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1、实验设计的基本原则实验设计的基本原则 臧 恒 2010.12科学性原则科学性原则 指实验的目的要明确，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的基本原则。随机性原则随机性原则 指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于：一是可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；二是平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。平行重复原则平行重复原则 即控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。单一变量原则单一变量原则 即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观
2、察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。自变量自变量：实验中实验者所操纵的因素或条件。：实验中实验者所操纵的因素或条件。因变量因变量：实验中由于自变量而引起的变化：实验中由于自变量而引起的变化 和结果。和结果。无关变量无关变量：实验中除自变量以外的影响实验：实验中除自变量以外的影响实验 现象或结果的因素或条件。现象或结果的因素或条件。额外变量额外变量：实验中由于无关变量所引起的：实验中由于无关变量所引起的 变化和结果。变化和结果。变量变量：实验过程中可以变化的因素或条件。：实验过程中可以变化的因素或条件。等量对照原则：等量对照原则：在实验设计中
3、，通常设置对在实验设计中，通常设置对照组（照组（除了自变量外，其余因素除了自变量外，其余因素都保持不变的实验都保持不变的实验），通过干预），通过干预或控制研究对象以消除或减少实或控制研究对象以消除或减少实验误差，鉴别实验中的处理因素验误差，鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。同非处理因素的差异。（1 1）空白对照：不给对照组任何处理因素。）空白对照：不给对照组任何处理因素。（2 2）条件对照：虽然给对照组施以部分实）条件对照：虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。验因素，但不是所要研究的处理因素。（3 3）自身对照：对照和实验都在同一研究）自身对照：对照和实验都在同一研究
4、对象上进行。对象上进行。（4 4）相互对照：不单独设立对照组，而是）相互对照：不单独设立对照组，而是几个实验组相互对照。几个实验组相互对照。对照试验的设计方法 添加法：给研究对象施以自变量进行干扰，探索自变量。排除法：排除自变量对研究对象的干扰，同 时尽量保持研究对象的稳定。判定原则：针对添加法的对照实验，有自变量的一组为实验组，无自变量的一组为对照组。针对排除法的对照试验，无自变量的一组为实验组，有自变量的一组为对照组。例例1.1.为验证光是植物生长发育的必要条件，为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下试验：选择生长状况一致的小麦幼设计如下试验：选择生长状况一致的小麦幼苗苗200200株
5、，随机均分为实验组和对照组，分别株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。下面是关于实验组或对照处理并预期结果。下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是正确的是 实验组实验组 对照组对照组 黑暗中培养黑暗中培养 在光下培养在光下培养 生长良好生长良好 生长不良生长不良 A A B B C C D D 例例2.2.现有四个实验装置，若要验证绿色现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生开花植物产生O O2 2需要光和验证需要光和验证O O2 2是否由是否由绿色植物释放，则应选用的实验组合分绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是：别是：A和和 B和和 C和和 D和和