高中生物实验原则谈高中生物实验设计的原则及实验设计模式
高中生物实验设计的一般原则
高中生物实验设计的一般原则不论哪一种类型的实验设计，都必须遵循实验设计的一般原则：1．实验设计要遵循科学性原则实验设计的科学性，是指在设计实验时必须有充分的科学根据。
是指实验目的要科学，实验原理要正确，实验材料和实验手段的选择要恰当，实验操作程序要规范，整个设计思路和实验方法不能偏离生物学基本知识、基本原理。
即：实验的原理要科学，实验材料的选择要科学，实验的方法步骤要科学，实验的结果、结论要科学。
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、不同方面全面地分析问题就是科学性的基本原则。
如探究细胞衰老的原因时，要考虑到不同物种、不同性别、不同年龄、不同环境等多方面的因素，要综合考虑，全面分析。
要有充分的依据，科学地设计才能得出正确的实验结论。
2．实验设计要遵循对照性原则没有对比就没有鉴别，对照性原则是实验设计的最基本的原则。
对照有多种形式：有空白对照（对照组不加任何处理因素。
如研究甲状腺激素对蝌蚪个体发育的影响时，实验组的饲料添加甲状腺素，对照组的饲料不添加任何制剂）、条件对照（如探究唾液淀粉酶的活性需要有适宜的PH值，设立过酸、过碱、接近中性实验条件，进行相互对比）、自身对照（对照与实验在同一受试生物上进行。
如观察一条雄性鲫鱼对注射雄性激素前、后的活动变化情况）、相互对照（不独立设立对照组，而是几个实验组之间相互对照。
如比较过氧化氢酶和氯化铁对催化过氧化氢水解反应的催化活性。
）、标准对照（不设立对照组，实验结果与标准值或正常值对比。
如测试人体摄入500克葡萄糖80分钟后血糖浓度是否正常）。
设计实验时可根据实验研究的目的和内容加以合理选择。
3．实验设计要遵循变量唯一性原则变量唯一性原则也叫单一变量性原则，指的是在一组实验中实验组和对照组之间只能有一个反应变量。
任何一个生物学实验，影响其结果的变量都是多方面的，控制其他变量相同，只改变所要研究的某一变量，通过设立对照组，观察其对实验结果的影响。
高中生物实验设计的基本原则
自变量的控制
2．切除老鼠体内的甲状腺，10d后将其同没有切除甲状 腺老鼠相比，切除甲状腺的老鼠的代谢能力明显下降， 且无法检出其血中甲状腺激素。切除5d后,将溶于某溶 剂的一定量甲状腺激素给老鼠连续注射5d后观察,其物 质代谢能力没有下降。由此可推测：甲状腺激素能增强 物质代谢能力。为了证明此推论，你认为还需要进行： C ( ) A．既没有切除甲状腺,又未注射甲状腺激素的实验组 B．增加甲状腺激素的注射量后进行切除手术，过5d 后再移植甲状腺的实验组 C．从进行切除后的第5d开始，只注射用于该实验的 溶剂的实验组 D．将溶解于另一种溶剂的（与上述溶液不同）的甲 状腺激素注射到刚刚做完切除手术的实验组
目的性：目的明确，确定好自变量和因变量 科学性：对照、等量、单一变量、无关变量 可行性原则：从实验原理、实验的实施到实验 结果的产生，都具有可行性。
简明性原则：实验材料容易获得，实验装置比 较简单，实验药品比较便宜。
安全性：隔水加热，有毒药品的使用。 有序性：相邻步骤不跳跃，循序渐进 可重复性原则：重复、随机和对照是保证实验 结果正确性的三大原则。
——结果检验不科学(不符合简明性原则)
学生5: 取1只密闭的玻璃钟罩，内放1只小白鼠和1个装
有H2O2和少许猪肝的小烧杯，观察小白鼠生活情况， 如果它能很正常地活着，这就说明H2O2在猪肝中过氧 化氢酶的作用下，有O2产生，从而验证新鲜的猪肝中 含有过氧化氢酶。 ——实验过程不可行
一、实验设计的原则
例2、科学寻根——青霉素的发现
培养细菌的培养基中，偶然混入 了青霉 菌，在其周围没有细菌生长。为什么会出 提出问题 现这种现象呢？ 观察并 假设 试验 青霉菌产生了某种物质阻止周围细菌的生 长和繁殖。 获得一些培养过青霉的培养液，将这样的 培养液滴入生长有细菌的培养基中，观察 其对细菌生长的影响。
高中生物实验设计
高中生物实验设计随着科学技术的发展，生物学作为一门重要的自然科学学科，受到越来越多的关注。
生物实验作为生物学学习的重要组成部分，对于培养学生的实践能力和科学思维具有重要意义。
因此，本文将围绕高中生物实验设计展开讨论，包括实验设计的原则、实验的选择、实验的步骤和实验结果的分析等。
一、实验设计的原则高中生物实验设计的原则主要包括科学性、可行性和实用性。
首先，科学性是实验设计的基本原则之一。
实验的设计要符合科学规律和科学原理，采用科学的方法和手段进行。
其次，实验设计要具有可行性，即在实验条件和设备允许的情况下进行。
最后，实用性也是实验设计的重要原则。
实验结果和结论应该具有一定的实践价值，能够应用于实际生活中。
二、实验的选择在高中生物实验设计中，实验的选择需要考虑到教学的需要和学生的实践能力。
实验的选择要与教材内容紧密结合，可以帮助学生理解和巩固课堂上学习到的知识。
此外，实验的选择还应考虑学生的实践能力和实验设备的条件。
对于初学者来说，可以选择一些简单易操作的实验，逐步提高实验的难度和复杂度。
三、实验的步骤高中生物实验设计的步骤一般包括实验的目的、实验材料和仪器、实验操作步骤和实验结果的观察等。
首先，实验目的应该明确，可以通过实验来验证某种假设或者解决某个问题。
其次，实验材料和仪器的准备要充分，确保实验的顺利进行。
实验操作步骤应该具体清晰，让学生能够按照步骤进行操作。
最后，学生需要观察和记录实验结果，对实验数据进行分析和总结。
四、实验结果的分析在高中生物实验设计中，实验结果的分析是整个实验设计的重要环节。
通过对实验结果的分析，可以得出一些结论和规律，进一步深化对生物学知识的理解和认识。
在分析实验结果时，需要考虑实验的误差和不确定性因素，确保结果的准确性。
五、实验中的安全注意事项在进行高中生物实验设计时，安全是一个非常重要的因素。
为了保障学生的安全，教师在实验前需要向学生讲解实验的安全注意事项，并提供必要的安全设备和防护措施。
谈高中生物实验设计的原则及实验设计模式
谈高中生物实验设计的原则及实验设计模式作者：周文梅来源：《新校园·学习（中旬刊）》2012年第07期所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。
实验设计，主要考查学生是否理解实验原理，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力。
下面笔者结合平时的教学实际，谈谈生物实验设计应遵循的几个原则及实验设计的模式。
一、实验设计应遵循的原则1.对照性原则在实验设计中，通常设置对照组。
通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。
实验设计中可采用的对照方法很多，除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。
值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。
2.随机性原则实验设计中的随机化原则，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。
3.平行重复原则平行重复原则，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。
上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。
平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。
4.单因子变量原则单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。
除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
二、实验设计模式l.从实验步骤出发设计研究性实验模式：教师对实验步骤提出建议→学生选择比较实验→分析对比结果→得出结论→填写报告。
以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例。
生物学实验设计的基本原则和注意事项
生物学实验设计的基本原则和注意事项科学是以实验为基础，实验是科学的生命源泉。
对于生命科学而言，实验同样具有举足轻重的地位。
实验不仅意味着某种精确的操作，而且更是一种思考和探索的方式，所以，生物实验题特别是探究试题，在近几年的高招试卷中，出题频率明显逐年加大。
签于此，若能对高中生物实验方面的设计原则及要注意的事项等进行梳理和总结，对推行素质教育，培养学生探索能力和创新能力，提高实验教学质量，无疑是大有裨益的。
一、实验设计的基本原则1.1科学性原则是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期要有科学依据,实验的各个环节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。
科学性原则具有两个方面的含义。
首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素.具体来说,生物学实验设计的科学性原则体现在以下几个方面:1.1.1 实验原理的科学性实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据，因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。
1.1.2 实验材料选择的科学性根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验达到预期结果的关键因素之一。
例如,孟德尔选用严格自花传粉的豌豆作为杂交实验的材料以及植物细胞的质壁分离和复原实验选用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞作为实验材料都是经典的成功选材的范例。
1.1.3 实验方法的科学性巴甫洛夫有句名言,方法掌握着研究的命运。
只有科学而严谨的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果。
如证明植物细胞呼吸释放CO2的实验时作如下设计：通入的空气首先经过NａOH溶液除去其中的CO2，再经过Ca（OH）2溶液检验CO2是否除尽，最后才通入装有萌发种子的密封瓶中。
只有经过这样的步骤，才能排除干扰因素（空气中的CO2），才能证明瓶中排出的CO2确实来源于种子。
1.1.4 处理实验结果的科学性，这是指对于实验得出的结论不能简单对待，而应该首先作出记录，然后整理，最后再经过仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。
高中生物实验设计的三个原则
高中生物实验设计的三个原则实验设计的三个原则1.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。
“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2005年春季高考 3题中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。
按照对照方式的不同可分为4种：①空白对照：即不作任何实验处理的对照组。
例如，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相互对照：即不设控制组，只在几个实验组之间相互对比。
例如，在植物激素与向性的设计实验中，5个实验组的相互比较。
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。
③条件对照：即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。
例如，动物激素饲喂小动物的实验方案中：饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组。
④自身对照：即实验与对照在同一对象上进行。
例如，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。
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。
2.等量性原则——每次实验所加试剂的量要相等。
3.单因子变量的原则。
实验变量剖析：在实验过程中变量是指可被操纵控制的在性质和数量上可以变化的特定因素或条件，具体分析如下①实验变量与反应变量：a．实验变量是研究者主动操纵的条件和因子，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。
高中生物实验设计的一般原则
高考复习高中生物实验设计的一般原则及规律技巧一、实验设计的一般原则（原则名称及其作用或意义常作为填空题考点）１．科学性原则指在设计实验时一定有充分的科学依照，即要从古人的实验、方法和自己的实验为原则，不能凭幻想象。
即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的资料和实验手段的选摘要适合，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不可以偏离实验原理及有关的生物学知识，或其余学科领域的基本知识。
２．单调变量原则⑴变量种类A：实验变量与反响变量实验变量亦称自变量 ,指实验中由实验者所操控、给定的要素或条件。
反响变量亦称因变量或应变量，指实验中因为实验变量而惹起的变化和结果。
两者之间是前因结果的关系。
实验的目的就在于获取和解说前因与结果。
如比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验自变量：催化剂种类（ Fe3+和过氧化氢酶）因变量：气泡产生速度，卫生香焚烧程度察看植物细胞的质壁分别和质壁分别复原的实验自变量：外界溶液的浓度（高渗及低渗溶液）因变量：质壁分别（液泡失水减小、颜色变浓、原生质层与细胞壁分别）；质壁分别复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）植物向性运动的实验设计和察看自变量：①能否单侧光照（黑暗、单侧光照、均匀光照）②改变幼苗的空间地点以接受重力影响因变量：①幼苗的曲折状况；②根的曲折方向B：没关变量与额外变量没关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的要素或条件。
由没关变量惹起的变化结果就叫额外变量。
它们之间也是前因结果的关系。
但它们的存在对实验与反响变量的获取起扰乱作用。
比如：“唾液淀粉酶实验”中，除实验变量 ( 温度 ) 外，试管的干净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度办理的时间长短等等就属于没关变量。
如没关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不平衡，就会产生额外变量，影响实验的真切结果。
在考证温度对酶活性的影响的实验中，就一定控制pH 值、底物量和酶量的相等，只改变单调变量-------温度，察看不一样温度下酶活性的差异。
高中生物实验设计的原则和方法
验五“ 探索淀粉酶对淀粉和 蔗糖 的作用 ”这就是实验 目 ，
一
般有 以下几种对照。
ｌ 验证什 么”要 “ 明什 么”要 “ “ 、 证 、 探究什 么” “ 么” ，什 就是
（ ） 白对 照： １空 给对照组施 以对研究对象没有任何影 Ｉ 实验变量 。 无关变量的排除方法 主要是设置对照实验 ， 在
响的处理因素或不给对照组任何处理因素。所谓“ 空白”｛ 对照组和实验组中， 无关变量必须做到相同且适宜 ， 以抵 绝不是什么影响因素都不给予 ，而是针对实验组所要研 ｛ 消或排除无关变量对研究对象的干扰。实验方法的精心
（） ３ 自身对 照 ： 指实验组和对 照组在 同一研 究对 象上 定量实验 ， 而确定实验变量的操 纵方 法 、 从 无关变量的控
进行 ， 不另设对照。如“ 植物细胞质壁分离和复原” 实验， 制方法、 Ｉ 反应变量的检测方法等。 是典型的自 身对照。自身对照处理前的对象状况为对照 Ｊ ３ ． 严格设置对照实验， 正确书写实验步骤 组， 处理后的对象变化为实验组， 该方法较简便。 ｌ 基本的实验方法选定以后 ， 紧接着就要设计具体的 （） ４相互对照： 不另设对照组 ， 而是几个实验组相互 ： 操作细节， 这些操作细节的设计要合理规范、 切实可行 、
一
个 比较完整的实验设计方案 ， 一般包 括以下 内容 ： ：
在 实验 中“ 变量” 是一个非常重要 的要素 。
实验题 目、 实验目的、 实验原理 、 实验材料、 实验用具 、 Ｉ 实 （） １变量（ 因子 ）指实验过程 中被操纵的特定 因素或 ： 验假设、 实验预期、 设计实验步骤 、 观察和收集数据 、 Ｉ 分 。 ：温度对 酶活性 的影 响” 条件 如 “ 实验中的“ 温度” 就是变
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高中生物实验原则谈高中生物实验设计的原则及实验设计
模式
所谓实验设计，就是要求学生设计实验原理，选择实验器材，
安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。
实验设计，主要考查学生是否理解实验原理，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情境下迁移知识的能力。
下面笔者结合平时的教学实际，谈谈生物实验设计应遵循的几个原则及实验设计的模式。
一、实验设计应遵循的原则
1.对照性原则
在实验设计中，通常设置对照组。
通过干预或控制研究对象以
消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。
实验设计中可采用的对照方法很多，除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外，通常采用空白对照的原则：即不给对照组以任何处理因素。
值得强调的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的，实际上对对照组还是要做一定的处理，只是不加实验组的处理因素。
2.随机性原则
实验设计中的随机化原则，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。
3.平行重复原则
平行重复原则，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。
上述随机性原则虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。
平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。
4.单因子变量原则
单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。
除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
二、实验设计模式
l.从实验步骤出发设计研究性实验
模式：教师对实验步骤提出建议→学生选择比较实验→分析对比结果→得出结论→填写报告。
以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例。
本实验的步骤是：去除叶柄、粗叶脉的新鲜菠菜叶5g，剪碎放入研钵，加少量碳酸钙、石英砂，15ml无水酒精，研磨成匀浆后过滤，得叶绿体色素提取液。
用毛细管吸取少量滤液，在干燥的滤纸条上划一细线，烘干后再次划线，重复多次，然后放入层析液中进行层析。
教学中，鼓励学生使用不同方法，通过对比实验研究哪种方法能达到最佳的实验效果。
如建议学生对所取菠菜与酒精量的比例作一研究(可以采用10g菠菜叶与5ml无水酒精组合、10g菠菜叶与10ml 无水酒精组合、5g菠菜叶与5ml无水酒精组合、5g菠菜叶与10ml无水酒精组合等)；也可对滤纸条的划线次数(可以是3次、5次、7次、10次等)、划线方法(可以是用毛细管、载玻片、铅笔、滤纸条折线等器材或方法)、取用碳酸钙的量(少量或较多)、是否需要过滤等实验步骤提出建议。
学生在实验过程中，自己选择对比实验组，通过自己的实验，得出结论。
在实验过程中，学生的兴趣很高，积极性与主动性得到充分体现，相互之间主动交流实验的结果与体会。
同时，教师根据学生的实验对比结果，对实验的方法进行了一定的改进，如采用10g菠菜叶与
10ml无水酒精组合，层析后色素带分层比较清晰；划滤液细线的方法可直接采用载玻片的一侧蘸取匀浆。
压在滤纸条上，并称其为“敲图章”。
此法可以节省实验时间，且滤液细线细而齐整，划线次数超过7次后对实验影响就不明显了。
部分学生的研究结论被教师介绍给大多数学生，学生的研究直接参与进教学的研究，这对这些参与实验的学生是一种激励，反过来可以成为他们进一步学习的动力。
2.从允许学生故意出错的角度设计研究性实验
模式：教师针对教材中某些“不许”“不能”“注意”等内容提出质疑→要求学生解释为什么→学生实验→得出结论。
如在“叶绿体中色素的提取与分离”实验中不能让层析液浸没滤液细线，否则色素会溶解在层析液中，影响实验结果；“植物细胞的有丝分裂”实验中根尖解离后必须经过漂洗，否则盐酸同染色剂反应，会影响根尖细胞内染色体的染色效果；“生物组织中蛋白质的鉴定”实验中蓖麻籽的薄片需用95％酒精洗去油脂，以免影响对蛋白质晶体的观察；“水质污染对生物的影响”实验中合成洗涤剂对生物的影响应使用普通的洗衣粉等。
为什么要这样做呢?以往教学中，往往是教师把答案告诉学生，要求学生记住，实验中不能如此操作。
但在开展研究性学习的实践与研究后，教师不再给出答案，而是建议学生不妨在实验时试一下，通过亲自进行“错误”操作，学生知道了此
操作所造成的后果，其印象比教师口头的讲述要深得多，也更有说服力，其心理体验是前者无法相比的。
也有一些“错误”操作的结果对实验并无多大影响，如“水质污染对生物的影响”实验中使用普通的洗衣粉与使用加酶的洗衣粉的实验效果是相同的，那么教师就应引导学生分析其原因，为什么教材中采用前者，由此让学生体会科学研究的严谨性。
内容仅供参考。