观测指标和因变量.ppt

•5　设计实验步骤　设计实验步骤• •了解生物实验的一般步骤，是快速作答的捷径尽管不同的生物实验，了解生物实验的一般步骤，是快速作答的捷径尽管不同的生物实验，根据其实验内容和实验进程可分为简繁不一的若干步骤，但大多数常根据其实验内容和实验进程可分为简繁不一的若干步骤，但大多数常规实验可按照下列步骤进行设计：规实验可按照下列步骤进行设计：• •第一步：实验分组第一步：实验分组• •也称为实验组装，即选取题干提供的实验材料用具，对实验对象进行也称为实验组装，即选取题干提供的实验材料用具，对实验对象进行平均分组（分为实验组与对照组）并编号，注意相应的无关变量（如平均分组（分为实验组与对照组）并编号，注意相应的无关变量（如实验对象的大小或体重、个体数量、长势或健康状况等）要保持一致实验对象的大小或体重、个体数量、长势或健康状况等）要保持一致一般可采用以下表述形式：选择长势相同、大小相似的同种植物随机一般可采用以下表述形式：选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量（平均）分组，分别编号为甲、乙、丙；或选择年龄、体重（性等量（平均）分组，分别编号为甲、乙、丙；或选择年龄、体重（性别）、健康状况相同的某种动物随机等量（平均）分组，分别编号为别）、健康状况相同的某种动物随机等量（平均）分组，分别编号为1、、2、、3。

• 2021/5/231•第二步：设置对照第二步：设置对照• •对实验组与对照组进行不同处理，即实验对实验组与对照组进行不同处理，即实验条件（实验变量）要不同要注意尽量实条件（实验变量）要不同要注意尽量实验能体现验能体现“单一变量单一变量”的词语，如我们常在的词语，如我们常在实验过程中强调实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗选取生长状况相同的幼苗”、、“数量大小相同的种子数量大小相同的种子”、、“置于相同并置于相同并适宜条件下培养适宜条件下培养”、、“加入等量的清水加入等量的清水”等均等均是为了控制无关变量对实验结果的干扰是为了控制无关变量对实验结果的干扰2021/5/232•第三步：相同处理第三步：相同处理• •将实验组与对照组置于相同的适宜环境条件下处理一段时将实验组与对照组置于相同的适宜环境条件下处理一段时间，即让无关变量保持一致，以免产生额外变量这一步间，即让无关变量保持一致，以免产生额外变量这一步也可分散穿插在其他各个步骤中也可分散穿插在其他各个步骤中• •第四步：观察记录第四步：观察记录• •观察描述实验现象与结果，或收集记录实验数据因变量观察描述实验现象与结果，或收集记录实验数据。

因变量可能有多种具体的指标，因此观察和记录因变量时应选择可能有多种具体的指标，因此观察和记录因变量时应选择其中合适的一种，要求能较好反映与实验变量之间的关系，其中合适的一种，要求能较好反映与实验变量之间的关系，并易于观察和测定常用的关键词有并易于观察和测定常用的关键词有“……一段时间后一段时间后（或定时）观察（或测定）（或定时）观察（或测定）……，做好记录（并计算出平，做好记录（并计算出平均值均值”等2021/5/233•6　预测实验结果与结论　预测实验结果与结论• •实验结果是由实验变量而引起的变化，实验结论实验结果是由实验变量而引起的变化，实验结论是根据实验结果作出的一种推论根据实验原理是根据实验结果作出的一种推论根据实验原理及记录下来的实验现象与数据，进行分析整理，及记录下来的实验现象与数据，进行分析整理，预测实验结果与结论科学的结果与结论和实验预测实验结果与结论科学的结果与结论和实验现象之间要符合科学逻辑，符合生物学原理预现象之间要符合科学逻辑，符合生物学原理预测实验结果与结论又可分为两种情况来分析测实验结果与结论又可分为两种情况来分析：• 2021/5/234•一是探究性实验。

探究性实验是指在假设的指引一是探究性实验探究性实验是指在假设的指引下，获取支持假说或推翻假说的信息的一类实验下，获取支持假说或推翻假说的信息的一类实验这类实验的实验前并不知道实验结果，实验过程这类实验的实验前并不知道实验结果，实验过程在于努力探索实验结论，重在实验过程的探究，在于努力探索实验结论，重在实验过程的探究，实验目的在于培养实验人员的独立探索、观察能实验目的在于培养实验人员的独立探索、观察能力和科学思维方法，提高科学素养，因而探究性力和科学思维方法，提高科学素养，因而探究性实验的实验结果与结论是未知的，实验前需对实实验的实验结果与结论是未知的，实验前需对实验结果进行预测，并分析出现该结果的原因，预验结果进行预测，并分析出现该结果的原因，预测实验结果不唯一，大多有三种可能：变量促进测实验结果不唯一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关预期实结果，变量抑制结果，变量与结果无关预期实验结果时的表述方式为验结果时的表述方式为“若若……（注：接预期的实（注：接预期的实验现象），则说明验现象），则说明……（注：接预期的实验结论）（注：接预期的实验结论）”2021/5/235•二是验证性实验。

验证性实验是在一个设计完整二是验证性实验验证性实验是在一个设计完整的实验框架下来验证、检测实验结果能否达到实的实验框架下来验证、检测实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验这类实验的实验原理所描述的结论的一类实验这类实验的实验前已经知道了实验结果，实验过程在于努力获验前已经知道了实验结果，实验过程在于努力获取预期的实验结论，重在实验结果的获得，实验取预期的实验结论，重在实验结果的获得，实验目的在于使实验人员能了解该实验的操作方法、目的在于使实验人员能了解该实验的操作方法、步骤，以达到熟悉生物所固有的实验现象特征步骤，以达到熟悉生物所固有的实验现象特征因而验证性实验的实验结果是唯一的，即实验原因而验证性实验的实验结果是唯一的，即实验原理所描述的结果，预期实验结果时的表述方式为理所描述的结果，预期实验结果时的表述方式为“A组组……（注：接实验现象）（注：接实验现象）”、、“B组（注：接组（注：接实验现象）实验现象）” 2021/5/236观测指标和因变量的区别随自变量的变化而变化的量称为因变量（反应变量）如缺氮的完全培养液培养大豆幼苗，停止生长，叶色发黄，最后死亡，就是因变量2021/5/237•再如，在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，过氧化氢的分解速率就是因变量。

特别要注意，因变量和观测指标的区别，因变量是由于自变量的改变而引起的变化，这种变化有时不是直接能观察到的，要有一定的观测数据如不同pH值对过氧化氢酶的活性影响实验中，自变量是不同pH值，因变量是酶的活性，但是酶的活性不是直接能观察到的，要通过气泡放出量来衡量这时的气泡放出量是观察指标而不是因变量2021/5/238实验结果和实验结论•“结果结果”是指通过实验观察和记录得出的现是指通过实验观察和记录得出的现象、数据等看得见的东西，是实实在在存象、数据等看得见的东西，是实实在在存在的、客观的，可以再现的它可能支持在的、客观的，可以再现的它可能支持假设，也可能是否定假设的，结果会直接假设，也可能是否定假设的，结果会直接影响结论的得出影响结论的得出•“结论结论”是与个人经历、经验、认知结构有是与个人经历、经验、认知结构有关系的关系的“主观主观”意识的、抽象的东西，是在意识的、抽象的东西，是在整理、分析结果的基础上得出的整理、分析结果的基础上得出的2021/5/239例例1、为了验证某物质（、为了验证某物质（X）对）对Y细胞的增殖有促进作用，研究细胞的增殖有促进作用，研究者提出了以下实验思路：者提出了以下实验思路：（（1）实验分组：）实验分组：甲组：甲组：培养液培养液+Y细胞细胞+3H-TdR（（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水生理盐水乙组：乙组：培养液培养液+ Y细胞细胞+3H-TdR+X（用生理盐水配制）（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品。

每组设置若干个重复样品2）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，分别测定其）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，分别测定其CRD（细胞内的放射性强度）（细胞内的放射性强度） ，求每组平均值求每组平均值请预测实验结果请预测实验结果2021/5/23106种答案种答案实验现象：实验现象：实验结论实验结论实验结果及分析实验结果及分析1 12 23 34 42021/5/2311探究性实验探究性实验还是还是验证性实验验证性实验实验结果及结论实验结果及结论5 56 62021/5/2312例例1、为了验证某物质（、为了验证某物质（X）对）对Y细胞的增殖有促进作用，研究细胞的增殖有促进作用，研究者提出了以下实验思路：者提出了以下实验思路：（（1）实验分组：）实验分组：甲组：甲组：培养液培养液+Y细胞细胞+3H-TdR（（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水生理盐水乙组：乙组：培养液培养液+ Y细胞细胞+3H-TdR+X（用生理盐水配制）（用生理盐水配制）每组设置若干个重复样品每组设置若干个重复样品2）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，分别测定其）将各样品在适宜条件下培养合适时间后，分别测定其CRD（细胞内的放射性强度）（细胞内的放射性强度） ，求每组平均值并进行统计分析。

求每组平均值并进行统计分析 请预测实验结果请预测实验结果乙组的乙组的CRD高于甲组高于甲组2021/5/2313例例2、、某生物兴趣小组调查发现，在幼苗期喷洒一次某生物兴趣小组调查发现，在幼苗期喷洒一次40ug/mL细胞分裂素细胞分裂素溶液2周后检测，发现能使叶片中叶绿素的含量增加，低于或高于该周后检测，发现能使叶片中叶绿素的含量增加，低于或高于该浓度时，其作用效果尚不清楚现设计实验探究，实验思路如下浓度时，其作用效果尚不清楚现设计实验探究，实验思路如下:• 实验材料和用具：子叶刚刚完全展开的萝卜幼苗、实验材料和用具：子叶刚刚完全展开的萝卜幼苗、浓度为浓度为60μg/mL的细胞分裂素溶液，蒸馏水、量筒、的细胞分裂素溶液，蒸馏水、量筒、喷壶，叶绿素含量测定所需用具和试剂等喷壶，叶绿素含量测定所需用具和试剂等•   （注：叶绿素含量测定的具体方法不作要求）（注：叶绿素含量测定的具体方法不作要求）                                                                 （（1）请设计一张用于记录实验结果的表格）请设计一张用于记录实验结果的表格①①将萝卜幼苗随机均分四组将萝卜幼苗随机均分四组②②同时分别用等量的蒸馏水、同时分别用等量的蒸馏水、20、、40、、60的细胞分裂素溶液给四组幼苗喷洒一次的细胞分裂素溶液给四组幼苗喷洒一次③③ 2周后，各组取等量大小形态相同、长势相同、位置相同的叶片，并测量叶绿素的含量周后，各组取等量大小形态相同、长势相同、位置相同的叶片，并测量叶绿素的含量④④重复重复③③若干次，取平均值若干次，取平均值2021/5/2314•①利用60μg/mL的细胞分裂素溶液配制浓度为20μg/mL、40μg/mL的细胞分裂素溶液。

•②将萝卜幼苗随机均分为     组，并编号•③     •④2周后，各组取   的叶片，放入烘箱中烘干，再取等量干粉放入研钵中，加入等量的二氧化硅，等量的碳酸钙，等量的    ，研磨后提取色素并测量叶绿素的含量•⑤重复④若干次，取 2021/5/23152021/5/2316不同浓度细胞分裂素对叶片叶绿素含量的影响记录表不同浓度细胞分裂素对叶片叶绿素含量的影响记录表细胞分裂素细胞分裂素浓度浓度（（ug/m））蒸馏水蒸馏水204060123…平均值平均值叶绿素含量叶绿素含量2021/5/2317不同浓度细胞分裂素对叶片叶绿素含量的影响记录表不同浓度细胞分裂素对叶片叶绿素含量的影响记录表蒸馏水蒸馏水204060123…平均值平均值叶绿素含量叶绿素含量(单位）单位）细胞分裂素细胞分裂素浓度浓度（（ug/m））2021/5/2318•某实验小组要对某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验进行实验探究，设计了如下实验• 实验步骤：实验步骤：• 第一步：组装渗透装置两套，分别编号为第一步：组装渗透装置两套，分别编号为1、、2• 第二步：在两组烧杯中分别加入等量的水，在长第二步：在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。

保持管内外液面高度相等• 第三步：对两组装置进行不同处理：第三步：对两组装置进行不同处理：1组用水浴组用水浴锅加热至锅加热至37℃℃，，2组的烧杯外加冰块降温组的烧杯外加冰块降温• 第四步：两组装置同时开始实验，几分钟后观察第四步：两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化记录漏斗的液面刻度变化• 请分析回答下列问题：请分析回答下列问题：2021/5/2319•（2）此实验的自变量是        ；为了直观地表示相对速率，用         作为因变量• •（3）该实验可能的结果与结论是：• ①若1组漏斗液面比2组高，则说明                                       • •②                                                                      • •③                                                                      2021/5/2320•为验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H＋，进而促进细胞伸长，有人设计了如下实验。

请在实验方案中的空格中补上适当的内容并回答问题• •（一）实验方案：• •（1）实验材料与药品：10－5mol／L生长素溶液、pH分别为5．0、9．0的缓冲液、黑暗中萌发的小麦种子若干、镊子、刀片、刻度尺、培养皿等• •（2）实验步骤：• •①材料处理：选择在黑暗中萌发的           的小麦种子若干，用镊子取其胚芽鞘并切掉尖端，平均分成三组• •②将平均分组的胚芽鞘放入编号为1、2、3的培养皿中，加等量的不同试剂，置于相同且适宜的温度下培养2021/5/2321•　③一定时间后                       ，并进行若干次重复实验，记录结果• •（3）实验结果：2021/5/2322部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！。