46探究实验的基本原则.doc

46探究实验的基本原则◆王金妍探究实验是在不知道某现象Ô因的前提下,先对该现象的产生做出合理的假设,然后设计一系列实验来验证假设的过程。探究实验通常是科学家对新事物、新现象进行研究时常用的方法。目前,在教学中的探究实验并不是真正意义上的为了新发现而设计的探究实验,因为咱们都是在重复前人的实验,而课堂上所谓的探究实验,是在教师知道而学生不知道答案的前提下完成的,旨在培养学生的探究意识和能力。由于生物科学是一门实验科学,因此生物实验一直是生物学高考必出的内容。近几年在高考中实验题的题型,趋向于探究实验的考查,借助实验方法创设新情境,侧重考查学生对实验进行解释和分析的能力,主要考查学生是否理解实验Ô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。要做好这类题,需要掌握探究实验的基本Ô则。以下是高中生物探究实验设计应注意的Ô则一、单一变量Ô则(一)自变量与因变量自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件,而因变量是指由实验变量而引起的变化结果,二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。例:关于“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中,“低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水)就是实验变量,而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。(二)无关变量与额外变量无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因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如:“唾液淀粉酶实验”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生额外变量,影响实验的真实结果。实验变量,或称自变量,指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量,或称因变量,指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量,观察其对实验结果的影响。强调:不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量Ô则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。二、对照性Ô则对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。(一)空白对照空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。(二)条件对照条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的,或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照,通过比较、对照,更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。(三)自身对照自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另