人教版高中生物实验专题讲座1 实验设计的“原则”与“变量”分析.docx

[技能必备]
1.实验设计遵循的三大基本原则
（1）单一变量原则：即除自变量（实验变量）以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同（大小、生理状况、年龄、性别等）、实验器具相同（型号、洁净程度等）、实验试剂相同（用量、浓度、使用方法等）和条件相同（保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等）。
（2）对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同（其他因素都相同），以便减小实验误差。
（3）平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。
2.三类变量（自变量、因变量、无关变量）分析
3.教材中探究类实验的变量分析
实验名称
自变量
因变量
无关变量
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度（至少三种）
酶的活性（加碘液后溶液颜色的变化）
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
不同pH（至少三种）
酶的活性（气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度）
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式
氧气的有无
CO2生成量（澄清石灰水的混浊程度）；酒精产生（用酸性***钾检测）
葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
模拟探究细胞表面积与体积的关系
琼脂块体积的大小
物质运输的效率
NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中的群落演替
时间
群落的变化
水族箱的培养条件和环境等
4.实验设计策略
（1）程序
（2）步骤书写
①步骤
第一步：等量分组、编号（注意不同实验材料“等量”的描述）
第二步：单一变量处理，其他条件相同且适宜（无关变量的控制）
第三步：观察记录结果
②实验结果
结论：将实验的结果用文字、曲线图、柱形图、表格等形式予以表达。
[技能展示]
1.（2021·江西金太阳全国大联考）生物实验设计的关键是实验变量的确认，下列对实验自变量的确认，不正确的是（　　）
A.比较过氧化氢在不同条件下分解速率的实验中，自变量为催化剂的种类
B.观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中，自变量为环境溶液
C.为破译密码子而进行的蛋白质体外合成的实验中，自变量为氨基酸的种类
D.探究影响酵母菌种群数量增长因素的实验中，自变量可为培养液的量
答案　A
解析　比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验中，自变量是不同的条件，如温度、催化剂的种类等，A错误；植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中，细胞所处的环境溶液（的浓度）是自变量，B正确；为破译密码子而进行的蛋白质体外合成实验，是在不同试管中分别加入一种氨基酸，自变量是氨基酸的种类，C正确；培养液量的多少会影响酵母菌种群数量的最大值等，D正确。
2.（2020·河南示范高中联考）下列有关实验设计的叙述中，正确的是（　　）
A