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。
【案例剖析】例如,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。
3 实验设计的4 性
3.1 科学性:这是实验方案设计的首要原则(原理、操作、程序、方法正确)。
3.2 安全性:尽量避免危险性操作(如果必须使用,要注明,防止环境污染和人身伤害)。
3.3 可行性:实验设计应切实可行,所选取药品、仪器、设备在中学现有实验室内能够完成。
3.4 简约性:实验方案尽可能简易方便(用药少/步骤少/时间短)。
总之,a.原理正确,b.效果明显,c.装置简单,d.操作安全。
4 实验设计的基本要求
设计一个实验,需要考虑以下几点:
4.1:确定实验目的:如验证或探究哪一生物学现象。实验目的就是实验的方向。
4.2:实验原理(实验所依据的科学道理):达到目的所采用的理论依据。
4.3:实验对象: 达到目的所采用的生物材料。
4.4:实验条件:达到实验目的所必备的条件。
4.5:制定实验步骤:要达到实验目的,必然是一个逐步进行实验的过程。需要制定一个计划,第一步做什么,第二步做什么,...最后做什么。前一步是后一步的基础,步步相连,最终取得一定的现象和结果。
为了使实验设计清晰明了、富有条理,具体的实验步骤要用"1、2、3......"或其它顺序符号表示。实验过程中如果用到了两个以上相同的器材,也应对其进行编号,以防混淆。
4.6:实验现象的观察和记录:确定能观察到的实验现象,并进行记录。
4.7:实验结果的分析等。
5.实验设计的基本过程:
5. 1、确认原理、提出假设;
5.2、构思过程选择方法(如是否用对比实验法);
5.3、设计步骤;
5.4、分析结果、得出结论;
5.5、认定结论。
6.根据条件设计实验的基本技巧:
6. 1、要充分利用题目所给条件、材料用具及有关提示;
6. 2、过程要完整,且衔接合理;
6.3、要注意各步骤的顺序。有时顺序一乱,就会出现科学性的错误;
6. 4、设计方案要充分联系教材中的有关知识点及相关学科的有关知识点;
6.5、设计过程中涉及到的理、化知识,要按照相应学科的要求完成,如化学反应式的写法等;
6.6、设计完毕,要自己通读并逐步认定,检查有无缺陷。
7 探究性实验与验证性实验的比较
7.l、概念
(1)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。
(2)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。
7.2、比较表
探究性实验 验证性实验