题目列表(包括答案和解析)

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1.科学性原则:指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。

科学性原则具有两个方面的含义:首先必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体的科学性原则体现在这几方面:(1)实验原理的科学性;实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。(2)实验材料选择的科学性;根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料,是保证实验获得预期结果的关键因素之一。(3)实验方法的科学性;只有科学的实验方法,才能得出正确而可靠的实验结果。(4)实验结果的科学性;这是指对于实验得出的结论不能简单对待,而应该首先记录,然后整理,最后再经过仔细分析,找出它们所能透露给我们的最大的信息量。

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5.得出科学的实验结论:分析实验结果或处理实验数据,肯定或否定假设,从而得出相应的结论。

实验分析类试题也有两种题型,即解释实验现象、结果和根据实验结果得出实验结论。实验分析类试题与实验设计类试题虽然在题目形式和具体要求上有些差异,但在思考方法上非常相似,考生若有清晰的实验设计思路,往往也就具备了较强的实验分析能力。因此,实验分析类试题的解题基本步骤可参照实验设计类试题。

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4.预测实验结果:预测应出现的实验结果(验证性实验)或可能出现的多种实验结果(探索性实验),并科学地加以描述。

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3.设计实验方案:选择合适的实验材料,合理设置变量和对照,并引入科学的测量方法。

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2.分析实验原理:结合所学知识、题目中给出的背景材料及其他基本条件如器材、试剂等,分析实验原理。

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6、模拟实验

   在研究工作中,由于对研究对象不能或不允许进行实际实验,为了取得对研究对象的认识,根据已知的事实、经验和一定的科学理论,设计和构想出研究对象的“替代物”,通过对替代物的实验,以获取研究对象的信息和资料。这种实验就叫做模拟实验。模拟实验是根据相似性原理,用模型来代替研究对象的。这种实际存在的研究对象叫“原型”,而模拟的“替代物”叫“模型”。在实验研究中,实验手段只直接作用于模型,而不直接作用于原型。模拟实验中的模型大致可分为两大类,一类是理论模型,另一类是实物模型。理论模型包括图像模型、逻辑模型和数学模型。实物模型可分为自然模型和人造模型。自然模型是人们从自然界已有的事物中选择出来代替原型作为研究对象的事物。比如:医学中选择某种动物作为人类的模型进行药物反应实验。自然模型在生物实验中有着广泛的应用。人造模型是指人工制造出来的代替原型进行实验的某种装置。人造模型是通过人的控制,人为地制造与原型更为相似或更为一致的模型,它可以克服自然模型的局限性,从而使得模拟实验的结果更为精确和科学。总之,作为实物模型应具备这样的几个特点:(1)与原型有相似关系,即在结构或功能上是相似的。(2)能被人的感官直接感知。(3)可用作实验对象。

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5、析因实验

生物科学史中的一些实验,是生物学家针对某些生命现象或生命运动的变化来寻找其原因而进行的。这种实验称为析因实验。析因实验的特点是:结果是已知的,即所表现出的生命现象是客观的、可见的,而影响或造成这种现象或结果的各种因素,特别是主要因素是未知的。通过析因实验对未知原因的探索,常常导致科学上和重大发现,或科学理论的建立。

析因实验还可以用于探索性实验中实验现象和结果与预期的不一致,或实验出现了异常现象时。在解决实际生活或生产中的具体问题时,也常会用到析因实验。

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4、比较实验

比较实验是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。这种实验要设置两个或两个以上的相似组样:一个是对照组,作为比较的标准;另一个是实验组,通过某种实验步骤,在两组之间判定实验组是否具有某种性质或影响。在实际研究中,根据需要,又把比较实验分为相对比较实验和对照比较实验。

(1)相对比较实验是在两种或多个相似组样之间进行比较,以确定实验组样之间某种特性上的异同、优劣。比如:对双子叶植物和单子叶植物的各个器官解剖后进行比较观察等。

(2)对照比较实验是在两个相似组样中进行,其中一个是已经确定其结果的事物,称之为“对照组”,让其自然发展,实验者对之不加干涉;另一组是未稳中有降的、需要研究的事物,称其为“实验组”。将实验组中的未知因素同对照组的已知因素进行对照比较,通过对实验组的人为干预,以确定该因素的影响作用。对照比较实验在生物学研究中是广泛应用的。依据对研究对象的影响与否,又可以将对照比较实验分为“阳性对照”和“空白对照”。

阳性对照给对照组施以已经被证明是一种有效的处理因素。空白对照给对照组施以对研究对象没有任何影响的处理因素,这样的对照叫空白对照。说明的是“空白”绝不是什么影响因素都不给予,而是针对实验组所要研究的因素给予空白,以突出或纯化所要研究的因素。在对照比较实验中,为了获得可靠的实验结果,应该注意以下两点:第一,除了用于比较的因素外,其他因素必须加以严格控制,并尽量趋于相同;第二,要注意消除实验中的系统误差,这需要采取随机方法抽取样本,并运用数理统计的方法来做出显著性检测。

相对比较实验和对照比较实验虽然都是通过比较的方法进行实验,但两者的不同在于相对比较实验只是对比较的双方做出差异的鉴别,而对照比较实验需要通过与已知因素的对照来确定未知因素的影响或作用。因此,对照比较实验中对相关因素的控制作用即人为干预的作用更大。

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3、定性实验与定量实验

(1)定性实验是判断研究对象具有哪些性质,并判断某种物质的成分、结构或者鉴别某种因素是否存在,以及某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。一般来说,定性实验要解决的是“有与无”、“是与否”的问题,多用于某些探索性实验的初期阶段。主要是把注意力集中于了解研究对象“质”的特性方面,是进行定量实验的基础。

(2)定量实验是为了研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识,就必须探究它们之间的数量关系,否则,得出的结论就可能是相反的。这种揭示各因素之间数量关系的实验称为定量实验。测量是定量实验的重要手段和方法。实际上,生物实验中的量化也是可以用数学函数式表达的,特别是现代生命科学的发展,生命科学统计学已经成为一门重要的生物实验工具学科。

定量实验有定性实验不能取代的作用。它能够从测量到的具体数量上准确地判定研究对象所具有的某种性质及其各种因素之间的函数关系或相关关系,从而更深入地揭示其生命运动规律。

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