高中生物的实验原则

高中生物的实验原则
1、对照原则
阳性对照：给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。

空白对照：指不做任何实验实验的对照组或不给对照组以任何处
理因素。

值得注意的是，不给对照组任何处理因素是相对实验组来说的，实际上对照组还是要做一定的处理，仅仅不加实验组的处理因素，或者说相对于实验组来说，除实验变量外，别的处理与实验组完全相同。

空白对照能明白地对比和衬托实验组的变化和结果，增加说服力。

通常未经实验因素处理的对象组为对照组，经实验因素处理的对象组
为实验组;或处于正常情况下的对象组为对照组，未处于正常情况下的
对象组为实验组。

自身对照：指对照组和实验组都在同一研究对象上实行，不另设
对照。

自身对照方法简便，关键是看清实验处理前后现象变化的差异。

实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。

相互对照：不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，其中
每一组既是实验组也是其他级别的对照组。

在等组实验法中，若不设
空白对照，则大都是使用相互对照。

相互对照较好地平衡和抵消了无
关变量的影响，使实验结果具有说服力。

条件对照：指虽然给对象施以某种实验处理，但是这种处理是作
为对照意义的，给定的处理因素正是为了保证实验中对照组与实验组
相比仅仅少了实验变量的影响，或者说这种处理不是实验假设所给定
的实验变量意义的。

通常施以条件因素的对象组为对照组，施以实验
因素的对象组为实验组。

标准对照：生物生理、生化的某些项目也都有相对应的标准，将
观察测定的实验数值与规定的标准值相比较，以确定其正常与否的对
照方法。

2、单一变量原则
理解该原则，应弄清几组变量：即实验变量与反应变量，无关变量与额外变量。

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。

b.反应变量(又称因变量或应变量)，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。

c.二者关系：实验变量是原因，反应变量是结果，即具因果关系。

②无关变量与额外变量：无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。

额外变量，指实验中因为无关变量所引起的变化和结果。

无关变量是原因，额外变量是结果，二者也具有因果关系。

为确保实验结果的准确，实验者应严格控制无关变量，防止额外变量的出现，否则实验结果的真实性无法得到认定，如我们常在实验过程中强调“选择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。

所谓单一变量原则，就是要尽可能控制无关变量的作用，以确保实验变量的性。

【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、等量原则
实验中要做到“单一变量”(即实验变量)外，其它变量需注意等
量原则，即：
①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要尽量相同或至少大致相同。

②实验器具要相同：即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小、型号、洁净度等相同。

③实验试剂要相同：即试剂的成分、浓度、体积要相同。

即使使
用不同试剂也要注意体积相同。

④处理方法要相同：保温或冷却、光照或黑暗、搅拌或振荡都要
一致。

有时即使某种处理对对照实验来说，看起来似乎是毫无意义的，但还是要作同样的处理。

4、科学原则：即实验方案的设计要科学，包括原理、操作、程序、方法等。

5、安全原则：尽量避免危险性操作(如确需使用，应注明，防止
环境污染和人身伤害)。

如：在“叶绿体色素的提取和分离”实验中，使用丙酮时，强调
指出：“用滤纸打孔盖住研钵实行研磨”以减少挥发。

6、可行原则：实验设计应注意取材方便、药品便宜、装置简单、经济实用、步骤简洁、操作性强、花时经济，在现有实验条件下能够
完成。