摘要:对照性原则:科学.合理的设置对照可以使实验方案简洁.明了.且使实验结论更有说服力. 实验中的无关变量很多.必须严格控制.要平衡和消除无关变量对实验结果的影响.对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法.由于同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起.因此如果没有严格的对照实验.即使出现了某种预想的实验结果.也很难保证该实验结果是由某因素所引起的.这样就使得所设计的实验缺乏应有的说服力.可见只有设置对照实验.才能有效地排除其它因素干扰结果的可能性.才能使设计显得比较严密.所以大多数实验.尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验. 如何设置对照实验呢?所谓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.对照实验设置的正确与否.关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等 .具体来说有如下四个方面: ①所有用生物材料要相同即所用生物材料的数量.质量.长度.体积.来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同. ②所用实验器具要相同即试管.烧杯.水槽.广口瓶等器具的大小型号要完全一样. ③所用实验试剂要相同即试剂的成分.浓度.体积要相同.尤其要注意体积上等量的问题. ④所用处理方法要相同如:保温或冷却:光照或黑暗,搅拌或振荡都要一致.有时尽管某种处理对对照实验来说.看起来似乎是毫无意义的.但最好还是要作同样的处理. 设置对照组有4种方法: (1)空白对照:即不给对照组做任何处理,例如.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.课本中涉及到的用甲状腺制剂饲喂蝌蚪与正常情况下蝌蚪不作任何处理对照就属于空白对照,在还原糖鉴定实验中留一部分样液不加入斐林试剂.以作对照. (2)条件对照: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.例如.在“动物激素饲喂小动物 的实验中.采用等组实验法.甲组为实验组.乙组为条件对照,不饲喂药剂的是空白对照组;课本中涉及到温度对淀粉酶活性影响的实验中0℃.100℃等温度下的对照则为条件对照,.显然.通过条件对照.实验说服力大大提高. (3)自身对照:指对照组和实验组都在同一研究对象上进行.不再另外设置对照组,例如 “质壁分离与复原 实验.自身对照简便.但关键要看清楚实验处理前后的现象及变化差异.将过氧化氢酶加入过氧化氢溶液中证明酶是生物催化剂可催化过氧化氢水解.即自身对照.处理前的对象状况为对照组.处理后的对象变化为实验组.课本中涉及到将过氧化氢酶加入H202液中说明酶是生物催化剂.则属于自身对照, (4)相互对照:不单独设置对照组.而是几个实验相互为对照.即实验与对照在同一对象 上进行.这种方法常用于等组实验中.“植物向光性 实验中.利用若干组燕麦胚芽的不同条件处理的实验组之间的对照.说明了生长素与植物生长弯曲的关系.证明玉米根的生长方向与地心引力的关系实验中不同方向放置的玉米种子之间则属于相互对照.再如: 在探究温度对酶催化活性影响实验中温度 为条件对照.清水 对加酶洗衣粉影响中.清水 为相互对照.用缺素营养液培养的出现缺素症状的植株加入某元素后恢复正常为自身对照..在实验中要找出一个最佳效果点.就要采取相互对照进行实验. “实验组 与“对照组 确认:一个实验通常分为实验组和对照组.实验组是 施加实验变量处理的被试组,对照组是不施加实验变量处理的对象组.两者对无关变量的影响是相等的.两组之间的差别.被认为是来自实验变量的结果.如 2005年春季高考题中为研究光对幼苗生长的影响时实验变量应为撤掉光照.因而暗处生长的小麦幼苗应为实验组.而自然状态的小麦幼苗应为对照组.通过对照组能增强实验的信度. 说明:根据实验目的要求.凡是涉及确定变化因素之间的因果关系的实验中.一般都需要设计对照组实验.中学阶段所要求的实验设计一般多采用对照的原则.因为科学.合理的设置对照可以使实验方案简洁.明了.且使实验结论更有说服力.

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(09山西实验中学第四次月考)(每空2分,共18分)某科研工作小组为测定田间某种棉花的光合作用强度,设计如下方法:

实验原理:

(1)光合作用强度等于单位时间内单位面积叶片合成的有机物的量即:光合作用强度=有机物的量÷(叶片面积×光照时间)

(2)5%的三氯乙酸能杀死筛管细胞(筛管是运输有机物的结构)

实验材料:

小纸牌、5%的三氯乙酸、分析天平、称量皿、记录表、纱布、刀片等

实验步骤:

第一步:晴朗天气在田间选定有代表性的棉花叶片20片,挂小纸牌编号1―20。

第二步:将选定叶片的叶柄用5%的三氯乙酸点涂一圈,杀死叶柄筛管细胞。

第三步:按编号顺序分别剪下叶片对称的一半。依次夹入湿润的纱布中,贮于暗处,记作甲组:4小时后,                                            ,记作乙组。

第四步:返回实验室后,在同号叶片的对应位置各取12的两个叶块,将两组叶块分别置于两个称量皿中。

第五步:将两个称量皿中的叶片分别                        处理。

第六步:                                                

第七步:计算结果。

若实际测得甲组叶块的干重是a,乙组叶块干重是b,则光合作用强度=(           )÷(         ×4小时)

实验反思:

(1)将叶柄筛管细胞杀死的目的是                                         

(2)实验对象不是一片叶片而是20片叶片,目的是                                

(3)引起甲、乙两组干重差异的主要化合物有                       

(4)衡量光合作用强度的指标,除了本实验所用的干重物质外,还可以用

                                               

(5)根据所学知识分析,该实验的结果的大小可能受到                        等外界因素的影响(答出两个即可)。

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某科研工作小组为测定田间某种棉花的光合作用强度,设计如下方法:

实验原理:

(1)光合作用强度等于单位时间内单位面积叶片合成的有机物的量

即:光合作用强度=有机物的量÷(叶片面积×光照时间)

(2)5%的三氯乙酸能杀死筛管细胞(筛管是运输有机物的结构)

实验材料:

小纸牌、5%的三氯乙酸、分析天平、称量皿、记录表、纱布、刀片等

实验步骤:

第一步:晴朗天气在田间选定有代表性的棉花叶片20片,挂小纸牌编号1—20。

第二步:将选定叶片的叶柄用5%的三氯乙酸点涂一圈,杀死叶柄筛管细胞。

第三步:按编号顺序分别剪下叶片对称的一半。依次夹入湿润的纱布中,贮于暗处,记作甲组:4小时后,                                            ,记作乙组。

第四步:返回实验室后,在同号叶片的对应位置各取1㎝2的两个叶块,将两组叶块分别置于两个称量皿中。

第五步:将两个称量皿中的叶片分别                        处理。

第六步:                                               

第七步:计算结果。

若实际测得甲组叶块的干重是a,乙组叶块干重是b,则

光合作用强度=(                )÷(                ×4小时)

实验反思:

(1)将叶柄筛管细胞杀死的目的是                                         

(2)实验对象不是一片叶片而是20片叶片,目的是                       

(3)引起甲、乙两组干重差异的主要化合物有                         

(4)衡量光合作用强度的指标,除了本实验所用的干重物质外,还可以用             

(5)根据所学知识分析,该实验的结果的大小可能受到                        等外界因素的影响(答出两个即可)。

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(08皖南八校联考)(24分)为探索影响生物体内甲状腺激素水平的诸多相关因素,某研究性学习小组做了3个实验。

(1)实验一:取生长正常的成年雄鼠甲,每间隔3d对其甲状腺进行一次等量切除,并对其体内甲状腺激素和促甲状腺激素的含量进行不间断地检测,结果如右图所示。

①图中曲线b表示          激素。

②实验结果可以说明:在甲状腺细胞分泌功能正常的情况下,甲状腺的体积与体内甲状腺激素水平的关系呈       。通过这个实验,可以给人启示:对于患甲状腺功能亢进的病人可以实施手术治疗。

(2)实验二:取生长正常的成年雄鼠乙,每间隔3d给其注射一次等剂量的促甲状腺激素释放激素,并对其体内甲状腺激素和促甲状腺激素的含量进行不间断地检测。结果表明,每注射一次促甲状腺激素释放激素,成年雄鼠乙体内的促甲状腺激素和甲状腺激素的浓度总是先升后降,分析产生这种现象的生理原因:

①当体内促甲状腺激素释放激素的浓度升高时,就会刺激垂体合成并分泌             ,进而刺激甲状腺合成并分泌甲状腺激素。

②当停止向成年雄鼠乙的体内注射促甲状腺激素释放激素时,其体内过高的甲状腺激素就会        垂体和下丘脑的分泌活动,从而使该激素的含量下降。

(3)实验三:为了验证“碘是合成甲状腺激素的必需元素”,某同学提出了一个实验方案。即:取生长状况一致的雌(丙)、雄(丁)两鼠,对丙鼠喂以含有鼠必需的各种元素和ATP的完全营养液,丁鼠喂以不含碘离子但含其他相同营养元素和ATP的不完全营养液,将两鼠置于相同的条件下培养,并对两鼠体内的甲状腺激素含量进行检测。

该方案是否科学?           。如果你认为不科学,请写出你的改进意见。

                                                                       

(4)若要探究高温对甲状腺激素活性的影响:

①可选用的实验动物是          的蝌蚪若干只。

A.同龄且发育状态相同           B.同龄但发育状态不尽相同

C.不同龄但都正常发育           D.不同龄且发育状态也不相同

②对实验中提供的甲状腺激素的处理方式是:未处理和经         处理。

③假设实验条件完全满足,实验分为三组,则三组相同的条件是都提供了                           ;不同的条件是实验组中另加入了                          ,实验对照组中另加入了                  ,空白对照组不另加入其他物质成分。

④该实验利用了甲状腺激素               的功能。

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