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生物學實驗中應該盡量選擇什麼進行實驗

發布時間:2023-05-26 01:49:40

Ⅰ 在生物監測中監測生物的選擇應遵循哪些原則

應注意以下原則。

1. 選用與人的機能、代謝、結構及疾病特點相似的實驗動物醫學科學研究的目的在於要解決人類的疾病,所以要選擇那些機能、代謝、結構和人類相似的實驗動物。 一般來說,實驗動物越高等,進化程度愈高,反應就愈接近人類。例如,狒狒、猩猩、猴等靈長類動物是最近似人類的理想動物但是靈長類動物較難獲得,價格昂 貴,對飼養條件的要求特殊,所以在實際應用中常退而求其次。當然應用最多的實驗動物還是小鼠和大鼠,由於它們價格便宜、易於管理和控制。所以動物實驗不僅 僅是從整體,往往也從局部盡量選擇與研究對象的機能、代謝、結構和疾病性質類似的動物。

2. 選用遺傳背景明確,具有已知菌叢和模型性狀顯著且穩定的動物要使動物實驗的結果可靠、有規律,得出正確的結論,就應選用經遺傳學、微生物學、營養學、環 境衛生學的控制而培育的標准化實驗動物。故一般不選用雜種動物或普通動物,但是一般要求不高的教學實驗等,則可以採用,以降低費用。

3. 選用解剖、生理特點符合實驗目的要求的動物很多實驗動物具有某些解剖生理特點,為實驗所要觀察的器官或組織等提供了很多便利條件,是保證實驗成功的關 鍵。所以要選擇解剖生理特點符合實驗目的要求的實驗動物做實驗。

4. 選擇對實驗處理敏感的品種品系實驗動物實驗研究常選用那些對實驗因素最敏感的動物作為實驗對象。因不同種系實驗動物往往會出現一些特殊反應,故應根據實 驗目的不同選擇品系。

5. 選用人畜共患疾病的實驗動物和傳統應用的實驗動物有些病因不僅對人而且對動物也造成相似的疾病,故應選擇人畜共患疾病的實驗動物。

Ⅱ 生物實驗應遵循什麼原則

實驗設計遵循的原則⑴單一變數原則

①自變數與因變數

自變數是實驗中由實驗者操縱的因素或條件,而因變數是指由實驗變數而引起的變化結果,二者之間是前因後果的關系。實驗的目的就在於獲得和解釋前因與後果。

例:關於「唾液澱粉酶水 解澱粉」的實驗中,「低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫 (沸水)就是實驗變數,而這些變數引起的實驗變化結果就是反應變數。該實驗旨在獲得和解釋溫度變化(自變數)與酶的活性(因變數)的因果關系。

②無關變數與額外變數

無關變數是指實驗中除實驗變數外的影響實驗結果與現象的因素或條件。由無關變數引起的變化結果就叫額外變數。它們之間也是前因後果的關系。但它們的存在對實驗與反應變數的獲得起干擾作用。例如:「唾液澱粉酶實驗」中,除實驗變數(溫度)外, 試管的潔凈程度、唾液的新鮮程度、澱粉濃度、溫度處理的時間長短等等就屬於無關變數。如無關變數中的任何一個或幾個對三組實驗不等同、不均衡,就會產生額外變數,影響實驗的真實結果。實驗變數,或稱自變數,指實驗假設中涉及的給定的研究因素。反應變數,或稱因變數,指實驗變數所引起產生的結果或結論。而其 他對反應變數有影響的因素稱之為無關變數,觀察其對實驗結果的影響。

強調:不論一個實驗有幾個實驗變數,都應確定一個實驗變數對應觀測一個反應變數,這就是單一變數原則,它是處理實驗中的復雜關系的准則之一。

⑵對照性原則對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗。

①空白對照

空白對照是指不做任何實驗處理的對象組。如,在「唾液澱粉酶催化澱粉」的實驗中,實驗組滴加了唾液澱粉酶液,而對照組只加了等量的蒸餾水,起空白對照。

②條件對照

條件對照是指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變數意義的,或不是所要研究的處理因素。即雖給對照組施以部分實驗因素,但不是所研究的實驗處理因素;這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理,目的是通過得出兩種相對立的結論,以驗證實驗結論的正確性。例,「動物激素飼喂小動物」實驗,其實驗設計方案是:甲組:飼喂甲狀腺激素(實驗組); 乙組:飼喂甲狀腺抑制劑(條件對照組); 丙組:不飼喂葯劑(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,更能充分說明實驗變數---甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發育。

③自身對照

自身對照是指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設對照。如「植物細胞質壁分離和復原」實驗,則是典型的自身對照。自身對照,方法簡便,關鍵是要看清楚實驗處理前後現象變化的差異,實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理後的對象變化則為實驗組。

④相互對照

相互對照是指不另設對照組,而是幾個實驗組相互對比對照。如「植物激素與向光性向重力性實驗」和「溫度對唾液澱粉酶活性的影響的實驗」中,所採用的都是相互對照,較好地平衡和抵消了無關變數的影響,使實驗結果具有說服力。

⑶等量原則

對照實驗設置的正確與否,關鍵就在於如何盡量去保證「其它條件的完全相等」。具體來說有如下四個方面:

①所用生物材料要相同 即所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同。

②所用實驗器具要相同 即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣。

③所用實驗試劑要相同 即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量的問題。

④所用處理方法要相同 如:保溫或冷卻:光照或黑暗;攪拌或振盪都要一致。有時盡管某種處理對對照實驗來說,看起來似乎是毫無意義的,但最好還是要作同樣的處理。

⑷科學性原則

Ⅲ 如何開展高中生物學生的實驗

在高中生物課中,有很多演示實驗,這些演示實驗可以提高學生的注意力,尤其是在農村高中可以克服各個農村學校生物實驗器材不足的缺點。隨著新課改的深入進行,教育開始擺脫應試教育的桎梏,生物實驗教學在素質教育的路上探索前行,怎樣上好一節生物演示實驗課是每個生物實驗教師必須不斷探討的話題。現在就怎樣上好高中生物演示實驗課談談自己的看法和體會。
一、生物教師要極度重視演示實驗
高中生物教學不同於初中生物教學,已經擺脫了初中生物基礎知識的范圍更加重視專業知識。高中生物實驗的極度專業性使我們的生物實驗教學必須重視演示實驗,在高中生物課程的設置上每個實踐性的內容都對應著一個演示實驗。為了使學生更好地理解教材內容,這就要求我們的高中生物教師想盡辦法,不遺餘力地開好每一個演示實驗,提高演示實驗的實驗效果,提高實驗教學效率。
做演示實驗,不能以學生看書代替實驗,不能以教師講解代替試驗,否則,學生對生物學的許多知識就缺少感性認識。這樣我們生物教師要明確每一個實驗的實驗目的,實驗器材的准備要充足,實驗步驟要清晰規范,避免實驗事故的發生。
二、細心設計演示實驗
為了確保演示實驗的順利進行,教師在實驗前一定要做好各項必要的准備工作。生物教師在備課過程中要考慮每一個實驗的演示時間和演示時機,在物質准備上課前要准備完備,要善於機智地處理在實驗演示過程中出現的意外事件,這樣不至於出現問題亂了陣腳。
教師要在實驗前做好精心准備。例如,准備好演示實驗中所需的儀器、葯品、材料等。要清洗干凈在實驗中要使用的儀器,並放在相應的儀器架上,要把實驗中需要的葯品准備齊全,實驗中需要的試劑要事先配置好。此外實驗前,教師還要自製些實驗室沒有但在實驗中很有實用價值的儀器。如,加熱中常用的擋風板。又如,觀察關節的結構實驗,可以購買好豬的關節並事先解剖好。為了保證達到實驗的良好效果,在課前教師要在實驗室試做一次,這樣有利於提高實驗操作的熟練程度,縮短演示實驗的時間,利於演示實驗的正常開展,達到實驗的預期目的。
學生在實驗前要充分預習,對實驗中出現的儀器、葯品名稱、作用和操作方法有一定的認知,做好必要的知識准備。這樣學生在觀察實驗現象時,就有一定的方向性,避免無目的性地看熱鬧,有利於學生對實驗有正確的認識。
另外,開展演示實驗還必須做好應急准備。一般來說,只有實驗前准備工作做得充分,實驗才會取得成功。為了保證實驗的完滿成功,教師還要准備好各種應急措施。比如,在用酒精燈隔水加熱葉片使葉綠素溶解到酒精的試驗中,如果因為教室的防風玻璃損壞,而影響酒精燈加熱作用,這時如果事先帶好一塊自製的擋風板,問題就得到了解決。
三、教師要引導學生認真觀察演示實驗
演示實驗的目的在於使學生掌握實驗操作方法,為學生提供生物學知識的感性認識。演示實驗要想達到良好的課堂效果,認真觀察是其中的重要環節。
學生要仔細地觀察實驗操作。這要求教師一定要規范地進行實驗操作,要吸引學生的注意力,引導學生認真地觀察,必要時也可以故意進行一些錯誤的操作,學生在生疑、質疑、解疑的過程中,加深了印象,把握了正確的操作方法。這樣做還可以為以後開展學生實驗和培養學生的實際動手能力做好准備。
學生更要認真地觀察實驗現象,實驗中的火焰、氣泡、沉澱、顏色變化等現象。例如,在做鑒定骨的成分的實驗時,用酒精燈煅燒骨時,骨的顏色就會慢慢發生變化,教師在顏色變化前要事先提醒學生注意觀察。
學生只有通過自身的認真觀察,才能通過看到的實驗現象的變化情況豐富感性材料,從而提升為理性認識,為歸納總結實驗結論提供了保障。
四、教師要引導學生分析實驗現象
演示實驗不僅要求學生發現實驗現象,更重要的是分析實驗中出現的各種現象的原因,為歸納實驗結論提供本質的依據。
對演示實驗中出現的各種現象,要鼓勵學生自己去分析原因,教師不要一包到底,對分析不正確的學生不應過多批評。學生通過自主學習,嘗試著自己解決問題。讓學生以發現者的姿態進行探究,體驗自己通過分析實驗現象綜合所學知識找到原因的那種成功的感覺,既鞏固、強化、更新了所學知識,同時也極大地激發了學生對生物學科的學習慾望。
教師要結合實驗的進展,及時做好點撥和啟發,為學生提供與實驗有關的知識,降低學生分析的難度。如,在做唾液澱粉酶消化澱粉的實驗中,教師要提供「澱粉遇碘顯藍色」的知識。
在實驗現象的分析過程中,教師要設計有效的探究問題,以問題的形式將學生的思維誘導到分析演示實驗現象原因的方向上,這樣既為推動課堂教學的進一步展開減少阻力,又為學生在分析實驗中出現的現象的原因抓住要點;同時,也提高了學生分析、解決問題的能力。
五、教師要引領學生歸納實驗結論,及時進行總結報告
衡量一個演示實驗是否成功的關鍵要看學生是否能自主地歸納出實驗結論、實現由感性認識到理性認識的飛躍。總結歸納實驗結論不能能由教師包辦代替。例如,在做鑒定骨的成分的實驗中,將骨原來的物理性質與稀鹽酸中處理後的物理性質進行比較,結合骨在稀鹽酸中出現氣泡的現象及其原因,學生就可得出:「骨含有有機物,且骨的韌性與有機物的含量有關」的結論。
教師要將學生歸納的實驗結論進行整理,去掉非本質的結論。對學生歸納出的正確結論,教師要讓學生盡量錘煉自己的語言,讓學生用盡可能簡練易背易記的語言進行概括。面對學生錯誤的結論教師要善於引導,在對比中去偽存真,增強學生抽象概括的能力,糾正學生觀察認識上的錯誤和不良習慣。當學生對實驗的觀察和認識能夠達到正確客觀後,教師要引導學生進入語言的精確性訓練,使每一位學生在演示實驗中獲得的感性認識都能內化為自己的知識。讓我們教師、學生一起努力,還原實驗本來面目,實現演示實驗的真正目的。

Ⅳ 生物實驗設計有哪些原則

1、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.分析問題、設計
實驗的全面性和科學性體現了邏輯思維的嚴密性.
科學性原則:包括實驗原理的科學性、實驗材料選擇的科學性、實驗方法
的科學性、實驗結果處理的科學性.
① 實驗原理的科學性
實驗原理是實驗設計的依據,也是用來檢驗和修正實驗過程中失誤的依據,因此它必須是經前人總結或經科學檢驗得出的科學理論.
②實驗材料選擇的科學性
根據實驗目的和實驗原理選擇恰當的實驗材料,是保證實驗達到預期結果的關鍵因素之一.如孟德爾選擇豌豆為實驗材料,「還原性糖鑒定實驗」中以蘋果或雪梨細胞組織液為材料,以及「植物細胞質壁分離與復原」實驗中以紫色洋蔥為實驗材料等實驗都是一些經典的成功選材的範例.
③實驗方法的科學性
只有科學而嚴謹的實驗方法,才能得出正確而可靠的實驗結果.如在光
合作用強度的檢測實驗中用綠光燈照射可看成是黑暗條件,在鑒定光合作用產物實驗中,要對植物進行飢餓處理.
④實驗結果處理的科學性
對於實驗過程中得到的一些數據,現象或其它信息,不能簡單處理,應首先整理後仔細分析,找出它們所能夠透露給我們的最大信息量.
2、平行復重原則:即控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復實驗,觀察其對實驗結果影響的程度.任何實驗都必須能夠重復,這是具有科學性的標志.任何實驗必須有足夠實驗次數,才能避免結果的偶然性,使得出的結論准確、科學.平衡重復原則要求控制某種因素的變化強度,在同樣條件下重復實驗,觀察其對實驗結果的影響程度.由以上實驗設計的特點來看,採用了平行重復的原則來進行,消除了無關變數與額外變數的干擾,可多次重復該實驗,使得實驗結果更加客觀、科學.
3、對照性原則:科學、合理的設置對照可以使實驗方案簡潔、明了,且使實
驗結論更有說服力.實驗中的無關變數很多(同一種實驗結果可能會被多種
不同的實驗因素所引起),必須嚴格控制,要平衡和消除無關變數對實驗結果
的影響,對照實驗的設計是消除無關變數影響的有效方法.
(1)如何設置對照實驗:所謂對照實驗是指除所控因素外其它條件與被對照實驗完全相等的實驗.對照實驗設置的正確與否,關鍵就在於如何盡量去保證「其它條件的完全相等」.具體來說有如下四個方面:
①所有用生物材料要相同:所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源
和生理狀況等方面特點要盡量相同或至少大致相同.
②所用實驗器具要相同:試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號要完全一樣.
③所用實驗試劑要相同:試劑的成分、濃度、體積要相同.尤其要注意體積上等量的問題.
④所用處理方法要相同如:保溫或冷卻:光照或黑暗;攪拌或振盪都要一致.
有時盡管某種處理對對照實驗來說,看起來似乎是毫無意義的,但最好還是
要作同樣的處理.
(2)設置對照組有4種方法:
①空白對照:即不給對照組做任何處理.例如,在「唾液澱粉酶催化澱粉水
解」 的實驗中,實驗組滴加了唾液澱粉酶液,而對照組只加了等量的蒸餾水,
起空白對照.
②條件對照:即雖給對照組施以部分實驗因素,但不是所研究的實驗處理因素.這種對照方法是指不論實驗組還是對照組的對象都作不同條件的處理,目的是通過得出兩種相對立的結論,以驗證實驗結論的正確性.
③自身對照:指對照組和實驗組都在同一研究對象上進行,不再另外設置對
照組,例如「質壁分離與復原」實驗.自身對照簡便,但關鍵要看清楚實驗
處理前後的現象及變化差異.
④相互對照(對比):不單獨設置對照組,而是幾個實驗相互為對照.即實驗
與對照在同一對象上進行.這種方法常用於等組實驗中.「植物向光性」實驗
中,利用若干組燕麥胚芽的不同條件處理的實驗組之間的對照,說明了生長
素與植物生長彎曲的關系.
(3)「實驗組」與「對照組」確認:
實驗組是施加實驗變數處理的被試組;對照組是不施加實驗變數處理的對象
組,兩者對無關變數的影響是相等的,兩組之間的差別,被認為是來自實驗
變數的結果.如 2005年春季高考題中為研究光對幼苗生長的影響時實驗變數
應為撤掉光照,因而暗處生長的小麥幼苗應為實驗組,而自然狀態(即未接
受實驗變數處理)的小麥幼苗應為對照組,通過對照組能增強實驗的信度.
4.單因子變數原則和等量性原則
所謂單因子變數原則,強調的是實驗組和對照組相比只能有一個變數,只有這樣當實驗組和對照組出現不同結果時,才能確定造成這種不同結果的原因肯定是這個變數造成的,從而證明實驗組所給實驗因素的作用,因此在設計對照組實驗時首先要確定變數並加以正確設置,所要驗證的中心條件即為變數.如要驗證光合作用需要光則應將光作為變數;要驗證光合作用需二氧化碳則把二氧化碳作為變數等等.
等量性原則與單因子變數原則是完全統一的.只不過強調的側面不同,單因子變數原則強調的是實驗變數的單一性,而等量性原則強調的是除了實驗變數之外的一切對實驗結果有影響的無關變數必須嚴格控制等量即相同,以平衡和消除無關變數對結果的影響,需要強調的是這些無關變數在進行嚴格控制時,不但要等量,而且是在適宜條件下的等量,常態條件下的等量.如在探索PH對酶活性影響的實驗中,單一變數是PH,除PH之外的其他一切對酶活性有影響的無關變數不但要嚴格控制等量,而且要適宜的量,如對溫度的控制不但要相同,而且要適宜,即要給予酶活性所需的適宜的溫度,而不能控制在低溫或高溫條件下的等量.
不論一個實驗有幾個實驗變數,都應確定一個實驗變數對應觀測一個
反應變數,這就是單一變數原則,它是處理實驗中的復雜關系的准則之一.
① 實驗變數與反應變數:實驗變數是實驗中由實驗者操縱的因素或條件,是
作用於實驗對象的刺激變數(也稱自變數),自變數須以實驗目的和假設為依據,應具有可變性和可操作性.反應變數(又稱因變數),是隨自變數變化而產生反應或發生變化的變數,反應變數是研究是否成功的證據,應具可測性和客觀性.
二者關系:實驗變數是原因,反應變數是結果,即具因果關系.
② 無關變數與額外變數:無關變數(控制變數)是指實驗中除實驗變數外的
影響實驗結果與現象的因素或條件.即是指與研究目標無關,但卻影響研究結果的變數.實驗者應嚴格控制無關變數,否則實驗結果的真實性無法得到認定.由無關變數引起的變化結果就叫額外變數.
二者關系:也是前因後果的關系.但它們的存在對實驗與反應變數的獲得起干擾作用.

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