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新的实验方法是怎么设计出来的

发布时间:2022-05-17 11:37:10

A. 研究生实验方案怎么弄出来的

首先明白自己做什么实验,好好写好文献综述,在这个过程中,寻找国内外次方面的实验方法如何,第三结合自己实验室的一些传统,跟师哥师姐们多学点,自己实验就会很快有所进展,然后就可以了。
实验方案设计六个步骤;
(1)课题的涵义与表述
研究者要清楚准确地表述所要研究的课题(课题主要研究什么的)
(2)研究的背景
与课题相关的研究背景,包括国内外研究的历史和现状。查阅与课题有关的文献资料,了解此课题领域内他人的研究成果、研究方法、研究经验等,从中明确自己研究课题的科学价值,找出实验研究课题的突破点。
(3)研究的目的、意义
首先要表明这项课题研究的目的,即为什么要研究;其次要说明课题研究的意义,兇手课题的理论意义和实践意义。
(4)研究的范围和内容
研究对象是指被研究的人、事或物等。研究内容的多少与课题的大小有直接关系。研究内容必须准确地体现课题,与课题相吻合。
(5)研究的理论依据和假设
研究者要指出自己所提课题的理论依据,并提出科学的假设。假设就是研究者自己对于某个问题的认识或解决某个问题的设想。研究者应根据课题的实际情况建立相应的假设。
(6)研究的方法和途径
研究实验过程中所采用的方法和措施。在这里要具体说明。如用调查法,可写明调查方式是问卷还是访谈。教育科研方法很多,研究者要根据研究对象、研究内容来选取恰当的研究方法。在课题研究过程中,可以几种方法并用,或以一种方法为主,其他方法为辅。

B. 如何设计一个科学实验

一个好的科学实验方案通常包括四个部分,这里借鉴一下管理学里面的循环模型PDCA。

PDCA循环又叫质量环,最早由休哈特于1930年提出,后被质量管理专家戴明在1950年发扬光大,并加以宣传和运用于改善产品质量。

PDCA是Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查)和Action(行动)的首字母的组合,PDCA循环是按照这样的顺序循环不止进行下去的质量管理的科学程序。简单来说,

1、Plan阶段。企业通过市场调查,了解客户要求,从而来确定产品和计划。
2、Do阶段。具体实施Plan阶段的内容。
3、Check阶段。在计划实施过程中检查实际执行情况。
4、Action阶段。根据检查结果,采取相应的后续措施。

具体到科学实验里面,操作如下。

Plan阶段

1、调研文献。
科研创新的本质是解决问题。发现问题是解决问题的前提,发现问题就需要了解目前的科研现状,这就需要大量调研文献,尤其是关注本领域大牛课题组和高端杂志的最新动态。通过调研发现当下研究的痛点,痛点就是新起点,痛点就是你要攻克的难题。

2、设定课题目标。
根据文献调研结果,制定新的实验思路。明确了实验的主题后,需要设定一个实验目标,也就是在新的实验里面需要解决的问题和想要提升的材料的物理化学性能。

3、给出实验方案。
创新并非单纯指发明新材料和新理论,还可以包括实验改进和实验模仿等。你可以将别人证明的行之有效的方法用在自己研究的材料体系中。

4、制定详细的实验计划。
有了好的实验方案,其中的细节也不能忽视,需要将实验步骤具体化,例如实验的周期(三个月或者是半年),实验材料的准备,测试仪器的准备。同时可以使用甘特图来制定计划时间表,从而可以确定实验进度并进行有效的调控。

C. 浅谈如何对新课程教学中高中化学实验创新设计

1 要注重实验课的导入并激发学生对化学的兴趣
化学实验课的导入目的就是为了激发学生对化学浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲。兴趣是学生学习化学的最好老师,所以浓厚的学习兴趣和强烈的就会使得学生在学习高中化学时变得积极主动,极大的提高教学效率。课堂开始时就给学生适当的导入。比如,再讲离子反应时,就可以给同学们讲诉三国时期的一个故事,在诸葛亮七擒孟获的时候,蜀国的士兵一不小心就喝了哑泉水,导致士兵们个个不能开口说话,而且还有生命危险。在这危急时刻,诸葛亮遇见了一个老人,老人便要诸葛亮去饮用万安溪安乐泉水。使得蜀国士兵转危为安,度过了这一个难关。那就请同学们思考一下为什么哑泉水能让人致哑呢?而万安溪安乐泉水却又可以使人恢复呢?就这样课堂的开始就给同学们抛下疑问,然后再做实验演示并告诉同学们这个故事的化学原理。其实即使万安溪安乐泉水呈碱性,而哑泉水却又富含硫酸铜,蜀国士兵就是摄入了太多的铜离子而导致的中毒,万安溪安乐泉水和哑泉水相遇时铜离子和氢氧根离子就会发生离子反应产生沉淀进而解了毒。通过这样一个故事就能激起同学们好奇心从而调动同学们的积极性,再进行实验的演示让同学们仔细观察现象,并得出结论,这样学生就理解离子反应的概念。还有学习过氧化钠的性质时,就可以用脱脂棉把过氧化钠包在其中,然后让学生往上面滴一滴水,脱脂棉就突然燃烧起来,就能让同学们非常惊讶。也就是多给同学们做一些化学实验,让同学们领略到化学的魅力。
2 做好演示实验就是化学学习的关键
每堂课上尽力的去多做实验,在做演示实验要提醒同学们注意观察实验的现象以及实验的目的。要告诉同学们如何去观察,怎么样去观察观察什么以及从哪个角度去观察。因为实验现象有的稍纵即逝的,一不留心就什么都没看到,所以应该提醒同学们对待实验一定的得认真。还要提出一些疑问,引起同学们的思考。就比如做镁在空气中燃烧的实验时,就先让同学们观察打磨后镁的颜色性质,然后观察镁燃烧过程中的现象,最后总结出这个实验的目的与作用。再比如在讲金属活动性时先给学生提出疑问“金属活动性顺序中前面金属是否就一定能把后面金属置换出?”同学基本都不知道,那老师可以来用实验证明,就可以用钠与氯化铜的实验来证明,并在实验前咨询学生的觉得的实验现象。大多数学生就会说:“钠的表面覆盖一层铜”,接着老师就可以进行演示实验了,在试验中大家会发现溶液开始发生变化,钠浮在氯化铜溶液的表面一直快速的旋转变成一个小球后然后消失,溶液里也产生了蓝色的沉淀。这么精彩的一瞬间,让学生惊讶不已,此时就可以给同学们进行讲解这个反应的原理。这样一个个的演示实验就能激发同学们自主思考能力,在经过老师的讲解和点拨就能使得同学对知识就能基本掌握。演示实验的重要性就是为了增强同学们的求知欲。
3 学生进行实验得有着充分的准备还要完成实验报告
除了老师进行演示实验,还有同学们自己动手来进行实验。同学们自己动手操作,在老师的指导下完成好自己的实验。学生进行实验的目的主要就是使学生对化学原理充分掌握,以及使自己的技能和动手能力提高。但学生在进行实验室一定要充分的准备,充分的准备不是单指一些化学仪器和化学材料的准备,主要是自己对准备进行的实验的掌握还有对该实验发生意外事故如何处理的了解,当然还有对化学仪器的操作的按照实验操作规范标准来。我记得我读高中时,一次做实验因为用到硫酸,因为一个同学的操作不当,硫酸飞溅到我手上,然后我赶紧用大量清水处理,才没有产生较大的伤痕。所以操作是一定得认真规范。所以在上课时要仔细讲解,注意事项要多次提醒,去实验室要提醒学生带上该用的物品不要落下。这样同学们到了实验室才能够保证实验的完成。当试验完成后,学生要回顾整个实验过程并把实验报告写好,老师再进行点评和指导。实验报告主要是让学生对实验的总结,并把实验出现的问题写出来以及试验中意外的现象也要表述清楚。每个人的实验报告都根据自己实际的实验情况来写,这样既能使同学们发表自己的见解和看法又能能避免同学们的相互抄袭。这样同学们就会积极的去进行实验,让同学们更加喜欢上化学实验课。因此,实验结束后的一份认真具有自己见解和看法的实验报告是必不可少的。
4 结语
在新课改下高中的化学实验课被注入了活力,改变了以往的教学方法,高中的化学的教学也得转变的以实验为主,实验能带动学生的积极性和学生对化学的学习兴趣。实验教学能培养学生动手能力,让学生的实验能力在实际动手操作得到煅炼提高。在实验教学中,化学实验课的开展对综合实验能力的完善有着重要的意义。

D. 怎样能有一个好的实验设计

明确自变量、因变量及其关系的过程,是研究课题操作化的过程,假设形成之后,即可实施具体实验设计及实验。


如果物理化学性能改善了,说明达到了原来的实验设计;如果没有出现预期的结果,应该确认是否严格按照计划实施实验,如果是,就意味着实验设计失败,那就要重新设计实验方案。

要注意的问题是:

1, 要确定这个问题值不值得研究。

2, 要确定这个问题研究的困难程度,看现有的技术和手段可不可以进行这个研究。

3, 看一下这个问题是别的研究者没有发现过的,或是漏掉的问题。

4, 问题要明确化,这样的问题才可以方便地转化为实验假设,可以对所要研究的问题下一个操作性定义。

E. 如何指导学生设计探究实验方案

随着新课程改革的深入推进,生物课程的探究性学习,作为一线教师,我认为不应停留在对理念的认知层面,而应该在实际教学活动中实现新的课程目标,其中,重点是培养学生的动手能力和创新意识。
动手实践能力和创新意识的培养提高,需要学生能够逐步学会独立的发现问题和解决问题,这既需要学生有一定生物知识的积累,更需要学生懂得一定进行科学探究的基本方法和一般过程。科学探究过程的各个环节,对学生来说都是陌生的,发现问题、如何作假设、如何设计探究实验方案、如何分析实验结果、如何形成结论等,都需要老师的启发和引导,其中,实验探究方案的设计,对习惯于背记实验步骤的学生来说,更有一定难度,在生物教学中,有些学生对提出的
探究问题,已做出了自己的实验假设,但如何设计实验方案进行探究和验证,往往无从下手。因此,教学中,需要老师启发和引导学生,掌握实验探究方案设计的一般思路,逐步学会独立设计实验方案,并开展探究活动。
一、 根据实验变量设计对照实验
探究性学习教学中,应使学生明确:探究实验方案一般都要设计对照实验,设计实验方案中,实验组和对照组应该是仅一个变量(即一个实验条件)不同,其他变量(即其他试验条件)都应完全相同。这样才能确定某一生物现象的发生与这唯一不同的变量有关或无关。如;探究“土壤的干湿度对蚯蚓的生活有影响吗?”可启发学生按以下思路来设计实验方案:
组别:A组(实验组) B组(对照组)
材料:蚯蚓10条 蚯蚓10条
温度:适宜 适宜
土壤:湿润土壤 干燥土壤
实验结果:多少条 多少条
实验结论:? ?
以上图表通过对比思维,简洁明了,相同条件和不同条件,学生一目了然,便于学生掌握。
教学活动中,凡遇到学生想探究的问题,都启发学生用对比思维,通过举一反三和反复训练,学生自然就形成了良好的对比思维习惯,一遇到问题,想进行探究,需要设计探究方案,学生马上就会想到对照实验。
二、 因地制宜灵活选用实验材料
学生头脑中有了对照实验的思路,接着,再启发学生:选用什么材料来做实验,上例中,怎样才能满足实验中所需的湿润土壤条件和干燥土壤条件?教学中,引导学生积极思考,开展讨论和辩论,让学生自己找到最合适的实验材料和用具。我认为,老师不应该直接为学生提供材料,应该启发学生大胆创新,因地制宜,灵活选用材料,不应该要求学生选用的材料千遍一律,这样才有利于培养学生的创新意识,更有利于培养学生独立解决实际问题的能力。学生能够因陋就简利用身边材料,只要科学合理,就应该鼓励,也只有这样,学生的实验方案才会具有可行性,否则,只会流于形式,而不能真正用于学生的探究实践。
三,科学合理安排实验方法步骤
学生有了对照实验的思路,想好了所需的材料用具,接着,应该考虑如何用这些材料用具,实验中先做什么、后做什么,需要有一个科学合理的安排,这样,才能保障探究活动有条不紊地顺利进行。同
时,还应使学生明确,虽然可因地制宜选用实验材料和用具,但并不意味实验可以不规范,相反,探究性学习设计的对照实验,要保障实验结果准确和可靠,还应该掌握一定的科学探究方法,并在安排实验步骤和整个实验计划中加以灵活运用。
四;如何使实验结果科学可靠
1、控制无关变量,排除实验干扰因素的影响:
教学中使学生明确,设计的对照实验,尽可能做到仅一个实验变量不同,其他实验条件尽可能完全相同。这样,就可以排除其他因素对实验结果的影响。如:为蚯蚓提供的温度,土壤的营养程度A,B两组都要相同。
2、取样需有一定的量:
取样时,样品数量不能太少,否则,实验结果可能会有偶然性,不可靠。如:取一条蚯蚓来做实验,观察时,尽管发现它在湿润土壤,却不能断定所有蚯蚓都会在湿润土壤。
3、取样时要随机:
取样时,不能刻意挑选,而要随机取样,这样得到的实验结果才能反映整体的真实情况。
4、测量要重复多次:
测量无论如何精确,因为误差总是存在的,要保证实验结果准确,
就应仅可能的减小误差,方法是多重复测量几次,然后取平均值。
教学中,通过老师的精心启发引导和学生在探究活动中的反复实践,学生有了良好的科学思维习惯,能够就地取材合理选用实验材料用具,并掌握了一定的科学探究方法,学生就不必背记死的实验步骤,就能自己独立设计实验方案,开展探究活动。
总之:实践能力和创新意识的培养,需要学生逐步学会独立的发现问题和解决问题,这既需要学生有一定的生物知识积累,更需要学生懂得进行科学探究的基本方法和一般过程。教学中,需要老师启发和引导学生,掌握实验探究方案设计的一般思路,逐步学会独立设计实验方案,并开展探究活动。探究实验方案一般都要设计对照实验,实验组和对照组应该是仅一个变量不同,其他变量都应完全相同。以上方法对提高学生的试验设计能力和动手实践能力有较明显的效果,同时,也有效的培养了学生的创新意识和潜在的创新能力。

F. 实验方案设计六个步骤是什么

(1)课题的涵义与表述

研究者要清楚准确地表述所要研究的课题(课题主要研究什么的)

(2)研究的背景

与课题相关的研究背景,包括国内外研究的历史和现状。查阅与课题有关的文献资料,了解此课题领域内他人的研究成果、研究方法、研究经验等,从中明确自己研究课题的科学价值,找出实验研究课题的突破点。

(3)研究的目的、意义

首先要表明这项课题研究的目的,即为什么要研究;其次要说明课题研究的意义,兇手课题的理论意义和实践意义。

(4)研究的范围和内容

研究对象是指被研究的人、事或物等。研究内容的多少与课题的大小有直接关系。研究内容必须准确地体现课题,与课题相吻合。

(5)研究的理论依据和假设

研究者要指出自己所提课题的理论依据,并提出科学的假设。假设就是研究者自己对于某个问题的认识或解决某个问题的设想。研究者应根据课题的实际情况建立相应的假设。

(6)研究的方法和途径

研究实验过程中所采用的方法和措施。在这里要具体说明。如用调查法,可写明调查方式是问卷还是访谈。教育科研方法很多,研究者要根据研究对象、研究内容来选取恰当的研究方法。在课题研究过程中,可以几种方法并用,或以一种方法为主,其他方法为辅。

(6)新的实验方法是怎么设计出来的扩展阅读

研究课题选择的误区

(1)想法(idea)越多越好。

(2)一味追求革命性的、突破性的成果

(3)数学、理论和公式越复杂越好。

(4)追求史无前例。

科研设计常见错误

(1)研究的课题没有阳性和阴性对照组。

(2)缺乏随机组。

(3)缺乏双盲的研究。

(4)样本数量太少。

(5)观测指标或样本错误。

G. 如何设计化学合成实验方案

以邻苯 二甲酸二正丁酯的合成实验设计为例,从弄清化学实验原 理、选择合适的反应装置、确定实验操作过程、完善实验设计方案四个方面 探讨了如何设计合成化学实验方案。 世纪是科学技术高速发 展的时代,也是我 创新,使学生科学实验的基本素质和开创性的科 国高等教育改革和发展的重要时期。为了适应社 研能力得到提高。许多教 育工作者已进行了设计 会发展和人才竞争的需要,我国高等教育跨世纪 性化学实验的教学实践,并 取得良好的教学效果。 的战略目标是培养基础扎实、知识面宽、能力强、 实验方案设计是对学生 进行创造性思维训练 素质高的人才。高校实验教学必须围绕这一战略 的有效方式,是设计性化学 实验教学的一个重要 目标进行教学改革。化学作为一门基础自然科 环节,也是做好设计性化学实 学,实验教学在培养学生能力、提高学生素质方面二甲酸二正丁酯的制备为 例,进行化学合成实验 发挥着重要作用。正如着名化学家戴安邦【】 先生 指出:“实验教学是实施全面化学教育最有效的教 弄清化学实验原理 学形式”。 传统实验的教学对培养学生的初级实验技能 实验室制备邻苯二甲酸二正丁 酯,通常由邻 发挥了重要作用,但在培养学生创新能力方面没 苯二甲酸酐和正丁醇为原 料,在无机强酸催化下 有发挥出最大的潜能。开展设计性化学实验教学 反应得到 。方案设计要从以下几个 方面着手。 反应经过两 个阶段。第一阶段苯酐 是一种有益的尝试,也是对传统实验教学方法的 与一分子正丁醇反应生成 邻苯二甲酸单丁脂:挑战。教学实践证明,这种新的教学方法对培养 和具有一定的实验能力基础上进行的,是学生综‘合运用所掌握的理论基础知识、实验技能以及各 此步反应的实质是酸酐的醇解,很容易进行。 种测量手段和实验方法,自行设计实验方案,确定 实验方法,选择配套仪器设备,进行实验测试,最 缓慢加热,当苯酐固体全溶 后,反应基本结束。反 后写出较完整的实验报告或论文的过程。开展设 应的第二阶段是邻苯二甲 酸单丁酯与正丁醇在无 机强酸催化作用下直接酯化生成邻苯二甲酸二正 计性化学实验教学,给学生提供了一个发挥创造 性的空间.让他们真正有机会去思考、想象、设计

H. 怎么进行实验设计

实验设计的主要步骤可归纳为:根据研究目的提出假设;拟定验证假设的方法、程序;选择适当的处理、分析实验数据的统计方法。

试验设计,也称为实验设计。数理统计的一个分支。关于如何按照预定目标制订适当的实验方案,以利于对实验结果进行有效的统计分析的数学原理和实施方法。

一个实验的设计,即对实验的一种安排,需要考虑实验所要解决的问题类型、对结论赋予何种程度的普遍性、希望以多大功效作检验、试验单元的齐性、每次试验的耗资耗时等方面,选取适当的因子和相应的水平,从而给出实验实施的具体程序和数据分析的框架。


作用

试验设计在工业生产和工程设计中能发挥重要的作用,主要有:提高产量;减少质量的波动,提高产品质量水准;大大缩短新产品试验周期;降低成本;试验设计延长产品寿命。

在工农业生产和科学研究中,经常需要做试验,以求达到预期的目的。例如在工农业生产中希望通过试验达到高质、优产、低消耗,特别是新产品试验,未知的东西很多,要通过试验来摸索工艺条件或配方。如何做试验,其中大有学问。试验设计得好,会事半功倍,反之会事倍功半,甚至劳而无功。

如果要最有效地进行科学试验,必须用科学方法来设计。所谓试验的统计设计,就是设计试验的过程,使得收集的数据适合于用统计方法分析,得出有效的和客观的结论。如果想从数据作出有意义的结论,用统计方法作试验设计是必要的。

当问题涉及到受试验误差影响的数据时,只有统计方法才是客观的分析方法。这样一来,任一试验问题就存在两个方面:试验的设计和数据的统计分析。这两个课题是紧密相连的,因为分析方法直接依赖于所用的设计。

I. 求:高中生物实验实验方法汇总

专题七 实验专题复习
一、常规实验的复习:
1、实验中常用器材和药品的使用:
一般实验设计此类题目会提供所需的器材和药品。因此,如果能够熟悉这些常用器材和药品的用途和使用方法,往往能从中发现实验设计的思路和方法,甚至具体的实验步骤。现在总结如下:
NaOH:用于吸收CO2或改变溶液的pH。 Ca(OH)2:鉴定CO2
HCl:解离或改变溶液的pH。 NaHCO3:提供CO2
滤纸:过滤或纸层析。 纱布或尼龙布:过滤
斐林试剂:可溶性还原性糖的鉴定。 碘液:鉴定淀粉。
苏丹Ⅲ、Ⅳ:脂肪的鉴定。 双缩脲试剂:蛋白质的鉴定。
二苯胺试剂:鉴定DNA。 柠檬酸钠:血液抗凝剂。
NaCl:配制生理盐水及其它不同浓度的盐溶液,可用于动物细胞内液或用于提取DNA。
琼脂:激素或其它物质的载体,用于激素的转移或培养基。
亚甲基蓝:用于活体染色或检测污水中的耗氧性细菌(细菌的氧化可使之褪色)。
酒精:用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配制解离液。
蔗糖:配制蔗糖溶液,用于测定植物细胞液浓度或观察质壁分离和复原。
龙胆紫溶液或醋酸洋红或改良苯酚品红染液:碱性染料,用于染色体染色。
卡诺氏液:固定细胞形态
2、常规实验方法:
(1)显微观察法,如观察植物细胞有丝分裂、观察叶绿体和细胞质流动、观察植物细胞质壁分离和复原实验等。
(2)观色法,如观察动物毛色和植物花色的遗传等。
(3)原子示踪法,如噬菌体浸染细菌的实验,用18O2和14CO2追踪光合作用中氧原子和碳原子转移途径的实验等。
(4)等组实验法,如小麦淀粉酶催化淀粉水解的实验,发现生长素的燕麦胚芽鞘实验等。
(5)加法创意法,如用饲喂法研究甲状腺激素,用注射法研究动物胰岛素和生长激素,用移植法研究性激素等。
(6)减法创意法,如用阉割法、摘除法研究性激素、甲状腺激素和生长激素的实验,雌蕊受粉后除去正在发育着的种子等。
(7)杂交实验法,如孟德尔发现遗传定律的植物杂交、测交的实验,小麦的杂交等。
(8)化学分析法,如番茄和对Ca和Si选择吸收,叶绿体中色素的提取和分离实验等。
(9)理论分析法,如大、小两种草履虫竞争的实验,植物根向地生长、茎背地生长的实验,植物向光性实验等。
(10)模拟实验法,如渗透作用的实验装置,分离定律的模拟实验等。
上述内容基本上可以包括一般的实验方法,通过这次复习理解了这些方法,将有助于认识、分析和设计新的实验内容。此外,上述多数的实验方法有一个共同的特点:就是实验结论的得出,都是一个逻辑推理的过程,或者说都是一个透过现象看到本质的思维推理的过程。因此,在复习中要充分体会和体验这种过程。可以说,构建实验的方法体系,为分析、解决、设计新的实验,以及形成实验能力,奠定了良好的方法基础和思维基础。
3、实验中常用的一些基本的实验方法和技术:
熟悉常用的实验方法和技术,理解每种方法和技术的适用情况并熟练掌握其操作技能,以便在设计实验时能进行迁移和利用,主要包括以下几个方面:
(1)关于光学显微镜的使用:[来源:Zxxk.Com]
显微镜的取送:①右手握镜臂;②左手托镜座;③置于胸前。
显微镜的旋转:①镜筒朝前,镜臂朝后;②置于观察者座位前的桌子上,偏向身体左侧,便于左眼向目镜内观察;③置于桌子内侧,距桌沿5cm左右。
对光:①转动粗准 焦螺旋,使镜筒徐徐上升,然后转动转换器,使低倍物镜对准通光孔;②用手指转动遮光器(或片状光圈),使最大光圈对准通光孔,左眼向目镜内注视,同时转动反光镜,使其朝向光源,使视野内亮度均匀合适。
低倍物镜的使用:①用手转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐下降,同时两眼从侧面注视物镜镜头,当物镜镜头与载物台的玻片相距2~3mm时停止。②用左眼向目镜内注视(注意右眼应该同时睁着),并转动粗准焦螺旋,使镜筒徐徐上升,直到看清物象为止。如果不清楚,可调节细准焦螺旋,至清楚为止。
高倍物镜的使用:使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并调到视野的正中央,然后转动转换器再换高倍镜。换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。观看的物体数目变少,但是体积变大。
反光镜的使用:反光镜通常与遮光器(或光圈)配合使用,以调节视野内的亮度。反光镜有平面和凹面。对光时,如果视野光线太强,则使用反光镜的平面,如果光线仍旧太强,则同时使用较小的光圈;反之,如果视野内光线较弱,则使用较大的光圈或使用反光镜的凹面。
镜头的擦拭:①用专门的擦镜纸;②擦镜头时,先将擦镜纸折叠几次,然后朝一个方向擦,不可来回擦或转动擦;③如果镜头被油污污染,则可在擦镜纸上滴几滴二甲苯,然后按上述方法擦拭。
显微镜的放大对象:是物体的长和宽,不是面积,更不是体积。
显微镜的焦距问题:物镜离装片的远近,准焦螺旋的使用。
显微镜使用时物象移动方向:相反,即物象在视野何方,则装片即向该方向移动。
显微镜使用时异物的判断:目镜、物镜或装片上,通常通过移动玻片(是否在玻片上),转动目镜(是否在目镜上)来判断,剩下在物镜镜上。
实验后显微镜的安置:显微镜使用完毕后,应将玻片取吓,将其机械部分用白纱布擦拭干净;转动转换器,让两个物镜偏于两旁;转动粗准焦螺旋,使镜筒下降至最低点,将反光镜竖起,蒙上红绸布,然后将显微镜锁入箱内。
(2)临时装片、切片和涂片的制作:适用于显微镜观察,凡需在显微镜下观察的生物材料,必须先制成临时装片、切片和涂片,如“观察植物细胞的质壁分离和复原”中要制作洋葱表皮细胞的临时装片,在“生物组织中脂肪的鉴定”中要制作花生种子的切片,在“观察动物如人体血液中的细胞”中要制作血液的涂片等等。
(3)研磨,过滤:适用于从生物组织中提取物质如酶、色素等,要求学生熟练掌握研磨、过滤的方法,如研磨时要先将生物材料切碎,然后加入摩擦剂(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物质,充分研磨之后,往往要进行过滤,以除去渣滓,所用过滤器具则根据需要或根据试题中提供的器材加以选用,如可用滤纸、纱布、脱脂棉、尼龙布等。
(4)解离技术:适用于破坏细胞壁,分散植物细胞,制作临时装片。
(5)恒温技术:适用于有酶参加的生化反应,一般用水浴或恒温箱,根据题目要求选用。
(6)纸层析技术:适用于溶液中物质的分离。主要步骤包括制备滤纸条、划滤液细线、层析分离等。
(7)植物叶片生成淀粉的鉴定:适用于光合作用的有关实验,主要步骤包括饥饿处理、光照、酒精脱色、加碘等。
另外还有根尖培养、幼小动物的饲养、植物必需元素的鉴定、同位素示踪技术等。
二、教材实验归类
(一)显微观察类
实验名称 细胞的状态 染色剂 生物材料
观察DNA.RNA
在细胞中的分布 死细胞 甲基绿
吡罗红 人的口腔上皮细胞
观察线粒体 [来源:学科网][来源:学&科&网][来源:Zxxk.Com] 活细胞 健那绿 [来源:学科网]
观察细胞的 减数分裂 死细胞 无(为固 定装片) 蝗虫精母细胞
低温诱导染色体加倍 死细胞 改良苯酚品红染液 洋葱根尖细胞
观察细胞的
有丝分裂 死细胞 龙胆紫(或
醋酸洋红)
观察多种
多样的细胞 活或死细胞

酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
观察叶绿体 活细胞 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)

观察植物细胞的
质壁分离与复原 活细胞 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞
说明:(1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。
(二)鉴定类实验
1.实验归类
实验名称 鉴定对象 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的鉴定 淀粉 碘液 蓝色 脱色的叶片 无
还原糖的鉴定 还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀 苹果或梨
的匀浆等 甲乙液现混
现用、水浴
加热
脂肪的
鉴定 脂肪 苏丹Ⅲ
(或Ⅳ)
染液 橘黄(或
红)色 花生种
子切片 需用高倍
镜观察
蛋白质
的鉴定 蛋白质 双缩脲
试剂 紫色 豆浆、稀
蛋清等 先加A液,
后加B液,
摇匀后使用
尿糖的
检测 葡萄糖 葡萄糖
试纸 有色 水、葡萄
糖溶液、
三份模拟
“尿样” 无
叶绿体中
色素的提取
和分离 四种色素 提取液:无水乙醇;分离液:层析液 胡萝卜素:
橙黄色;叶
黄素:黄色;
叶绿素a:
蓝绿色;叶
绿素b:黄
绿色 新鲜的绿
叶(如菠
菜叶) 加入二氧化硅是为了研磨得更充分;碳酸钙可防止研磨中色素被破坏

2.注意问题
(1)有关蛋白质的鉴定
①若用蛋清进行蛋白质鉴定时,需将鸡蛋清用水稀释,通常是0.5 m L蛋白液加入5 mL水,搅拌均匀。如果蛋白液稀释程度不够,与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管的内壁上,使反应不容易彻底,并且 试管也不容易刷洗干净。
②鉴定蛋白质时,向样液中加入2 mL双缩脲试剂A摇匀,再向样液中加入3~4滴双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B不能过量,因为过量的双缩脲试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,从而掩盖生成的紫色。
(2)叶绿体中色素的提取和分离
①区分色素提取和分离的原理:色素提取的原理——无水乙醇提取法;色素分离的原理——纸层析法。
②注意事项:a.滤液细线要画得细且直,以防止色素带重叠而影响分离效果;待滤液干燥后要再画一两次,目的是积累更多的色素,使分离后的色素带明显。b.分离色素时,层析液不能没及滤液细线,以防止色素溶解于层析液中而无法分离。
(三)调查类实验
实验名称 调查常见的人类遗传病 土壤中动物类群丰富度的研究
调查对象 随机确定的人群;一定数量的家族 生活在土壤中的小动物
调查方法 汇总法 用取样器取样进行采集
统计方法 发病率=(患病人数/被调查人数)×100% 记名计算法;目测估计法
注意事项 ①调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等;②调查某种遗传病的发病率时,要随机抽样调查,且要保证调查的群体足够大 ①取样时应注意随机取样,避免人为心理作用;②动物类群因所取地段不同,可能差异较大;③样土塑料袋上标明取样的地点和时间;④不知名的动物标记为“待鉴定XX”;⑤调查的指标是动物种类的丰富度和数量丰富度
(四)探究类实验
实验名称 自变量 因变量 无关变量
通过模拟实验探究膜的透性 半透膜两
侧溶液的
浓度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的种类、开始时的液面、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度
(至少三种) 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH
(至少三种) 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式 氧的有无 CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度等);酒精的产生(重铬酸钾检测) 葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等
模拟探究细胞表面积与体积的关系 细胞体积的大小 物质运输的效率 琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度 不同浓度
的生长素
类似物 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌数量的动态变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中的群落的演替 时间 群落的演替 水族箱的培养条件和环境等

2.注意问题
1)探究温度(pH)对酶活性的影响时,必须在达到预设的温度(pH)的条件下,再让反应底物与酶接触,避免在未达到预设的温度(pH)时反 应底物已与酶接触发生反应,影响实验结果。
(2)探究酵母菌的呼吸方式时:①新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的空气),等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再将食用酵母菌加入;
②酵母菌培养液应封口放置一段时间后,待酵母菌将瓶内的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。
(3)探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
①装置的设计应有利于观察,如观察促进生根的实验可以用水培法。
②所设组别除不同浓度的生长素类似物处理外,还要增加一组蒸馏水处理的做空白对照。
(4)探究培养液中的酵母菌数量的动态变化
①从试管中吸出培养液进行计数之前,要轻轻震荡几次,使酵母菌均匀分布,以确保计数准确,减少误差。
②该探究不需要设置对照,因为随着时间的延续,酵母菌种群数量的变化,在时间上形成前后自身对照,但要获得准确的实验数据,必须重复实验,求得平均值。
③对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计算相邻两边及其顶角的酵母菌。
④实验结束后,用试管刷蘸洗涤剂擦洗血球计数板的做法是错误的,正确的方法是浸泡和冲洗。

三、实验题解答思路和基本解题技巧:
1、认真审题——审准实验目的和原理:
明确验证的“生物学事实是什么,”或“生物学事实”的哪一方面;实验所依据的生 物学(或其它知识)原理是什么。如“探索酶活性与温度关系”的实验原理为淀粉遇碘变蓝,淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖,麦芽糖遇碘不变蓝。
2、找出自变量(实验变量或实验条件)和因变量(反应变量):
找出自变量(实验变量或实验条件)和因变量(反应变量),以及影响本实验的无关变量,然后构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。如验证“CO2是光合作用合成有机物的必需原料”,首先明确该实验的条件是CO2,结果是光合作用(合成有机物),影响结果的条件变化应该是CO2的有无两种情况,那么对照的设计就应该为空白对照。影响实验结果的无关变量有温度、pH、实验用植物的生长状况、饥饿处理的环境、吸收CO2的NaOH的量及浓度等因素,这些无关变量中任何一种因素的不恰当处理都会影响实验结果的准确性和真实性,因此实验中必须严格控制无关变量,做到平衡和消除无关变量对实验结果的影响。常常采用对照的方法——即在保证各实验组和对照组的无关变量相同的条件下,观察实验变量(实验条件)的不同情况对反应变量(实验结果)的影响。
3、实验对象和实验条件:
实验所用的生物学材料,如光合作用所用的叶片、验证质壁分离所用的成熟植物细胞、鉴定脂肪所用的花生种子等。
实验条件是完成这一实验所必需的理化条件及生物学处理方法,如光照、温度、pH、酶、缓冲剂、离心等。
4、设计实验方法和步骤:
这一环节要遵循科学性原则、可操作性原则、设计对照原则、单一变量原则、可重复性原则,使实验有可信度和说服力。
注意:①后面步骤中要用到的东西,如果题目没有给出,则必须在前面的步骤中准备好,如实验中要用蔗糖液,而题目中只给出蔗糖,我们就要先配制好蔗糖液;②题目中如果已经给好(如给的是配好的试剂),则不能再配制了。
5、预测实验结果或分析实验结果:
二者是有区别的:①预测实验结果——根据实验原理和事物间的相互关系,进行理性分析,从而预先猜测可能是什么样的结果、有几种结果可能性,都要事先预测到;②分析实验结果——是从结果出发去寻找事物间的相互关系,或者推导出一般性的结论或规律等。它是分析应有的实验结果,对意料之外的结果乃至失败的情况作出恰当的分析和推论。
二者是相反的两个过程:因此解决此类问题时要根据题意注意用词的科学性和准确规范性。当然无论是预测实验结果还是分析实验结果,都要既考虑最后的结果,也要考虑中间步骤的结果。
6、注意事项和补救措施:
实验中若要使用有毒物质,应怎么使用?加热酒精应采用水浴法隔水加热。一旦燃烧怎么办?这些注意事项都应该在实验前有所准备,这些方面常常需要相关学科实验能力的渗透。
实验完毕后如果时间容许,还应该从以下方面来回顾回顾:
①实验原理及方法是否符合题 目要求(正确性 );
②实验步骤是否科学,有无少做了步骤或顺序颠倒的现象;
③有无充分利用实验条件或超出题目给的实验条件;
④有无设置对照(参照系)或可能造成误差;
⑤有无更为简单的实验方案——创新实验得分;
⑥实验是否具有偶然性——是否符合可重复性原则;
⑦实验能否顺利完成;
⑧实验的安全性如何。
四、设计型实验题:
由于高考侧重于对实验能力的考查,设计型实验题是近几年高考的一个热点。因此,我们对实验的复习,应该立足于对基本实验方法、实验技能、实验思维的强化和巩固着手,培养我们的实验分析、实验改错、实验设计等实验能力。
所谓设计型实验题——就是要求考生设计实验原理,选择实验器材,安排实验步骤,设计数据处理的方法及分析实验现象。包括设计实验方案、设计实验步骤、设计实验改进方法等。主要 考查我们是否理解实验原理和会分析实验结果,是否具有灵活运用实验知识的能力,是否具有在不同情景下迁移知识的能力。
1、生物学实验的一般程序:
一个完整的生物学实验包括以下七个基本步骤:
(1)实验名称、目的:指出是什么实验,明确实验要解决什么问题。
(2)假设:是“可能会怎么样”,对可见现象提出一种可检测的解释。具体为:

(3)预期:在检测提出的假设以前,先提出实验的预期结果(一个或几个假定的结果),若预测没有实现,则说明假设 不成立;若预测得到实现,则假设成立。
(4)实施实验过程:根据实验目的和提出的假设,来设计实验的具体方法步骤,并按设计的方案进行操作。
(5)观察和收集数据:客观如实地观察、记录实验的现象,得出实验结果,并通过一定方式将实验结果呈现出来。
(6)分析、推论:对记录的数据(包括现象、结果)进行整理分析,进行推导得出结论。
(7)交流:写出实验报告。
2、生物学实验设计的要求:
(1)在实验设计之前,应掌握所研究问题的性质,具备必要的理论知识和基本的实验技能和技术。
(2)要有明确的实验目的,根据目的确定研究内容。
(3)实验设计要科学合理,注意设计合适的实验变量,控制其他变量,尽量减少实验误差,确保实验得出明确的结果。
(4)设计实验要注意设置对照,适当增加重复,保证实验的准确性。
(5)实验取样要注意典型性和代表性。
(6)实验设计要考虑运用统计学进行分析的可能性。分析的样本要有一定的数量,使所得数据具有代表性和可靠性。

J. 教育实验设计的一般步骤有哪些

教育实验的过程一般可分为准备实验——实施实验——总结与评价实验这三个基本阶段,这是一个相对稳定的程序。 实验的准备阶段的主要任务是制订实验方案。

为新的科学理论假说应用于教育实践寻求操作程序当研究者提出一套完善的教育教学理论后,必须通过教育实验将理论转化成可操作的实验方案以付诸教育实践,才能切实发挥科学理论的指导作用。

通过实验,一方面寻求将这些理论具体化并运用于教育教学实践过程的操作程序;另一方面,实验的结果又将进一步检验、充实、完善这些理论的科学性、先进性和可行性。

1、检验、修改和完善教育理论:

检验现有教育理论的科学性、先进性,并改进教育教学过程与方法。通过提供有意义的可靠的信息,对现有教育教学理论进行筛选、改造、提炼和发展、完善。

另外,为发现和揭示新的教育特点和规律提供必要的基础。通过教育实验,我们能发现未知,开拓新的研究领域,从而不断加深对教育发展的规律性认识。

2、促进教育实践的改革与发展通过教育实验,人为地创设一定的系统和环境,在科学教育理论指导下改革教学内容或教学方法。

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