼……

預期結果得到實現，則假設成立。預期結果沒有實現，則假設不成立。

（五）材料用具

1、材料選擇的一致性，除欲處理的因素外，其它條件要保持一致。2、材料要足夠。3、用具必用。4、裝置設計嚴密、合理。

（六）設計實驗方法和步驟

1、實驗變量與反應變量

實驗變量：又稱自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。由實驗變量而引起的變化和結果，稱反應變量。又稱因變量。

2、無關變量與額外變量

無關變量：又稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件。由無關變量引起的變化和結果，稱額外變量。又稱干擾變量。

消除無關變量的有效方法是對部分實驗條件要有量、時間、温度等描述。

3、單一變量原則

不論一個實驗有幾個實驗變量，都應做到一個實驗變量對應觀測一個反應變量。

4、控制與平衡控制：是對無關變量的控制與平衡

（1）單組實驗法：對一組或一個對象，既用A法，又用B法。

（2）等組實驗法：將狀態相等的對象，分成兩組或多組，一組用A法，另一組用B法等。

（3）輪組實驗法：對兩組或兩組以上的對象，循環進行兩個或兩個以上的實驗處理，如甲組用A法、B法。乙組用B法、A法等。

5、對照：是設計和實施實驗的準則之一，也是實驗控制的手段之一，目的還是在於消除無關變量對實驗結果的影響。

（1）空白對照：指不做任何實驗處理的對象組。

（2）自身對照：指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照組。單組法和輪組法，一般都包含有自身對照。

（3）條件對照：指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，或者説這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的。

例如，“動物激素飼餵小動物”實驗，採用等組實驗法，其實驗設計方案是：

甲組：飼餵甲狀腺激素(實驗組)；

乙組：飼餵甲狀腺抑制劑(條件對照組)；

丙組：不飼餵藥劑(空白對照組)。

顯然，乙組為條件對照，該實驗既設置了條件對照，又設置了空白對照，通過比較、對照，更能充分説明實驗變量??甲狀腺激素能促進蚯蚓的生長髮育。

（4）相互對照：指不另設對照組，而是幾個實驗組相互對比對照，在等組實驗法中，大都是運用此對照，相互對照較好的平衡和抵消了無關變量的影響，使實驗結果更具有説服力。

（七）觀察和記錄現象

1．觀察

定量觀察

定性觀察

2、記錄方式：文字描述、表格描述、曲線及圖形描述等。

（八）實驗結果分析

對實驗記錄下來的現象、數據進行整理分析，得出結果。

（九）得出科學結論

通過對實驗結果的分析，概括出科學和規律性的內容。

例如：設計“觀察植物細胞質壁分離和復原”的實驗。

1、實驗題目

“觀察植物細胞質壁分離和復原”的實驗。

2、實驗目的：

觀察植物細胞質壁分離和復原的過程，驗證具有大液泡的植物細胞發生滲透作用的情況。

3、實驗原理(科學性)

水分代謝理論知識：浸在溶液中的成熟的植物細胞具備了半透膜和膜兩側具有濃度差，與滲透作用的物理裝置相似。

4、實驗假設：

當細胞外溶液濃度>細胞液溶液濃度一細胞失水。當細胞外溶液濃度<細胞液溶液濃度一細胞吸水。

預期結果：細胞失水一質壁分離；細胞吸水一質壁分離復原。

5、材料用具：

紫色的洋葱鱗片葉。刀片，鑷子，滴管，載玻片，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡。質量濃度為0．3g／mL的蔗糖溶液，清水。

6、方法步驟：（教材上有，略）

設置單一變量：不同的溶液濃度(0.3g/ml的蔗糖溶液、清水)處理實驗材料。

設置實驗組：單組實驗法。對同一種材料既用A法(0.3g/ml的蔗糖溶液)處理，又用B法(清水)處理。

設置實驗對照：自身對照。

7、實驗記錄

將細胞放在不同溶液中，觀察其變化的情況，進行描述。

8、實驗結果分析：

0.3g/ml的蔗糖溶液處理——質壁分離，清水處理——質壁分離復原。與預期結果相符合。

9、結論：

成熟的植物細胞是一個滲透系統。

　　三、實驗答題時應注意以下內容：

(一)實驗步驟

1分步敍述，要標號。

2研究對象或器皿要有標記。

3説明對材料的選擇及處理情況。

4控制單一變量(對結果有影響的單一因素)。

5對部分實驗條件要有量、時間、温度等描述。

6必須遵循對照原則。

(二)實驗記錄：記錄方式有：文字描述、表格描述、座標曲線圖、柱形圖、畫觀察圖。

(三)實驗結果分析：對實驗記錄下來的現象、數據進行整理分析，得出結果（預期結果）。

（四）實驗結論：通過現象、結果的分析，概括出規律性的問題。

　　四、實驗設計的原則

（一）科學性原則

所謂科學性，是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的`選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。

（二）可行性原則

可行性原則是指在設計生物學實驗時，從實驗原理、實驗的實施到實驗結果的產生，都具有可行性。

（三）簡便性原則

設計實驗時，要考慮到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗藥品比較便宜，實驗操作比較簡便，實驗步驟比較少，實驗時間比較短。

（四）可重複性

重複、隨機和對照是保證實驗結果正確性的三大原則，多年來為研究者所公認。因此，在實驗設計中也必須注意實驗的可重複性。

　　五、高中教材生物實驗的內容

1、生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑑定

2、高倍顯微鏡的使用和觀察葉綠體

3、細胞質流動的觀察

4、觀察植物細胞的有絲分裂

5、比較過氧化氫酶和Fe3＋的催化效率

6、探索澱粉酶對澱粉和蔗糖的作用

7、温度對酶活性的影響

8、葉綠體中色素的提取和分離

9、觀察植物細胞的質壁分離與復原

10、植物向性運動的實驗設計和觀察

11、設計實驗，觀察生長素或生長素類似物對植物生長髮育的影響

12、DNA的粗提取與鑑定

13、製作DNA雙螺旋結構模型

14、性狀分離比的模擬實驗

15、調查人羣中的遺傳病

16、調查媒體對生物科學技術發展的報道

17、種羣密度的取樣調查

18、設計並製作小生態瓶，觀察生態系統的穩定性

19、調查環境污染對生物的影響

20、觀察SO2對植物的影響

21、收集有關生態農業的信息，根據當地農業生產情況，設計一個農業生態系統

22、學習微生物培養的基本技術（培養基製備、接種培養等技術）

23、收集有關生物工程產業發展的信息，並做交流報告

24、調查生物工程製品在社會生活中的應用，並寫出調查報告

　　六、有關的實驗方法

在高中生物學教材中，除了有一些學生的動手實驗外，還有大量的結合知識內容所列舉的實驗。