控制变量法
实验组： 实验组：施加 实验变量 对照组： 对照组：不施加 改变 得到 对照 科学 结论 分 消失 析 程度改变
无关变量
相同
反应变量
操纵 控制 检测 实验变量 无关变量 反应变量
实验设计的常规解题思路
明确实验目的 分析实验原理 提出实验思路 设计实验步骤 预期实验结果 反应变量 捕获 无关变量 控制 实验变量 操纵 施加干扰 随机分组 设置对照 条件适宜 重复实验 观察现象 测量数值
亚硫酸纳 和稀硫酸
等量清水
例题2 例题2
为验证铁是植物生长发育所需的“ 为验证铁是植物生长发育所需的“不可再利用的元 请你写出合理的实验步骤。 素”，请你写出合理的实验步骤。 实验材料：同种的具4－ 片叶的小麦幼苗 实验材料：同种的具 －5片叶的小麦幼苗 实验器材： 实验器材：自选 解题步骤： 2、分析实验原理 解题步骤：1、明确实验目的 、 3、提出实验思路 、 实验变量： 操纵方法： 实验变量： 铁元素 操纵方法： 缺铁完全培养液 无关变量： 控制方法： 无关变量： 控制方法： 对小麦幼苗进行随机分组； 对小麦幼苗进行随机分组； 小麦个体差异； 小麦个体差异； 设置空白对照： 设置空白对照：完全培养液 小麦生长发育所需 其它条件相同； 其它条件相同； 的其它必需元素； 的其它必需元素； 适宜的环境。 适宜的环境。 环境因素等。 环境因素等。 反应变量： 检测方法： 反应变量： 检测方法： 观察小麦新叶和老叶的 小麦叶的生长状况 颜色变化
例题4 例题4
春季高考） （2004春季高考）为了研究胰腺的胰液分泌调节，某人从实验狗甲 春季高考 为了研究胰腺的胰液分泌调节， 的一段小肠刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡， 的一段小肠刮下黏膜，将该黏膜放入稀盐酸中浸泡，把过滤后的提 取液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌， 取液注入实验狗乙的静脉，结果引起实验狗乙的胰液大量分泌，并 由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。 由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。 分析这一实验与结论，回答下列问题： 分析这一实验与结论，回答下列问题： 仅根据上述实验能否得出该结论，为什么？ 仅根据上述实验能否得出该结论，为什么？
例题2 例题2
为验证铁是植物生长发育所需的“ 为验证铁是植物生长发育所需的“不可再利用的元 请你写出合理的实验步骤。 素”，请你写出合理的实验步骤。 实验材料：同种的具4－5片叶的小麦幼苗 实验材料：同种的具 － 片叶的小麦幼苗 实验器材： 实验器材：自选 实验步骤： 实验步骤： 1、选择生长状况相同的小麦若干，随机分成数量 、选择生长状况相同的小麦若干， 相同的A、 两组 两组。 相同的 、B两组。 2、将A组小麦用缺铁培养液培养，将B组小麦用等 组小麦用缺铁培养液培养， 、 组小麦用缺铁培养液培养 组小麦用等 量的完全培养液培养。 量的完全培养液培养。 3、将两组装置共同置于温度、光照等适宜的条件 、将两组装置共同置于温度、 下培养。 下培养。 4、每天观察小麦新叶和老叶的生长情况，并记录 、每天观察小麦新叶和老叶的生长情况， 结果。 结果。
例题3同学甲从一本《 植物生理学》 例题 同学甲从一本 《 植物生理学 》 中查到
幼嫩叶片可产生生长素， “幼嫩叶片可产生生长素，生长素可阻 止叶柄脱落”的结论。 止叶柄脱落”的结论。于是他设计了一 个实验，想证实该结论。 个实验，想证实该结论。他的实验步骤 取一盆生长状况良好的植物， 为 ： （ 1 ） 取一盆生长状况良好的植物 ， 去掉幼叶的叶片（如右图所示） 去掉幼叶的叶片（如右图所示）； 观察幼叶叶柄的脱落情况。 （2）观察幼叶叶柄的脱落情况。 请你用所学知识， 请你用所学知识，评价该同学的实验设 并提出修改建议。 计，并提出修改建议。 解题步骤： 2、分析实验原理 解题步骤：1、明确实验目的 、 3、提出实验思路 、 实验变量： 操纵方法： 实验变量： 操纵方法： 去掉幼叶的叶片 幼嫩叶片中产生的生长素 无关变量： 控制方法： 无关变量： 控制方法： 其它部位产生的生长素; 其它部位产生的生长素 幼嫩叶片中产生的其它物质； 幼嫩叶片中产生的其它物质； 温度、 温度、光照等环境因素 观察叶柄脱落情况 叶柄脱落情况 检测方法： 反应变量： 检测方法： 反应变量：
控制变量法
在生物实验设计中的应用
控制变量法
生物的生命活动往往是错综复杂的， 影 生物的生命活动往往是错综复杂的 ， 响某一个生命活动的产生和变化的因素常 常也很多。 为了弄清变化的原因和规律， 常也很多 。 为了弄清变化的原因和规律 ， 当研究多个因素之间的关系时， 往往先控 当研究多个因素之间的关系时 ， 往往先 控 制住其它几个因素不变， 集中研究其中一 制住其它几个因素不变 ， 集中研究其中 一 个因素变化所产生的影响 ， 这种方法叫控 个因素变化 所产生的影响， 所产生的影响 制变量法。 制变量法 。 这是一种研究问题的常用的科 学实验方法。 学实验方法。
？
例题3 例题
同学甲从一本《植物生理学》中查到“ 同学甲从一本 《 植物生理学 》 中查到 “ 幼 嫩叶片可产生生长素， 嫩叶片可产生生长素 ， 生长素可阻止叶柄 脱落”的结论。于是他设计了一个实验， 脱落 ” 的结论 。 于是他设计了一个实验 ， 想证实该结论。他的实验步骤为： 想证实该结论。他的实验步骤为： 取一盆生长状况良好的植物， （1）取一盆生长状况良好的植物， 去掉幼叶的叶片（如右图所示） 去掉幼叶的叶片（如右图所示）； （2）观察幼叶叶柄的脱落情况。 观察幼叶叶柄的脱落情况。 请你用所学知识，评价该同学的实验设计， 请你用所学知识，评价该同学的实验设计， 并提出修改建议。 并提出修改建议。
验证甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育
实验步骤： 实验步骤： 个相同的玻璃缸分别编为1 1、将3个相同的玻璃缸分别编为1、2、3号。 15条同时孵化的同种蝌蚪 体长均为15mm 条同时孵化的同种蝌蚪（ 15mm）， 2、将15条同时孵化的同种蝌蚪（体长均为15mm）， 随机分为3 每组5 ），分别放入 分别放入3 随机分为3组（每组5条），分别放入3个玻璃缸 在适宜的相同水质、饲料、温度条件下饲养。 中，在适宜的相同水质、饲料、温度条件下饲养。 号中加入甲状腺激素5mg 3、1号中加入甲状腺激素5mg ，2号中加入甲状腺 抑制剂5mg 5mg， 号中不加任何药物。 抑制剂5mg，3号中不加任何药物。 号玻璃缸中连续投药7d 每天一次， 7d， 4、向1号、2号玻璃缸中连续投药7d，每天一次， 药量相同。 药量相同。 实验期间，每天按时用标尺测量蝌蚪的体长， 5、实验期间，每天按时用标尺测量蝌蚪的体长，观 察前肢、后肢和尾的变化，并记录。 察前肢、后肢和尾的变化，并记录。
谢谢
操纵实验变量的方法
方法： 方法： 设法给研究对象施加干扰， 设法给研究对象施加干扰，造成研 究对象的变化，从而使研究对象在被 究对象的变化， 干扰状态中反映出某些特征、 干扰状态中反映出某些特征、暴露出 某种现象和属性。 某种现象和属性。
控制无关变量的方法
1、排除因实验对象个体差异带来的影响。 排除因实验对象个体差异带来的影响。 ------生长状况一致 生长状况一致、 ------生长状况一致、随机分组 设法创造稳定的、 2、设法创造稳定的、维持不变的相同条件 进行对照， 进行对照，以抵消或排除这些条件对实 验对象的干扰。 验对象的干扰。 -------设置对照组 -------设置对照组 设法提供适宜条件， 3 、 设法提供适宜条件 ， 以排除不利环境 条件对实验对象的影响。 条件对实验对象的影响。 重复实验， 排除偶然性， 4 、 重复实验 ， 排除偶然性 ， 减少实验误 差。
实验的步骤中应表述的要点
1、实验变量的操纵方法 2、无关变量的控制方法 实验分组：实验材料分组、 实验分组：实验材料分组、 实验器械分组 设置对照组： 设置对照组：其它条件相同 适宜条件下进行实验 3、反应变量的检测方法
实验复习建议
• 认真分析课本中实验、实习、课外 认真分析课本中实验、实习、 生物科技活动等内容， 生物科技活动等内容，学习常用的 生物实验技巧和实验方法。 生物实验技巧和实验方法。 • 研究科学史中经典实验的设计技巧、 研究科学史中经典实验的设计技巧、 设计思想和蕴藏的科学方法。 设计思想和蕴藏的科学方法。
观察和测量反应变量的方法
反应变量类型： 反应变量类型： 1、观察特异颜色变化、沉淀反应 、观察特异颜色变化、 2、观察形态结构、生理特征变化 、观察形态结构、 3、测量生长发育速度 、 4、测量生化反应速度 、 方法: 方法 根据实验原理和实验条件确定观察 和测量的指标及方法。 和测量的指标及方法。
评价：①应去掉顶芽。因为顶芽产生的生长素向下运输， 评价： 应去掉顶芽。因为顶芽产生的生长素向下运输， 可到幼叶叶柄处，阻止叶柄脱落； 可到幼叶叶柄处，阻止叶柄脱落； ②应增加一个对照实验。因为没有对照，难以说 应增加一个对照实验。因为没有对照， 明幼叶叶柄脱落是幼叶产生的生长素所致。 明幼叶叶柄脱落是幼叶产生的生长素所致。 对照设置： 取同一品种，生长状况相同的植物， 对照设置：（1）取同一品种，生长状况相同的植物， 去掉幼叶的叶片和顶芽； 去掉幼叶的叶片和顶芽； 在叶柄横断面上， （2）在叶柄横断面上，涂上一定浓度的生 长素，观察幼叶叶柄的脱落情况。 长素，观察幼叶叶柄的脱落情况。
例题1 例题1
为探究二氧化硫对植物叶片的影响， 为探究二氧化硫对植物叶片的影响，请根据所给的材料 和用具，设计相关的实验步骤。 和用具，设计相关的实验步骤。 材料用具：长势相同的盆栽黄瓜幼苗2 材料用具：长势相同的盆栽黄瓜幼苗2株，2只相同的 小烧杯，大小相同的玻璃罩2 玻璃板2 小烧杯，大小相同的玻璃罩2个，玻璃板2块（比玻璃 罩口径略大）、稀硫酸、亚硫酸钠，凡士林、 ）、稀硫酸 罩口径略大）、稀硫酸、亚硫酸钠，凡士林、水 解题步骤： 2、分析实验原理 解题步骤：1、明确实验目的 、 3、提出实验思路 、 实验变量： 操纵方法： 实验变量： 操纵方法： 使稀硫酸和亚硫酸钠反 应生成SO 应生成SO2，干扰黄瓜幼苗生长 SO2 无关变量： 无关变量： 控制方法： 控制方法： 设置空白对照：不添加SO ①设置空白对照：不添加SO2 光照、 光照、温度 其它因素与实验组相同 等环境因素 ② 适宜的环境 反应变量： 检测方法： 反应变量： 检测方法： 黄瓜叶片生长状况 观察黄瓜叶片生长状况的变化