高中生物二轮教案：生物实验基本概念由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“高中生物二轮教案”。
生物实验基本概念
实验：是在人为控制条件下，研究对象的一种科学方法。展开点说，实验是依据假设，在人为控制条件下，对实验变量（或因子）的变化和结果进行记录、解释的科学方法。
观察：是在自然条件下研究对象的方法，或者说观察是在自然条件下对研究对象的事实现象进行捕获解释的方法。观察是科学研究的第一步，必须客观而周详。
实验方案：即一个完整的实验设计应包含的所有内容。正规的实验方案通常包括：“实验课题”、“实验原理”、“实验假设”、“实验预期”、“实验目的要求”、“实验方法类型”、“实验对照类型”、“实验材料用具”、“实验方法步骤”和“实验结论与讨论”等项目。而在中学生物课本的实验指导中，实验假设和实验预期大都隐含在“实验原理”项目中，实验方法类型、实验对照类型则一般隐含在“方法步骤”项目里。
实验原理：是指实验操作过程中所遵循的科学原理或方法。实验原理可以是所学习的科学理论，如“观察植物细胞的有丝分裂”实验的实验原理实际上是：植物细胞有丝分裂过程中染色体的规律性变化。也可以是已有的科学方法，如“还原性糖的鉴定”实验的原理是：还原性糖遇斐林试剂，在沸水浴（隔水加热至沸腾）情况下，出现砖红色。某些实验的实验原理可能不只一个，如“DNA的粗提取和鉴定”实验，既有提取DNA的原理，又有鉴定DNA的原理。
实验假设：即假说，指用来说明某种现象但未经证实的论题，是对所提出的问题所作出的参考答案。假设一般分为3个步骤：第一步提出假设，即依据发现的事实材料和已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步作出预期(或推断)，即依据提出的假设，进行推理，得出假定性的结论；第三步验证假设，即依据假设和预期，设计实验方案，进行实验验证。结果假设或被否定，或被修正，或被证实。如果假设得到证实,预期得以实现,则假设（假说）转化为科学理论，故假设是科学发展的基本形式。
实验步骤：即实验过程。就是验证实验假设是否正确的实验操作过程。实验步骤的叙述格式一般是三段式：第一步：实验材料的选择、分组与搭配，体现无关变量相同。第二步：实验组、对照组的不同处理，体现实验变量的处理差异。第三步：“培养、经过一段时间后”观察、测定或连续观察、测定实验结果，体现获得的反应变量是什么。叙述的要求是：①分步叙述，要有标号(也可采用表格方式)；②研究对象或器皿要有标记；③说明对材料的选择和处理；④对部分实验条件要有量、时间等描述：如37℃水浴中保温5min，加入等量„„。
实验结果：是指所观察、测定到的反应变量，即实验现象。实验结果可以是定性描述，如生长发育速度的快慢、开花时间的早晚、产生气泡的多少；可以是定量描述，如单位时间内气泡的产生数量、身高体重的增加值；可以是叙述式，如植物移栽后的生长状况比较；可以是表格式，如记录的数据；也可以是曲线式，如种群密度的变化趋势、个体重量变化曲线等。实验结果的预测根据不同的实验而不同：对于验证性实验结果的预测，只需答出实验的理论结果；对于探究性实验的结果的预测，就有多种可能性，一般要“穷举”。
实验结论：是指通过对实验结果进行分析而得到的理论结果。实验结论必须根据预测的实验结果或实际实验结果得出。一个结果应对应一个结论。①如果所获得的结果与假设相符，则肯定假设；②如果所获得的结果与假设不相符，则否定假设；③如果结果与假设无关，则无从判断。
变量：或称因子，是指实验过程中所被操纵控制的特定因素或条件。按性质可以分为实验变量和反应变量，无关变量和额外变量等。
实验变量：即自变量,指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。如用曲线表示即“横坐标所表示的量”。例如，“温度对酶的催化活性的影响”的实验中，“温度”是实验变量；“质壁分离和质壁分离复原的实验”中，“外界溶液浓度”是实验变量。在对照实验中实验变量必须是单一的，即所谓的“单一变量原则”。
反应变量：即因变量或应变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。如用曲线表示即“纵坐标所表示的量”。例如，“温度对酶的催化活性的影响”的实验中，“酶的活性”是反应变量；“质壁分离和质壁分离复原的实验”中，“质、壁相对位置”是反应变量。在对照实验中实验变量必须是单一的，即所谓的“单一变量原则”。
无关变量：即控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和实验结果的因素或条件。
额外变量：即干扰变量,指实验中由于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。额外变量会对反应变量起干扰作用。
单一变量原则：是处理实验中的复杂变量关系的准则之一。主要是对实验变量与反应变量的控制而言。它有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实验实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。实验设计、实施的全过程,都应遵循单一变量原则。
控制：是处理实验中变量关系的一个准则，指实验过程要严格地操纵实验变量，以获取反应变量。与此同时，还要严格地均衡无关变量，以消除额外变量。一句话,通过实验控制，尽量消除实验误差，以取得较为精确的实验结果。控制主要是对无关变量和额外变量。
“平衡控制”原则：主要是对无关变量与额外变量的控制而说的。意思是说,实验中作为无关变量的因素和条件，很难避免，只有设法平衡和抵消它们的影响。常用的方法是对照。
单组实验法：对一组(或一个)对象，既用Ａ法，又用Ｂ法，顺序随机或轮流循环，这是生物实验常用的实验方法。由于对象同一，无关变量影响也就被平衡和抵消了。
等组实验法：将状况相等的对象，分成两组或多组，一组用Ａ法，另一组用Ｂ法，这也是生物实验常用的实验方法。它可以对无关变量的影响起到了平衡和消除作用。
轮组实验法：对两组或两组以上的对象，轮番循环两个或两个以上的实验处理，如甲组---Ａ法、Ｂ法；乙组---Ｂ法、Ａ法等。这样能有效地平衡和抵消无关变量的影响。自然，这种实验处理的匹配操作起来要麻烦一些，但对平衡、消除无关变量和额外变量更有说服力。
对照：对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除无关变量对实验结果的影响、增加实验结果的可信度和说服力。通常，一个实验总分为实验组和对照组。一般情况下，实验组是接受实验变量处理的对象组；对照组对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。至于具体实验中哪个作为实验组，哪个作为对照组，也可以随机决定。
实验对照原则：是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。
实验组：一般是指接受实验变量处理的对象组。
对照组：亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。实验中哪个作为实验组，哪个作为对照组，可以随机决定。从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之间的差异，可以认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。
空白对照：指不做任何实验处理的对象组。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加了说服力。
自身对照：指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。单组法和轮组法，一般都包含有自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚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。
条件对照：指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。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对实验结果的影响。
相互对照：指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照。在等组实验法中，若不设空白对照,则大都是运用相互对照。采用相互对照，能较好地平衡和抵消无关变量的影响,使实验结果具有说服力。
捕获：即捕捉、记录实验中的事实、现象和数据，用术语说，即捕捉、记录由实验变量而带来的反应变量。
解释：即论证、说明实验中的事实、现象、数据。也就是论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系，从而得出结论，进行讨论。
真实客观原则：是科学实验所必须遵循的基本准则，即实验中的捕获解释一定要实事求是，一切从实际出发，使获取的材料(事实、现象、数据)尽可能地反映客观事物的本来面目，不能主观臆造，不能凭空胡诌，不能片面武断。
事实：有两类性质：一类是“客观事实”，它是客观事物的客观存在，具原本性质；一类是“经验事实”，它是人们对客观事物的主观反映，具经验性质。实验即在于捕获真实客观的能反映客观事物本来面目的经验事实，并加以合理的解释。
