实验18 设计性实验
《设计性实验》课件
假设，用于进行实验验证。
3
设计实验方案
制定详细的实验方案，包括实验 设计、样本选择、实验流程等。
设计性实验的案例介绍
药物疗效实验
通过设计性实验，测试不同 药物对疾病治疗的疗效，找 到最有效的治疗方案。
用户体验测试
利用设计性实验方法，评估 产品或网站的用户体验，以 改善用户界面和功能设计。
市场调研实验
《设计性实验》PPT课件
什么是设计性实验
设计性实验是一种通过操纵和设计变量来研究因果关系的科学实验方法。它 用于探索和验证各种理论和假设，以及测试新的产品或解决方案。
设计性实验的特点
1 自变量控制
设计性实验充分控制 实验中的自变量，以 确保所观察到的现象 和效果与被研究的变 量之间的因果关系。
2 有目的的操纵
设计性实验可用于评估市场 营销策略的效果，帮助企业 做出正确的营销决策。
设计性实验的注意事项
• 确保实验样本具有代表性和可靠性。 • 严格控制实验条件，避免干扰和偏倚。 • 记录实验数据和结果，进行统计分析。 • 尊重伦理规范，保护实验对象的权益。
总结
设计性实验是一种重要的科学研究方法，它通过精心设计和操纵实验变量， 帮助我们理解因果关系和解决问题。在实施设计性实验时，我们应该遵循 严格的实验设计和科学的分析方法，以确保实验结果的可靠性和可靠性。
设计性实验通过有目 的地操纵和改变自变 量，以观察其对因变 量的影响，从而得出 科学结论。
3 严格的实验设计
设计性实验采用严格 的实验设计，包括随 机分配实验组和对照 组、双盲实验、重复 实验等，以消除偶然 误差和外部影响。
设计性实验的意义和作用
科学验证
设计性实验可以用来验证 科学理论和假设，为学术 研究提供可靠的证据和数 据支持。
设计性实验报告摘要
设计性实验报告摘要1.引言1.1 概述概述设计性实验是科学研究中一种非常重要的实验方法，通过对已有理论或模型进行改进，并对其进行验证和实践，以达到新知识的探索和发现。
本报告将详细介绍一个设计性实验的过程和结果，以及对实验进行的分析和讨论。
通过本次实验，我们旨在验证特定的假设，并对现有理论进行深入的探索和改进，为相关领域的研究和应用提供深入的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构，包括引言、正文和结论三个部分的内容。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面的内容；正文部分包括设计性实验介绍、实验方法与步骤以及实验结果及分析三个方面的内容；结论部分包括总结、结论和展望三个方面的内容。
通过这样的组织结构，读者可以清晰地了解整篇文章的内容安排和重点部分的阐述，方便阅读和理解。
1.3 目的目的部分的内容:本实验的目的在于通过设计性实验的方式，探索特定因素对某一现象或问题的影响，并通过实验结果和分析，得出相应的结论和推论。
同时，通过实验过程中的方法与步骤的描述，使读者能够清晰地了解实验的进行和结果的获取，以及对实验结论的合理性和可信性进行评估。
希望通过本实验的设计和结果分析，为相关领域的研究和应用提供一定的参考和借鉴。
2.正文2.1 设计性实验介绍设计性实验是一种通过精心设计的实验方法来验证某种假设或解决特定问题的方法。
在这种实验中，研究人员通过精确控制实验条件和变量，以确保实验结果的可靠性和准确性。
设计性实验通常是为了探究因果关系或验证特定理论而进行的。
设计性实验通常包括实验组和对照组，研究人员在实验组中引入特定的操纵变量，而对照组则保持不变作为参照。
通过对比实验组和对照组的表现或结果，研究人员可以得出结论并验证假设或理论。
本实验旨在通过设计性实验的方法来验证特定的理论或假设，并探究在特定条件下所产生的效应。
在正文中，我们将详细介绍实验的设计和方法，并分析实验结果，以及对实验结果的可能影响进行讨论。
18从刺激到反应(教案)苏教版科学五年级上册
4. 学生小组讨论（10分钟）
目标： 培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与刺激与反应相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
案例：在课堂上，老师提出问题，但学生反应迟钝，不积极回答。
答案：视觉刺激（老师提出的问题）通过眼睛传递到大脑，但学生的大脑处理和分析这个信息的过程可能受到干扰，导致反应迟钝。为了提高学生的反应速度和积极性，可以尝试以下改进建议：
（1）增加互动环节，鼓励学生积极参与课堂讨论。
（2）采用多样化的教学方法，如小组合作、游戏化学习等，激发学生的学习兴趣。
展示一些关于刺激与反应的图片或视频片段，让学生初步感受刺激与反应在日常生活中的体现。
简短介绍刺激与反应的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2. 刺激与反应基础知识讲解（10分钟）
目标： 让学生了解刺激与反应的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解刺激与反应的定义，包括其主要组成元素或结构。
详细介绍刺激与反应的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。
3. 刺激与反应案例分析（20分钟）
目标： 通过具体案例，让学生深入了解刺激与反应的特性和重要性。
过程：
选择几个典型的刺激与反应案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解刺激与反应的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用刺激与反应解决实际问题。
1. 学生能够理解和掌握刺激与反应的基本概念和原理，了解刺激如何通过感官系统传递到大脑，再由大脑指挥身体做出反应。
【精品】综合与设计性大学化学实验
综合与设计性实验讲义目录模块一实验一茶叶中提取咖啡因（综合性化学实验）1实验二黄连中小檗碱的提取和鉴定（设计性化学实验）5实验三烟叶中烟碱的提取与定性分析测定（综合性化学实验)6实验四玉米须中黄酮和多糖的提取、鉴别与含量测定（设计性化学实验）10模块二实验五高锰酸钾法测定蛋壳中CaO的含量(设计性化学实验)12实验六维生素C药片中抗坏血酸含量的测定（综合性化学实验）13实验七葡萄糖酸锌的制备和分析（综合性化学实验）15模块三实验八1，2，4—三唑的制备（设计性化学实验）18实验九聚乙烯醛缩甲醛胶水的制备（综合性化学实验)19实验十香豆素-3-羧酸的制备20实验十一三草酸合铁（Ⅲ)酸钾的制备、性质和组成分析（设计性化学实验）22实验十二固体酒精的制备及燃烧热的测定（综合性化学实验）24说明：本实验课程要求学生从三个模块（见附表）中选出四个实验题目，即从模块一、模块二中各择一个实验题目，从模块三中选择二个。
四个实验题目中设计性实验不得少于一个.设计性实验要提供设计方案，列举可行的方案。
实验前要交给指导老师批阅。
例如：模块一中选择烟叶中烟碱的提取与定性分析测定(综合性化学实验),模块二中选择高锰酸钾法测定蛋壳中CaO的含量（设计性化学实验），模块三中选择聚乙烯醛缩甲醛胶水的制备(综合性化学实验）,环保颜料氧化铁黄的制备定（综合性化学实验）模块一实验一茶叶中的咖啡因的提取及其红外光谱的测定A茶叶中的咖啡因的提取一、实验目的（1）通过从茶叶中提取咖啡因学习固-液萃取的原理及方法。
（2）掌握索氏提取器的原理及作用。
（3）掌握升华原理及操作.二、实验原理茶叶中含有多种黄嘌呤衍生物的生物碱，其主要成分为含量约占1％～5%的咖啡因（Caffeine，又名咖啡碱），并含有少量茶碱和可可豆碱，以及11%~12％的丹宁酸(又称鞣酸)，还有约0。
6%的色素、纤维素和蛋白质等。
咖啡因的化学名为1，3,7-三甲基－2，6—二氧嘌呤,其结构为:ONH3CNOCH3NNCH3NNHNN纯咖啡因为白色针状结晶体，无臭，味苦，置于空气中有风化性。
设计性实验
3.探讨体液因子的作用 如神经递质、体液因子、生物介质、抗原、抗体、药物 等
4.研究某种药物的体内过程或作用机制 发现新药、研究药物的体内过程和作用机制
的创建，新型生物活性物质的作用部位、靶点发现、网络和整
体效应以及药物代谢及动力学、毒性等机制的深入系统研究；
加强对复杂疾病的网络调控及其药物干预机制、个体化治疗和 新治疗方案、转化医学等的基础研究，以及创新性药理学模型 和疾病模型研究；
药物代谢与药物动力学应加强成药性评价、与药效和毒性相关 的分子生物学机制及新理论和新模型研究；药物毒理应加强分 子毒理学和代谢产物毒性的研究。
（四）假说的验证
1.创新性 立题必须具有创新性，包括提出新规律、新技术、 新方法或对原有规律、技术、方法的补充和改 进。
2.科学性 选题必须要有依据，要符合科学规律
3.目的性 具体地提出要解决的问题，集中解决1~2个问题， 切忌范围过宽。
4.可行性 选题要充分考虑实验的主、客观条件
1.对原有实验方法的改进 2.建立一种新的动物模型及评价该模型的指标
一、处理因素（研究因素）
确定处理因素时要注意以下几个问题： 处理因素的数目及水平不宜过大 要确定处理因素与非处理因素 处理因素的强度要适宜 处理因素必须标准化
二、受试对象
在实验设计时首先要确定试验 对象，并对实验对象和条件作严格 规定。 临床试验对象：病人 动物实验对象：动物(实验室) 一个完整的实验设计中所需实验材 料的总数称为样本含量。
对照的形式
空白对照：对照组不施加任何处理因素。 实验对照：对照组不施加处理因素，但施加某种与处
设计性实验药学实验报告
实验题目：中药复方提取物的抗氧化活性研究一、实验目的1. 探究中药复方提取物的抗氧化活性。
2. 评估不同提取方法对中药复方提取物抗氧化活性的影响。
3. 为中药复方提取物的开发和应用提供实验依据。
二、实验原理本实验采用DPPH自由基清除法检测中药复方提取物的抗氧化活性。
DPPH自由基是一种稳定的自由基，具有较强的氧化性。
当抗氧化剂与DPPH自由基反应时，DPPH 自由基的吸收峰会减弱，其吸光度值降低。
通过测定吸光度值的变化，可以评估抗氧化剂的抗氧化活性。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 中药复方：采用某中药复方药材，经粉碎、过筛后备用。
- 乙醇、甲醇、水等有机溶剂。
- DPPH自由基溶液。
- 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基。
2. 实验仪器：- 电子天平。
- 超声波提取仪。
- 分光光度计。
- 真空干燥箱。
四、实验方法1. 中药复方提取物的制备：- 采用超声波提取法、回流提取法和渗漉法分别制备中药复方提取物。
- 将药材与乙醇、甲醇、水等有机溶剂按一定比例混合，置于超声波提取仪中提取。
- 提取液经真空干燥箱干燥，得到中药复方提取物。
2. 抗氧化活性检测：- 配制不同浓度的中药复方提取物溶液。
- 取一定量的DPPH自由基溶液，加入中药复方提取物溶液，混合均匀。
- 在517nm波长下测定吸光度值。
- 以未加中药复方提取物的DPPH自由基溶液为空白对照。
3. 数据处理：- 计算抗氧化活性指数（IC50）：以不同浓度的中药复方提取物溶液的吸光度值与空白对照组的吸光度值之比作为抗氧化活性指数。
- 比较不同提取方法制备的中药复方提取物的抗氧化活性。
五、实验结果与分析1. 不同提取方法对中药复方提取物抗氧化活性的影响：- 超声波提取法、回流提取法和渗漉法制备的中药复方提取物均具有一定的抗氧化活性。
- 超声波提取法所得中药复方提取物的抗氧化活性最高，回流提取法次之，渗漉法最低。
2. 中药复方提取物的抗氧化活性：- 随着中药复方提取物浓度的增加，其抗氧化活性也随之增强。
小学科学第18课《从刺激到反应》(教案)
小学科学第18课《从刺激到反应》（教案）《从刺激到反应》教案导言：本教案旨在帮助小学生在学习科学的过程中，理解和掌握刺激和反应的概念及其相关知识。
通过丰富的实例和实验活动，培养学生的观察力和实践能力，同时提升他们对自然界各种现象的好奇心和求知欲。
一、教学目标：1. 知识与技能目标：- 理解刺激和反应的概念及其相关知识；- 掌握常见的刺激和反应的例子；- 运用所学知识观察和描述不同刺激引发的反应。
2. 过程与方法目标：- 培养学生观察和实验的能力；- 培养学生的合作意识和团队合作能力；- 提高学生的学习兴趣和积极参与课堂活动的意愿。
二、教学重点：1. 理解刺激和反应的概念及其实质；2. 掌握常见的刺激和反应的例子。
三、教学准备：1. 教具准备：- PPT课件；- 实验用具：玻璃杯、盐、糖、水、温度计等；- 实验材料：铜板、金属勺、塑料筷子等。
2. 教案准备：- 教师备课笔记，包括教学流程和重点内容。
四、教学过程：1. 创设情境（5分钟）- 引入话题，与学生共同回顾一些他们在日常生活中遇到的刺激和反应的例子，如触摸冰块出现的感觉等。
- 在黑板上列出刺激和反应两个词，并请学生尝试解释这两个词的含义。
2. 知识讲解（10分钟）- 使用PPT课件，向学生解释刺激和反应的概念，并给出简单的定义。
- 通过多媒体资源或图示向学生展示不同种类的刺激和反应的例子，帮助学生进一步理解这两个概念。
3. 实验活动（30分钟）- 分成小组，每个小组分配一个实验项目。
- 实验1：观察加热水的变化过程：将盐、糖分别加入两杯水中，通过观察温度计的变化和水的味道变化，引导学生观察到加热可以引发不同的反应。
- 实验2：观察金属和塑料的导电性：使用铜板、金属勺和塑料筷子分别测试其导电性，引导学生观察到不同材料在受到相同刺激时的不同反应。
- 学生根据实验结果，各小组合并讨论观察到的现象和结论，并向全班呈现实验结果。
4. 知识总结（10分钟）- 请学生回答一些问题，帮助他们巩固对刺激和反应的理解。
设计性实验
一、题目 • 题目应包括被试因素、受试对象、试验效 题目应包括被试因素、受试对象、 应及变化特点等。 应及变化特点等。力求准确概括论文的性 内容以及创新之处， 质、内容以及创新之处，关键词汇使用要 恰当。 恰当。 • 题目字数一般为20～30个字或 题目字数一般为 ～ 个字或100个英文印 个英文印 个字或 刷符号以内。 刷符号以内。
4. 本学期设计性实验要求
（1）时间安排 ）
时间 9.28 任务 实验设计概论 选题和查阅文献－ 选题和查阅文献－师生讨论 10.28 上交设计书 PPT报告 设计书和PPT报告 设计书 Email：xjchenpt@ （陈秀娇） rzp611@（阮志鹏） 11.9 开题报告 11.30 12.7 上交修改设计书，制定实验实施方案 设计书，制定实验实施方案 设计书 实验设计验证
实施实验方案
(1) 选题：目前，由教师选 选题：目前， 本学期开设6个设计性实验： 本学期开设6个设计性实验：
①.从病因学入手建立休克的动物模型 ②.高血钾中毒及其解救 ③.证明氯丙嗪对体温的影响伴随环境温度而变 ④.艳山姜的促胃肠动力作用 ⑤.不同给药途径对药物作用的影响 ⑥.乙醇的毒性研究与时辰关系
科研设计的基本要素： 科研设计的基本要素： 受试对象：受试对象是指接受实验的动物或人， 受试对象：受试对象是指接受实验的动物或人，亦称
实验对象，研究对象或观察对象。 实验对象，研究对象或观察对象。
处理因素： 就是为了不同的研究目的， 处理因素： 就是为了不同的研究目的，加给研究对
象以理、化的或生物的各种条件被称为处理因素。 象以理、化的或生物的各种条件被称为处理因素。
二、摘要与关键词
• 摘要可置于论文的开始 ， 构成研究论文的一部分 。 摘要可置于论文的开始，构成研究论文的一部分。 • 要求紧扣主题，观点鲜明，简单扼要 ， 重点突出 ， 要求紧扣主题 ， 观点鲜明 ， 简单扼要，重点突出， 充分体现本研究的创新之处，一般为100～300字。 充分体现本研究的创新之处，一般为 ～ 字 • 摘要的写作多采用结构式，包括目的（objective 摘要的写作多采用结构式，包括目的（ 或 aim） 、 方法 （ methods）、 结果 （ results） ） 方法（ ） 结果（ ） 与结论（ 与结论（conclusions）。 ） • 关键词也称主题词或索引词 ， 可以是单词或短语 ， 关键词也称主题词或索引词，可以是单词或短语， 列出关键词便于图书索引与读者检索。 列出关键词便于图书索引与读者检索。
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例题1答案
（1）实验步骤②中暗室内用红色安全灯是错误的， 应改为绿色安全灯
（2）实验步骤⑤中的“葡萄糖”是错误的，应改为淀 粉。
（3）未设对照实验。对照实验的步骤可设计如下： a.装置同题干中的步骤①，但玻璃罩内用同一种生长
状况相同的另一株植物代替题干中的植物，用一杯 清水代替NaOH溶液
振荡后沸水中加热
振荡后沸血糖升高，从而 2号实验鼠血糖正常，没有
形成糖尿
形成糖尿
8.结论 : 胰高血糖素能使小鼠血糖升高，超过一定浓度便出现 糖尿。
例题1
为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的 原料”，某同学制订了下列实验方案： （1）实验目的和实验材料用具（略） （2）实验方法和步骤：①用一适当大小的玻璃罩 罩住一株正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液， 密封不漏气。②将上述植物及装置放在暗室中饥饿 消耗掉叶片内贮藏的有机物，暗室内装有红色安全 灯。③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干 小时，使其充分进行光合作用。④取一叶片，放入 盛有酒精的烧杯中水浴加热，使叶绿素溶于酒精中 ⑤将已脱色的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用 碘-碘化钾溶液检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现
３、平行重复原则：在进行此实验时，有的情况的 出现是有偶然性的，多做几个对照实验，出现相 同的结果，更有说服力，更具科学性，让这几组 实验装置在相同的条件下同时进行。
（又解：控制某种因素的变化幅度在同样条件下 重复实验，观察其对实验结果的影响程度）
实验设计题的“五步思考法”
１、了解实验目的：明确实验要验证的是什么？ ２、分析实验原理：分析实验所依据的科学原理是
３、自身对照:即对照和实验都在同一实验对象上进 行。
４、相互对照:不仅仅设对照组，而是几个实验组相 互对照。如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。
实验设计
胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为
了“验证胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”，请以 小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出 现的结果，并写出实验结论。
浓度 1
第一次 第二次 第三次测
测量 测量
量
浓度 2
浓度 3
蒸馏水 （对照）
平均值
例题4
在“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”的 实验中，可存在以下实验组和对照组，请指出哪 个是实验组，哪个是对照组？属何种对照？
生物化学与分子生物学实验
设计性实验
设计性实验的含义和意义
什么是设计性实验？ 设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，
由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。
设计性实验的意义：培养 科研意识 创新能力 团队精神
实验设计应遵循的基本原则
１、对照性原则：即实验中设立对照组，使实验结 果具有说服力。
２、单因子变量原则：即控制其他因素不变而只改 变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。
b.将上述植物和装置放在暗室中进行饥饿处理，消耗 掉叶片内贮存的有机物，暗室内装有绿色安全灯
c.重复题干中步骤③和④。
d.重复改进后的题干中步骤⑤
例題2
为研究温度对酶活性的影响，某同学根据已提供 的实验器材设计出了如下方案。你认为该方案存在哪 些问题？
1、将恒温水浴锅、烧杯和铁架台调好。 ２、将量好的酶溶液和天平称取的蛋白质分别放入２
1.编号 1号试管和实验鼠（实验） 2号试管和实验鼠（对照）
2.注射 腹腔注射胰高血糖素溶液 腹腔注射等量生理盐水 3.取试管 1号试管加入适量班氏试剂 2号试管加入等量班氏试剂
4.采尿
5.加热 6.现象 7.解释
1小时后，1号鼠膀胱抽取 1小时后， 2号鼠膀胱抽取 适量尿液加入到1号试管中 等量尿液加入到2号试管中
支试管，然后将２支试管放入同一水浴环境中持续 一定时间，使试管内外温度一致，再将酶溶液和蛋 白质块（将鸡蛋煮熟后的蛋白部分切成的小块）倒 入同一试管中混合，保温并记录蛋白质块消失所需 的时间。 ３、将酶溶液改成等量的蒸馏水，重复步骤２，并注 意与步骤２的温度保持一致，进行对照实验。 ４、作好观察记录。
②用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片， 调节光线，在显微镜低倍镜下观察
③用引流法引流，观察和记录一定时间内水蚤在 蒸馏水（对照）及不同浓度烟草浸出液中心跳次数， 重复三次
④整理实验资料，算出每分钟心跳的平均次数， 并做出评价
例题3答案
（４）可设计如下表用于实验时记录数据：
每分钟心跳次数
不同浓度 烟草浸出液
蚤有无影响？（只要一种指标） （２）做该实验时必备的实验器材是什么？ （３）写出实验的主要操作步骤。
（４）设计一张表格用于在实验时记录数据。
例题3答案
（１）水蚤每分钟心脏跳动次数
（２）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、 载玻片、盖玻片等。
（３）①用蒸馏水稀释烟草浸出液原液，配成３种不 同浓度的溶液
(1)实验材料和用具 正常实验小白鼠2只，生理盐水，用生理盐水配制的 适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器， 试管，烧杯等。 (2)实验步骤： (实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验 设计要求；给药1小时后，用注射器在小鼠膀胱处穿刺 取尿液) (3)实验结果的预测、解释和结论。
设计实验步骤
例題2答案
错误之处有： （１）试管应编号。 （２）在步骤２与步骤３所用的蛋白块应该等量。 （３）步骤３的蒸馏水应改成与步骤２等量的酶溶液。 （４）步骤２与步骤３所用的温度应该不同
［还应该有温度的平行重复，如高温、低温］
例题3
某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液 对 水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水 按照１:１的重量比浸泡 24 小时，过滤后的滤液作 为原液。如果你是其中一员，请回答： （１）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水
什么？涉及的生物学及相关学科中的哪些方法和 原理。确定变量。 ３、确定实验器材的选择： ４、设置实验步骤：分析每一环节之间的关联性， 或几个相关实验的延续性，安排实验的最佳程序。 ５、预期结果和分析：
对照实验的四种方法
１、空白对照:即不给对照组任何处理因素
２、阴性对照:即虽给对照组施以部分实验因素，但 不是所要研究的处理因子。