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　　《初中生物实验设计》讲座稿
　　江宁区秣陵初级中学   魏应兵
　　【什么是实验设计】
　　实验设计是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关科学知识原理，对实验过程中的材料、方法、步骤等全部方案的制定。也就是要为一个研究课题提供一个可行性方案，并通过这一方案的实验获得一个生物学结论或者对某一种生物学现象做出科学的解释。
　　【实验设计的基本内容】
　　一个比较完整的生物实验设计方案一般包括以下内容：
　　1、实验题目的确定；
　　2、提出假说，即对可见现象提出一种推测或解释；
　　3、实验，即根据实验目的和提出的假说，设计出具体的实验方法和步骤；
　　4、预期，即在检验一个假说之前，先提出实验的预期结果；
　　5、观察实验现象和收集实验数据；
　　6、分析；
　　7、推理；
　　8、交流、评价等。
　　【实验设计的基本原则和注意事项】
　　生物学实验要做到严密科学，应遵循如下六个原则：
　　一、控制性原则
　　生物学实验室通过控制和干预实验对象而进行的探索活动，涉及以下四类变量：
　　(1)实验变量和反应变量
　　实验变量，也称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。反应变量，亦称应变量，指实验中由于实验变量的变化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。实验的目的即在于获得和解释这种前因后果。例如，在“唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，所给定的低温（冰块）、适温（37ºC）、高温（沸水浴）就是实验变量，而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应速度也随之变化，这就是反应变量。该实验的目的就在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）之间的因果关系。
　　(2)无关变量与额外变量
　　无关变量，也称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化结果的因素或条件。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。例如，上述实验中除实验变量（如低温、适温、高温）以外，试管洁净程度，唾液新鲜程度和稀释程度，可溶性淀粉浓度和纯度，试剂溶液的PH值、剂量、浓度和纯度，实验操作程序，温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的处理不等同、不均等、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量。
　　二、对照原则
　　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。