高中生物实验总结

在学习生物中，大家一定会对种种生物反应感到很好奇，所以大家一定要学会做实验，增强自己的动手能力，那么做生物实验该怎么做呢?让我们一起来看一下我们为大家整理的高中生物实验总结吧!

实验设计的基本理论

实验是科学研究过程中的一个重要环节，是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但通常分为以下几步：

一、观察

观察是科学研究方法的第一步，这里的观察，是在处于自然常态条件下进行。对事物进行观察时必须周详，并将它记录下来。而尤为重要的是要保持客观的态度。人们常希望看到人想要看或应该看到的现象，因此而影响观察结果，产生偏差。

二、提出问题

人们对事物作缜密观察以后，常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题，虽然任何人都能提出问题，但只有有意义的问题才值得探讨，因此，进行研究时，不仅要提出问题，而且要提出确切的问题。此外，对问题的表述，也要清楚而正确，例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体?”

三、假说

科学方法的第三步是假说。假说，也称假设或猜测，指用来说明某种现象但未经证实的论题，也就是对所提出的问题所作出的参考答案。假说一般分为两个步骤：第一步，提出假说，即依据发现的事实材料或已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定;第二步，作出预期(推断)，即依据提出的假说，进行推理，得出假定性的结论;例如，新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”，其假说是：“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”;其预期结果是：“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪，将促使蚪蝌的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。

一个问题常有多个可能的答案，但通常只有一个是正确的。因此，假设是对还是错，还需要加以验证，即依据假设或预期，设计实验方案，进行实验验证。

四、实验

实验是验证假说和解决问题的最终途径，指在人为控制的条件下研究事物的变化的一种方法。这是科学方法的最大特色，也是科学方法中最困难的一步。如何求证假设可充分展现研究者的才华。在科学实验中，要掌握或贯彻以下几点：

(一)变量

变量，或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同，通常可分为两类：

l.实验变量与反应变量

实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，亦称因变量，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。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性”的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、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结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)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现象或结果的因素或条件。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有干扰作用，例如，上述实验中除实验变量(低温、适温、高温)以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度，实验操作程度，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个实验组的给定不等同、不均衡、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或减少额外变量，以减少误差。

(二)单一变量原则

单一变量原则是处理实验中的复杂关系的准则之一。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，即实验操作中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如，上述实验遵循单一变量原则，第一，在观测上要做到：低温处理观测记录低温下的变化和结果，高温处理观测记录高温下的变化和结果，反应变量不能混淆;第二，在操作上要做到;对3个实验一要在预先的低温、适温、高温条件下做实验处理，常见的错误是先在常温下做处理再放到低温、适温、高温条件中进行观测;这样就混入了“常温”这个无关变量及额外变量。总之，实验设计、实验的全过程，都应遵循单一变量原则。

(三)控制与平衡控制

保证实验不受干扰或将干扰因素降低到最低程度控制，是处理实验中变量关系的又一准则，指实验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，以消除额外变量干扰。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。

如果说“单一变量”原则，主要是对实验变量与反应变量的控制而言，而这里的"平衡控制"，则主要是对无关变量与额外变量的控制而说的，意思是说，实验中的无关变量的因素条件，很难避免，只能设法平衡和抵消它们的影响，常用的方法有：

l.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。例如，“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验，通常是将做好的洋葱紫色鳞片叶表皮细胞装片，先用蔗糖溶液做质壁分离观察，接着又用清水做质壁分离复原观察，这就是单组实验法。由于对象同一，无关变量影响也就被平衡和抵消了。

2.等组实验法 将状况相等即对象，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。例如，“植物激素与向性”实验，设计了5组实验，其对象是玉米幼苗，要求品种、萌发期、粗细、大小、长势等状况都是相同的，这就是等组实验法，对无关变量的影响起到了平衡和消除作用。

3.轮组实验法 对两组以上的对象，循环进行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，这样就有效地平衡和抵消无关变量的影响。自然，操作起来要麻烦一些。例如，"植物向光性"实验，可随机取2株(组)生长状况并不相等的玉米幼苗，作如下实验处理：

甲组：玉米幼苗——A先用“不透光”处理 B后用“单侧光”处理

乙组：玉米幼苗——C先用“单侧光”处理 D后用“不透光”处理

实验结果，则是A+D(不透光)和B+C(单侧光)的比较，这就是轮组实验法。这种实验处理的匹配，对平衡、消除无关变量和额外变量更有说服力。

(四)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。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。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组：对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，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差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：

l.空白对照 指不做任何实验处理的对象组。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。

2.自身对照 指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组。单组法和轮组法，一般都包含有自身对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。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。

3.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。例如，“动物激素饲喂小动物”的实习实验，采用等组实验法，其实验设计方案是：

甲组：饲喂甲状腺激素(实验组);

乙组：饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);

丙组：不饲喂药剂(空白对照组);

显然，乙组为条件对照。该实验即设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照、更能充分说明实验变量——甲状腺激素能促进动物的生长发育。

4.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，大都是运用对照，如“植物的向性”的等组实验中，5个实验组所采用的都是相互对照，较好的平衡和抵消了无关变量的影响，使实验结果更具有说服力。

五、结论

观察、实验的价值即在于获得验证性的结果。因此，在实验中要记录实验的事实、现象和数据，即捕捉、记录由实验变量而带来的反应变量。然后，论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系，从而得到实验的结果。①如果所获得的结果与假设相符，则肯定假设;②如果结果与假设不相符，则否定假设;③如果结果与假设无关，则无从判断。最后得出结论。

科学实验必须遵循真实、客观的基本准则，即实验中的观察一定要实事求是，一切从实验出发，使获取的材料(事实、现象、数据)尽可能的反映客观事物的本来面目，不能凭空胡诌，不能片面武断。

以上科学方法是进行实验设计，制定实验方案的理论依据。

在学习生物的过程中，做生物实验不仅能让我们更加理解书本上的知识，也增强了我们的动手能力，所以希望大家可以多多关注我们为大家整理的高中生物实验总结。