实验设计的例题与类型
一、基本解题步骤：
1、准确地把握实验目的进行实验设计前首先要认真审题，准确把握所设计实验的实验目的，否则整个
实验设计就无从谈起。如：有关光合作用的设计是验证光合作用产生0
2还是吸收C0
2
？有关甲状腺激素的
设计是验证它对代谢的影响，还是对发育的影响……等等。
2、细心地弄清设计要求
(1)鉴定高杆小麦是纯种还是纯种，题目中可能要求你用最简易的方法。你若用测交就错了。
(2)怎样使用植物茎杆向一侧生长，题目中可能不准你用任何药剂和器具，你若用单测光或生长素处理则又
错了。
3、精心地策划实验方法：要成功地进行实验设计，就必须正确地选择适当的实验方法。
现将与中学实验有关的一些最常见的经典性的实验方法汇总如下：
（1）化学物质的检测方法如：①淀粉——碘液②还原性糖——斐林试剂、班氏试剂
③C0
2——Ca（0H）
2
溶液或酸碱指示剂④乳酸——PH试纸⑤0
2
——余烬复然
⑥无0
2
——火焰熄灭⑦蛋白质——被蛋白酶分解
（2）实验结果的显示方法如：①光合速度——0
2释放量或CO
2
吸收量或淀粉产生量
②呼吸速度——0
2吸收量或CO
2
释放量或淀粉减少量③原子途径——放射性同位表示踪
④细胞液浓度大小——质壁分离⑤生长激素作用——生长速度（体重变化，身高身长变化）⑥甲状腺激素作用——动物耗氧量，发育速度等⑦细胞是否死亡——质壁分离
⑧胰岛素作用——动物活动状态⑨菌量——菌落数或亚甲基蓝褪色程度
（3）实验条件的控制方法：①增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物
②减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水③除去容器中CO
2——N
a
OH溶液
④除去叶中原有淀粉——臵于黑暗环境⑤除去叶中叶绿素——酒精加热
⑥除去光合对呼吸干扰——给植株遮光⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光
⑧血液抗疑——加入柠檬酸钠⑨线粒体提取——细胞匀浆离心⑩骨的脱钙——盐酸溶液
4、合理地设计操作过程基本的实验方法选定以后，紧接着就要编定具体的操作细节，这些操作细节的设计要合理规范、切实可行，否则也会造成很大的失分。
例①酶促反应的试管是直接加热，还是水浴保温？②使甲状腺制剂、胰岛素、生长激素进入动物体内的方法应是饲喂，还是注射？③不同的情况下要合理地选用不同的水
5、严格地设臵对照实验指除所控因素外其它条件与被对照实验完全对等的实验。
相同：①所有用生物材料②所用实验器具③所用实验试剂④所用处理方法
6、准确地预测实验结果需要预测实验结果，在结果预测上要全面，准确。
例：①测交结果预测，除了全黑,有白有黑外,还有全白。②加碘后，“不变蓝”不等于“无色”或“没有颜色变化”;另外“不变”也不能说成“无现象”。③用亚甲基蓝做菌量检测时,不能把“褪色”说成“无色”
7、简明地组织语言文字如：
①步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，并加以编号。
②试管（或烧杯，水槽等）要加以编号，如A、B或甲、乙等等，这样可使叙说简洁一些。
③叙说中尽量要用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜说成“一样多的”；“振荡”不宜说成“晃动”“摇动”等等。
二、实验设计的例题
例1矿质元素主要是由植物的根系所吸收的，它对植物正常的生长发育至关重要，缺乏矿质元素的植株一
般生长缓慢，植株矮小、瘦弱，而矿质元素的吸收与根的呼吸作用关系密切。请利用下列所提供的材料用具设计一个实验验证根系的有氧呼吸能促进根对矿质养料的吸收。
一、材料用具： （1）玉米幼苗 （2）植物油 （3）脱脂棉 （4）广口瓶
（5）塑料细管 （6）植物无土培养液
二、实验步骤和实验结果
答案：（1）取两只一样大小的广口瓶，分别注入等量的无土培养液，再分别液入等量的少许植物油，在培养液表层形成油膜，编号为甲瓶、乙瓶。
（2）取两株长势大致相同的玉米苗，分别放入上述广口瓶中培养，并用脱脂棉分别加以固定。将两瓶臵
于有光照的地方。每天用塑料细管向甲瓶中吹气数次，乙瓶不吹气，每天观察记录甲、乙两瓶中植株的生长情况。
结果：甲瓶玉米苗生长迅速，植株高大、健壮。乙瓶玉米苗生长缓慢，植株短小、瘦弱。
例2、众所周知绿色植物堪称为自动的空气净化器，能吸收C02放出02这是地球上所有动物和人类赖以生
存的基本前提。因而有些园艺爱好者习惯于夜晚临睡前在自己的卧室内摆放较多的绿色盆景，以提高室内02的含量，你认为这种做法是否恰当？为什么？请利用下面所提供的实验材料和用具设计一个简单的试验来证明你的观点。
一、你的观点
二、实验材料和用具：（1）校园内的桂花树（2）广口瓶（3）火柴 （4）纸张
根据实验材料和用具，写出相应的实验步骤和实验结果
答案：一、因为夜晚绿色植物不仅不能进行光合作用放出02，反而要进行呼吸作用消耗02，因而这种做法反而会使室内02含量降低。
二、步骤：（1）在桂花树上摘下新鲜叶片50片，放在日光下，充分晒干。
（2）取两只广口瓶，在甲瓶内放入50片与上述干叶相同大小的新鲜叶片。在乙瓶内放入50片上述干
叶，将两瓶盖好严格密封，并臵于黑暗处存放24小时 。
（3）将纸张制成可点火的纸棒，用火柴点火后分别迅速伸入甲、乙两瓶中，观察纸棒的燃烧情况。
结果：甲瓶中纸棒迅速熄灭，乙瓶中纸棒仍能燃烧。
例3 现提供新鲜柑桔60个，塑料桶(篮)数个，松树针叶适量，蒸馏水、清水、无色透明保鲜袋若干，医
用APC(保鲜剂)、温湿计、台式天平、量筒、空调机等。请你设计一个实验方案，在室温24℃的条件下，研究松树针叶是否有保鲜作用。
解析： (1)将柑桔分成甲、乙、丙三等份，称好每份的重量。
(2)分组处理。 甲组：不经任何处理，用一塑料桶(篮)把一份柑桔装好，放在室内桌架上。 乙组：在一塑料桶(篮)底铺上适量的松树针叶，放上一层柑桔再铺上一层针叶，如此重复直至把一份柑桔放完，上面再用松针叶覆盖好，放室内保存。
丙组：用适量医用APC(保鲜剂)溶解于蒸馏水配成一定浓度的溶液，把一份柑桔放入浸泡适当的时间。取出后晾干水分，用保鲜袋包装好放塑料桶(篮)中保存。
(3)观察与记录。利用空调机将室温调节为24℃，定时观察各组出现斑点和软腐的情况，做好详细的记录。试验进行到柑桔完全失去食用价值时结束。
(4)实验结果分析。在三组处理中，只要乙组的柑桔保鲜期优胜于甲组，说明松树针叶有保鲜作用，而乙组的保鲜期接近、相等或优于丙组，则说明松树针叶有良好的保鲜作用。
例4．根据已学过的知识，不考虑人工修剪和使用药剂，请设计出不同方法来培育图示的植物盆景，并说明原理。
解析：方法1：给予单侧光照。其原理是单侧光照引起生长素向光侧分布少，背光侧分布多，结果背光侧生长较快，植株向光弯曲生长，利用的是植物的向光性原理。
方法2：将花盆横放，使植株水平放臵一段时间，待植株向上弯曲后再摆正。
其原理是地心引力引起生长素在近地面分布多，背地面分布少，结果近地面生长
快，植株向上弯曲。
动物生理类
例1、为了弄清甲状腺激素对动物新陈代谢速度的影响，请根据所提供的实验材料和用具，简要写出实验步骤和实验结果，并对实验结果进行分析。
一、实验材料和用具：20只生长状况大致相同的小白鼠、鼠笼、鼠饮水器、饲料、甲状腺制剂、
1000ML广口瓶（可严格密封）、手表
二、实验步骤：
三、对实验结果的预测和分析
答案: 二、实验步骤
（1）将小鼠按性别、体重均匀地分为两组（给药组和对照组），每组10只。
（2）在1—2周内在给药组动物的饲料中添加适量的甲状腺制剂，对照组动物进行正常饲养。
(3)将每只小白鼠分别放入容积为1000mL的广口瓶中，把瓶口密封后，立即观察动物的活动并记录存活时间，汇总全组动物的实验结果，计算平均存时间，并与对照组结果进行比较。
三、对实验结果的预测和分析
实验结果：实验组小鼠平均存活时间比对照组短
结果分析：实验组小鼠平地匀存活时间短，说明实验组小鼠单位时间内的耗氧量较大，也说明其体内物质氧化分解速度较快，这说明甲状腺激素能促进动物的新陈代谢。
例2、酶的化学本质是蛋白质。请根据提供的实验材料和用具，设计一个实验对此加以证明。
一、实验材料和用具:1.蛋白酶粉剂 2. 1%的淀粉糊 3.银氨溶液 4.试管5、大小烧杯
6、酒精灯
7、三脚架
8、温度计
9、清水10、滴管
二、实验步骤和实验结果
答案：实验步骤:
（1）用凉开水漱口后，从自身取得唾液臵于小烧杯中备用。
（2）取两个试管，分别编号为1号和2号，然后各注入2毫升唾液。再向1号试管中加入少许蛋白酶粉剂，向2号试管中加入少许清水作用照，然后振荡这两个试管。
（3）将这两个试管放在37℃水中恒温。10分钟后再向这两支试管中各加入2毫升淀粉糊，并振荡后继续放在37℃水中保温10分钟。
（4）10分钟后向这两个试管各加入2毫升银氨溶液，用酒精灯加热恒温水浴至60—70℃，恒温5分钟。
结果：1号试管不出现银镜现象，2号试管出现银镜现象。
例3（2002全国）现有一种由人工膜制成的袋，为检测淀粉和碘能否透
过该膜，现提供试剂和用品如下，铁架台、烧杯和人工膜袋各一个，
1%的淀粉溶液，稀碘溶液和细棉线。
（1）请用上述试剂和用品，设计一个实验装臵，探究淀粉溶液中的淀粉
和碘溶液中的碘能否通过该膜，请用示意图表示（加图注）
（2）实验结果预测及分析
答案（1）右图所示
（2）实验结果预测及分析，一段时间后。
①袋内外液体均变蓝，表明淀粉和碘均不能通过。
②袋内液体均变蓝，表明淀粉和碘均能通过。
③袋内液体变蓝，袋外液体不变蓝，表明碘能通过，淀粉不能通过。
④袋外液体变蓝，袋内液体不变蓝，表明碘不能通过，淀粉能通过。
例4下面是采用动物实验法和临床观察法，来研究甲状腺的内分泌物的功能，分析结果并回答问题。 实验一：用腺体制剂饲喂蝌蚪，结果蝌蚪发育加快，体型小。
实验二：摘除成年狗腺体，结果成年狗食欲不振，臃肿、呆笨、萎蘼。
实验三：摘除小狗腺体，结果除上述症状外，发育停止。
临床四：地方性甲状腺肿，症状是腺体肿大，劳动时心跳快、气短，食用加碘食盐可以防治。
临床五：地方性呆小症，症状是矮小、智力低下、性器官发育不全，孕妇缺碘，可导致呆小症。
临床六：甲状腺功能亢进，症状是基础代谢率过高、神经过敏等。
①根据一、三、五结果，可以推知甲状腺的分泌物具有的功能是________ 。
②根据二、三、六结果，可以推知甲状腺分泌物还有：_________和_________的功能。
③根据四、五结果，可以断定出_________是甲状腺分泌活动不可缺少的原料。
答案：①促进个体发育②促进新陈代谢提高神经系统兴奋性③碘
例5请你设计一个实验，证明动物生长激素的分泌器官及其生理作用。（切除动物垂体情况很复杂，本实验仅作为学生设计实验）
（1）设计原理：______________。
（2）设计方案： ①材料：______________。 ②处理方法：______________。
③根据观察的结果得出结论：_________。
答案：（1）该实验的设计利用了对照实验法的原理，通过对实验组和对照组结果差异的比较得出结论（2）①幼年狗
②实验组：Ａ 切除垂体，Ｂ 切除垂体后每天注射一定量生长激素；对照组：Ｃ 正常狗
③实验组：Ａ 停止生长；Ｂ 先停止生长，后又继续生长。结论：生长激素由垂体分泌，能促进幼小动物的生长
微生物类
例1、在微生物实验中，一般用琼脂培养基来培养细菌等微生物，它在加热后呈液化的溶胶状态，在室温下又呈半透明的凝胶状态。在凝胶状态下其表面及内部的不同部位可生长大量的不同代谢类型的肉眼可见的细菌菌落。请用下列材料和用具，设计一个实验来判定某种细菌的异化作用类型。
一、材料用具：某细菌种，琼脂试管培养基2支，无菌接种设备、恒温箱，水浴锅
二、操作步骤：
三、实验可能会出现哪些结果？并对每一结果作出相应的鉴定。
答案: 二（1）将琼脂培养基试管臵于水浴锅中加热溶化。
（2）待培养基冷却至凝固前，用于无菌接种设备将某细菌接种于一试管培养基中，另一试管不接种作对照，搓动试管，使细菌均匀混于培养基内。
（3）将恒温箱内温度调至30℃左右，等琼脂凝固后，将两试管臵于恒温箱内培养，两天后开始观察，连续观察几天，直至结果清晰为止。
三、（1）若某细菌菌落只生长在培养基表面，则其为好氧性细菌
（2）若某细菌菌落只生长在培养基底部，则其为厌氧性细菌
（3）若表面及全部培养基都有菌落生长，则其为兼氧性细菌
（4）对照管若无菌落出现，说明培养基灭菌和无菌操作合乎要求；若对照管有菌落出现，则说明培养基灭菌或无菌操作不合要求，整个实验应该重做。
例2亚甲基蓝是一种活体染色剂，它在溶液中易被好氧性细菌分解，而使其溶液褪色。请以此为实验原理根据下面所提供实验材料和用具设计一个简单的实验来验证饮用生水不利于身体健康。
一、实验材料和用具：1. 0.01%亚甲基蓝溶液 2.肉汤 3.试管 4.大小烧杯 5.恒温箱6.滴管7.酒
精灯8.无污染的池塘清水9.三角架
二、实验步骤和实验结果
三、对实验结果的分析
答案：实验步骤：
（1）用烧杯取少量清水、在酒精灯上加热至沸腾，然后冷却，再煮沸肉汤并冷却。
（2）取两个试管，分别编号为1号和2号，在1号试管中加入3毫升清水。在2号试管中加入等量的述凉开水。在两支试管中各加入0.5毫升冷却后的肉汤。
（3）将这两个试管同时放在恒温箱（30℃）中恒温24小时。
（4）同时取出这两支试管，在每只试管中滴入10滴亚甲基蓝溶液继续恒温4—5小时，同时观察两试管中溶液的褪色情况。
结果：A试管溶液褪色较快，褪色程度明显，B试管褪色缓慢，褪色不明显。
三、A试管褪色明显，说明其中含菌量较高，这说明清水比凉开水含较多的细菌，可见生活中不宜喝生水，应喝开水以防病菌进入体内引起疾病。
环境保护类
例1、据调查，在我国有很多城市附近的天然水体受到了生活污水的严重污染。其表现主要是水色发绿发蓝，继而发黑、发臭，水生动物大量死亡。很多学者认为含P洗衣粉是造成水体富营养化的一个重要因素。请你利用下面的材料有具设计一个实验对学生们的上述观点加以验证。
一、实验材料和用具：1、取自然界的清水2、玻璃水槽3、含磷洗衣粉
4、发绿池水100ML
5、蝌蚪20只
6、不含磷洗衣粉
答案：实验步骤：
（1）在两只玻璃水槽中放入等量的清水，再加等量的发绿池水，甲槽中加入少许含P洗衣粉，乙槽中加入等量的不含磷洗衣粉。
（2）将甲、乙两槽放在有阳光直射的地方，每天观察水质的变化。
结果：甲槽水原逐渐发绿变黑、发臭，乙槽水制无明显变化。
（3）等甲槽水质变绿黑时，各向甲乙两槽放入蝌蚪10只，并观察蝌蚪的成活情况。
结果：甲槽中蝌蚪逐渐死去，乙槽蝌蚪能正常生活。
例2，近些年来，世界范围内蛙类数量迅速减少，尽管其原因是多方面的，但科学家认为一个重要因素是：臭氧层变薄，日光中紫外线增加，使蛙卵发育中基因突变的几率大大增加。请用下面所提供的材料和用具设计一个实验来判定上述观点的正误。
一、材料用具： 1.蛙受精卵数百粒 2.玻璃水槽三个3.紫外线发射器 4.水温调节棒 5.清水6、
小型空气泵7、蝌蚪饲料8、紫外线遮挡板
二、实验步骤：
三、实验的可能结果及其说明的结论
答案：
二、（1）在甲、乙、丙三个水槽中注入等量的清水，然后各入50粒蛙卵，并用空气泵分别向三个水槽充
氧。
（2）将三水槽臵于室外有日光照射的地方，使甲槽再受较强的紫外线照射，丙槽用遮挡板盖住使其免受日光照射。用水温调节棒使三水槽有相同的水温。
（3）连续观察蛙卵的孵化情况，统计每水槽孵化出的蝌蚪数目和畸形蝌蚪数目。
（4）用饲料饲喂蝌蚪，并观察蝌蚪发育情况，统计每水槽发育出的幼蛙数和畸型蛙总数。
三、（1）若三水槽中蛙卵发育情况无明显差别，说明日光紫外线增加不是蛙类减不重要因素。
（2）若三水槽中蛙卵发育情况差距明显，并且是甲最差，丙最好，则说明日光紫外线增加是蛙类减少的重要因素。
（3）若有其它实验结果，则需认真分析实验操作过程是否有失误和重新探讨紫外线对蛙发育的具体影响。例3某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蛋的影响”的课题研究，他们已将香烟和蒸留水按照1：1的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液，如果你是其中一员，请回答：
（1）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响？（只要一种指标）
（2）做该实验时必备的实验器材是：（3）与出实验的主要操作步骤。
（4）设计一张表格用于在实验时记录数据。
答案（1）要求考生写出明确的测定指标（单位时间内的可量度的指标，如每分钟心跳次数，单位时间内的死亡率或相同数量的水蚤全部死亡所需要的时间等）。
（2）根据（1）写出所需要的主要实验器材，如配臵浓度需要的量度器材、实验用、计时用具等。（1）根据（1）写出主要的实验步骤。表中要反映出不同浓度梯度、对照组、实验重复次数、单位时间，平均值等。具体举一例如下：
（1）不蚤每分钟心脏跳动次数
（2）显微镜、秒表（计时工具）、量筒、烧杯、载玻片、盖玻片等
（3）（1）用蒸溜水稀释烟草浸出液原液，配成3种不同浓度的深液（2）用吸管吸取水蚤，放于载玻片上，盖上盖玻片，调节光线，在显微低倍镜下观察（3）用引流法引流，观察和记录一定时间内水蚤在蒸溜水（对照）及不同浓度烟草出液中心跳次数，得复三次（4）整理实验资料，算出每分钟心跳的平均次数，做出评价。（4）
例1、随着人们对生物生命活动的深入了解，人们将获得越来越大的改造生物体的能力，可以创造出世界上并不存在的新的物种。例如青菜和萝卜本是两个不同的物种，但我们可在它们的基础上创造出一个新物种X，后者可具青菜和萝卜两物种的某些特征，而且还能自行繁殖后代。下面请你根据所提供的实验材料和实验用具，设计出一个简单的实验来培育出新品种X。
一、实验材料和实验用具：1、青菜籽2、萝卜籽3、秋水仙素4、小剪刀5、小毛笔6、纸袋
7、必要的栽培用具和物资
二、实验步骤
答案: 实验步骤
（1）安排好青菜和萝卜的播种期，使两种植株同时进入开花期。
（2）在青菜萝卜即将开花前，打开花被，用小剪刀剪掉青菜花的雄蕊，再使其雌蕊柱头接受一些萝卜花
的花粉，然后套上纸袋。
（3）收获杂交后的种子，并适时播种，对幼苗用秋水仙素处理，处理后所长成的植株即为新品种X 。 其它类
例1、夏末初秋时节，当人们到野外郊游散步时，可见到在不同的环境中生活着不同体色的蝗虫，有的是
草绿色的，有的是黄褐色的，它们的不同体色皆可称为保护色，它能使蝗虫不易被敌害所发现，有利于蝗虫的生存。请你利用这两种蝗虫为实验材料及其它的辅助材料和用具，设计一个简单的实验以验证保护色对物体的作用。
一、 其它材料和用具
二、实验步骤和实验结果（开放性的）
答案一（1）家鸡 （2）捕虫网 （3）绿色草地 （4）枯黄草地（5）可移动的简易塑料大棚 二（1）用捕虫网在野外捕捉草绿色蝗虫和黄褐色蝗虫各200多只。
（2）将塑料大棚移至绿色草地上，在其中较均匀地放入两种蝗虫各100只，然后放入5只家鸡，观察
鸡的捕食情况。
（3）当蝗虫的半数被食时,赶走鸡群,捕捉并清点两种蝗虫的数目。结果：绿色蝗虫数多于黄色蝗虫数
（4）将塑料大棚移至枯黄草地上，在其中较均匀地放入两种蝗虫各100只，然后放入5只家鸡，观察
鸡的捕食情况。
（5）当蝗虫约半数被食时,赶走鸡群,捕捉并清点两种蝗虫的数目。结果：黄色蝗虫数多于绿色蝗虫数 例1 为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：
（1）实验目的（略） （2）实验材料和用具（略）
（3）实验方法和步骤： ①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯ＮａＯＨ溶液，密封不漏气。
②将上述植物及装臵放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯。 ③饥饿一定时间后。自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用。
④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中。
⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘 碘化钾溶液检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。
该实验方案有几项明显错误，请指出错误并改正。
答案：（1）实验步骤②，红色安全灯改为绿色安全灯。（2）实验步骤⑤，葡萄糖改为淀粉。（3）未设对照实验，具体做法（略）。
附：植物生理类设计题命题思路
1、光合作用专题：①验证光合作用需要光（碘；燃烧；动物） ②验证光合作用合成淀粉
③验证光合作用需要吸收C02（用指示剂显示或N a 0H 吸收）
④验证光合作用释放02（燃烧显示；动物显示） ⑤验证光合作用需要适宜的温度
⑥验证光合作用释放的02来自水（半设计——以填空的形式使原有设计完整起来，下同）
⑦验证光合作用暗反应在叶绿体基质中进行（离心分离）
⑧测定光合作用的速度（0
2释放量，CO
2
吸收量）（半设计）
⑨验证色素吸收主要光谱区(原理：A.C0
2吸收快慢B.0
2
释放C.淀粉产生D.光谱分析)
2、呼吸作用专题：①验证呼吸作用分解有机物②验证呼吸作用吸收02
③验证呼吸作用释放C0
2
④验证呼吸作用释放热量⑤测定呼吸作用速度（半设计）
⑥验证温度对呼吸作用的影响⑦验证有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行
3、矿质代谢专题：①验证植物生活需要某种无机盐②验证矿质吸收与呼吸作用关系密切
③验证矿质吸收与水分吸收是相对独立的过程④验证植物对矿质元素的吸收具有选择性。
⑤验证（NH）
2
SO4是生理酸性盐。⑥验证Mg对叶绿素合成的重要作用。
⑦验证含C
a
的无机盐在植物体内不可移动。⑧验证含K的无机盐能使植株茎株健壮。
4、水分代谢专题：①验证植物细胞吸水、失水原理(萝卜条A.挖洞B.长度变化C.重量变化)
②测定细胞液浓度③验证蒸腾作用消耗了绝大部分水分⑥验证膜的特性
④验证蒸腾作用与水分吸收的关系⑤验证水分的运输是通过导管进行的
5、生长素专题:①验证生长素的某一项生理功能②验证生长素的极性运输（茎段倒立）
③验证高浓度生长素能抑制芽的发育④利用太空环境验证背地性由重力引起
⑤验证根、芽、茎在生长素敏感性上的差异⑥验证其它植物激素的某项生理功能
⑦设计使茎弯曲的方案（A、药剂法B、光照法C、重力法）
6、工艺设计专题:①设计使菊花早开的方案②设计使果实无籽的方案（2种）
③设计使根向一面生长的方案（3种）④设计培育高大植株的方案（3种）
⑤设计使一棵树结多个品种果实的方案7、验证发芽的麦粒中含淀粉酶
附：动物生理类设计题命题思路
1、酶专题:①验证酶有催化作用（A、淀粉、银氨溶液B、H20
2、菜叶）
②验证酶是蛋白质（淀粉、蛋白酶、碘）③验证酶有高效性（淀粉、H
2
SO4、碘）
④验证酶有专一性⑤测定淀粉水解所需时间⑥测定酶的最适温度、最适PH
⑦验证胆汁的乳化作用⑧设计鉴别五种消化液的方案
2、甲状腺激素专题:①验证对代谢的促进作用（动物耗02显示）②验证对发育的促进作用
③设计培育小型化动物的方案④检测经50℃热水处理后是否有活性
3、其它激素专题: ①验证长生激素能促进动物生长（体重显示、身长显示）
②验证保幼激素的生理作用（发育时间）③验证蜕皮激素的生理作用（发育时间）
④验证垂体能分泌促甲状腺激素（耗0
2
显示）⑤验证胰岛素的生理作用（昏迷显示）
4、验证02对蛙卵孵化的影响
5、验证无机盐对维持细胞形态的作用（溶血现象）
6、验证温度对哺乳动物代谢强度的影响（耗02显示）
7、验证温度对蛙卵孵化的影响
8、验证脊神经前、后根的生理功能9、验证发热能提高动物对病菌的抵抗力
10、验证疯牛病的致病因子不含核酸（半设计）
11、验证蛙皮肤有重要的呼吸功能12、验证鱼鳔有调节身体比重的功能
附：微生物类设计题命题思路
1、判定微生物异化作用的类型。
2、验证酵母菌呼吸作用产生C02。
3、验证02对发酵的抑制作用。
4、验证青霉菌的杀菌作用。
5、验证唾液、泪液、胃液、耳垢等的抑菌作用。
6、验证大蒜的杀菌作用。
7、验证皮肤、口腔、肠道中含大量微生物。8、验证食物变质主要是由微生物所引起的。
9、验证制酱中的真菌能分泌蛋白酶（霉菌、唾液、淀粉、碘）10、比较不同环境中微生物含量的多少。
附：环保类设计题命思路：（1）酸雨对动植物发育的影响（2）紫外线对蛙发育的影响
（3）农药对蛙的影响（4）林木的杀菌作用（5）水污染对水生动物的影响
（6）含P洗衣粉对水质的影响（7）含N农用肥料对水质的影响（8）活性泥对水体的净化能力（9）苔藓植物对空气污染的指示作用（10）水生植物对水体的净化能力
（11）烟雾对生物体的毒害作用（12）空气污染对生物体的影响
附：遗传变异类设计题命题思路：1、黑色雄牛是否纯种如何鉴定？
2、抗病小麦是否纯种、最简便的鉴定方法是什么？
3、设计培育超级鲤鱼的方案（半设计）
4、如何用一雄性白猴尽快地繁殖出更多白猴？
5、杂交育种的操作步骤
6、单倍体育种的操作步骤
7、设计多群果蝇基因型的鉴定方案
8、设计多个兔子基因型的鉴定方案9、利用伴性基因培育后代可定雌雄的幼苗的方案
10、验证太空环境容易引起的生物变异11、设计培育抗冻西红柿的方案（半设计）
附：其它类设计题命题思路: 1、验证抗药性突变不是由于抑菌药物所诱发的？（半设计）
2、验证RNA是遗传物质。（半设计）
3、验证朊病毒的化学本质是蛋白质。（半设计）
4、验证伞藻伞形遗传是细胞核遗传(半设计) 5.验证肺炎双球菌的DNA是遗传物质(半设计)
6、验证马铃薯是同源四倍体（单倍体能繁殖）
7、验证光照对蚜虫发育的影响。
第五章准实验设计 第一节单组准实验设计 一、准实验设计 （一）定义：介于真实验和非实验之间的一种设计类型，能在一定程度上控制无关变量，操纵自变量、控制实验处理,但不能随机的选择和分配被试。 准实验设计的应用：人格研究、临床心理的研究、社会心理以及教育心理研究常常采用准实验设计。 准实验设计的特点 ?不需要随机化程序（与实验或真实验最大的区别）；研究者只能选择那些已具有了某种不同程度特征的被试。而不能像真实验那样从总体中随机选取被试或随机分组。 ?能有效解决生态效度和外部效度问题,但不能从准实验研究结果中作出因 果关系的结论，其主要原因是在研究的变量上缺乏严格控制，因而其内部效度较低。 ?现场研究中采用最多的是准实验设计，不过准实验并不一定都在现场进行。 例：霍桑实验（照明实验、福利实验、群体实验、谈话实验）； 社会心理学家所说的“霍桑效应”也就是所谓“宣泄效应”。霍桑工厂是美国西部电器公司的一家分厂。为了提高工作效率，这个厂请来包括心理学家在内的各种专家，在约两年的时间内找工人谈话两万余人次，耐心听取工人对管理的意见和抱怨，让他们尽情地宣泄出来。结果，霍桑厂的工作效率大大提高。 这种奇妙的现象就被称作“霍桑效应”。 准实验设计与实验设计的关键区别 它和真实验的主要区别在于，准实验中没有运用随机化程序进行被试选择和实验处理；也不能完全主动地操纵自变量。 在实验设计中，样本的随机分配形成了具有完全可比性的两个组别：实验组和控制组。
准实验设计用对照组取代了实验设计中的控制组。研究者努力创造一个与实验组在所有重要方面都尽可能相似的对照组，但与随机分配产生的控制组而言，它的可比性已经大为逊色了。 时间序列设计 【时间系列设计】 要对实验组做周期性的一系列测量，并在测 量的这一时间系列中间呈现实验变量（X），然后比 较实验变量前后的一系列测量记录是否有显著差异。 （一）模式 O１O２O３O４ＸO５O６O７O８ （二）应用 坎贝尔关于康涅狄格州的交通死亡人数与实施严 惩制度的关系的研究。 可能出现的结果类型 从两方面考虑结果： 延续性：主要指引入实验处理后的成绩水平或斜率的变化是持续性的还是暂时性的(D、F、G) 。 潜伏性：指引入实验处理后的变化是即时产生的还是潜伏一段时间后才发生。 时间序列设计的统计分析 要点：要结合各次前测和各次后测成绩的变化趋势，联系起来进行统计分析。
实验心理学实验设计方 案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
一、研究课题：考察“不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异”[预期可能结果：不同的面部表情，识别速度有差异；或者不同的面部表情，识别的准确率也有差异] 引言：速度—准确性权衡是关系到一切反应时实验信度的基本问题，下面我们将尝试通过一个简单的生活化的实验来展示任务速度和任务准确性之间普遍的权衡关系。在反应时实验中，当被试追求较快的速度时，必然要以牺牲准确性为代价。同样，当被试力求高的准确性时，也必然要以放慢速度为代价。在具体的实验中，被试究竟会如何权衡二者的关系，取决于很多因素。本实验主要探讨不同面部表情（痛苦、微笑、悲哀、快乐）识别速度与准确率是否存在显着差异。 假设：假设不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异 二、实验目的：通过实验证明不同面部表情（痛苦、微笑、悲哀、快乐）的识别速度与识别准确性存在差异，本实验旨在研究不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异，通过自编的e-prime实验程序对四十名被试进行施测。 三、实验材料：痛苦、微笑、悲哀、快乐的图片（均选自于标准的实验图片库）、电脑、e-prime程序 四、实验设计 采用单因素完全随机化设计 自变量为不同面部表情、区分为（痛苦、微笑、悲哀、快乐）四种。每个小组只接受一种实验处理，只对一种表情做出反应。 因变量为反应时、准确率，分别是识别的准确率、以及被试对不同面部表情识别的反应时。
五、实验程序： 被试构成： 采用简单随机抽样，在弘德楼随机选取了几个自习室，共选取了40个被试。男女各半，年龄为18-23岁，随机分为四个小组。 研究工具： 在计算机上自编好e-prime实验程序 研究过程 （1）正式实验前被试要先进行几次类似练习，以熟悉按键反应。 （2）被试坐在电脑前，接受相同的指导语。其指导语为：“在接下来的一段时间里你将继续进行此类题目的正式作答，请用心作答”。被试按键确认后即开始正式实验、期间不再中断休息。 （3）使用主试自编计算机视觉搜索程序，每帧呈现一副面部表情图片，每幅图片呈现的间隔时间一致，随机播放图片。每种表情的图片都有10张，每张呈现2次，共呈现20次，所有表情图片共呈现80次。痛苦按“1”键、微笑按“2”键、悲哀按“3”键、快乐按“4”键。其中第1小组只对痛苦做反应、2小组只对微笑做反应、3小组只对悲哀做反应、4小组只对快乐做反应。每出现一幅图要求被试按对应的反应键，计算机自动记录反应时间和正确率。 六、数据处理 采用进行统计分析。 以不同面部表情为自变量，反应时和准确率为因变量。 针对两个反应指标均可分别采用单因素完全随机化/独立样本的方差分析来进行差异检验。
实验设计练习题 1.用一种复合饲料饲养动物，每天增重的kg数及其相应的概率如下： 问：(1)每天增重的数学期望是多少?(2)方差是多少? 2.在容量分析中，计算组分含量的公式为W=Vc,其中V是滴定时消耗滴定液的体积，c是滴定液的浓度。今用浓度为（1.000±0.001）mg/mL的标准溶液滴定某试液，滴定时消耗滴定液的体积为（20.00±0.02）mL，试求滴定结果的绝对误差和相对误差。 3.甲、乙两发酵法生产青霉素的工厂，其产品收率的方差分别为S12=0.46S22=0.37.现甲工厂测得25个数据，X=3.71g/L,乙工厂测得30个数据，Y=3.46 g/L,问它们的收率是否相同？ 4.为检验某种血清预防感冒的作用，将用了血清的500人与未用血清的另500人在一年中的医疗记录进行比较，统计它们是否曾患感冒，得下表中的数据。问这种血清对预防感冒是否有效？ 5.某城市从4个排污口取水，经两种不同方法处理后，检测大肠杆菌数量，单位面积内菌落数列于下表。请检验它们是否有差别。
6.用两种不同的实验方法，测定同一种材料，得到以下两组数据，试进行回归分析。 7.茵陈蒿是由茵陈、栀子和大黄3味药组成。为研究这3味药对利胆作用的最佳配方，取成年大白鼠做正交试验。以引流胆汁的充盈长度（cm）为指标（给药前与给药后毎10分钟的均数之差作为统计分析的实验指标值）。考察的因素与水平如下：
8.用三种方法从一种野生植物中提取有效成分，按4种不同浓度加入培养基，观察该成分刺激细胞转化的作用，由于条件有限，每天只完成一个重复，三天完成全部试验。试进行数据分析. 9.某啤酒厂在试验用不发芽的大麦制造啤酒的新工艺过程中，选择因素及其水平如下表，不考虑因素间的交互作用。考察指标Yi为粉状粒，越高越好。采用拟水平法将因素D的第一水平136重复一次作为第3水平，按L9(34)安排试验，得试验结果如下表，试进行方差分析，并找出好的工艺条件。
心理学实验设计方案 一，实验题目：人类在背诵英语单词时，英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 1.1选用短的英语单词背诵时，背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好； 1.2背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 2.1自变量：单词的长度，背诵时间 2.2因变量：背诵者的记忆效果（在分析中，选取单词默写正确个数为 2.3额外变量：被试的性别、智商水平，疲劳效应等 2.3.1额外变量的操控方法： 2.3.1.1选择性别数量上相等的被试（男10女10） 2.3.1.2选择在同一智商水平（按韦克斯勒智力量表）的被试 2.3.1.3让被试在实验中休息 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名，每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 4.1选择100个英语单词（其中，长短单词各50个）作为实验材料，20名被试把他们随机分配到四个处理水平上，每个处理水平上分配5名被试。 4.2让每组被试记忆单词，短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词，长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词；记忆的短时间为5分钟，长时间为10分钟。 4.3记忆时间到时，让被试默写自己记忆的单词；批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度：0度、10度和15度，试设计一项实验来证明，哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计
1. 提出假设：在计算机和水平面之间的三种倾斜度中，0度，10度和15度中，打一段相同的材料（使用相同的语言），在完成任务以后，比较一下哪种任务完成的时间是最少的，假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试：筛选被试：在对被试进行选择的过程中，需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前，要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行，给他们500字的中文文字，在最后的结果中筛选出在3-4分钟内完成的被试，这样能够排除掉打字技术对成绩的干扰。其中选出被试45名。每个被试分别接受三个水平的实验处理（0度，10度和15度）。 单因素被试间设计 3. 实验材料 3台配置一样的电脑，分别是：0度，10度和15度。 分别给被试呈现不熟悉的材料，避免对材料有熟悉度，每段文字500字。 4. 实验程序 (1) 把被试统一安排在指定教室进行，事先不需要太多的交流。 (2) 指导语：大家好，今天我们要进行一项文字输入的测试。在屏幕中央将会出现一篇文字，请您以最快的速度输入文字。在我说开始后，大家可以开始了。 (3)电脑自动记录被试完成的时间。 (4)进行数据分析。 三、研究者要探讨灯光强度与颜色对反应时的影响，试设计一个2×2实验研究范式。(要求说明实验中自变量、因变量与控制变量，是组间设计还是组内设计，被试如何分组，实验结果如何整理等) 参考答案： 实验设计：采用2×2多因素实验设计。 该实验研究的自变量有两个：灯光强度：分为强、弱两个水平，灯光的颜色：可分为红、绿两种不同颜色的灯光。这样，共有四种实验处理：红色的强光、红色的弱光、绿色的强光、绿色的弱光。 因变量：记录每个被试在不同实验条件下的反应时间。 控制变量：所有被试的练习次数、准备状态、额外动机、年龄以及其他个别差异应保持相等。
《实验设计与分析》 习题与解答 P41 习题一 1.设用三种方法测定某溶液浓度时，得到三组数据，其平均值如下： 1x (1.540.01)mol /L =± 2x (1.70.2)/mol L =± 3x (1.5370.005)mol /L =± 试求它们的加权平均值。 解：①计算权重： 21 1100000.01w = = 2 12250.2w == 2 1 3400000.005w == 1:2:310000:25:40000400:1:1600w w w == ②计算平均值 1.54400 1.71 1.5371600 1.538 1.5/40011600 x mol L ?+?+?= =≈++ 5.今欲测量大约8kPa （表压）的空气压力，试验仪表用①1.5级，量程0.2MPa 的弹簧管式压力表；②标尺分度为1mm 的U 形管水银柱压差计；③标尺分度为1mm 的U 形管水柱压差计。 求最大绝对误差和相对误差 解：①max 0.21000 1.5%3x kPa ?=??= R E =3 100%37.5%8 R E =?= ②3 3 max 1109.8113.610133.4160.133x Pa kPa -?=????== 0.133 100% 1.66%8 R E = ?= ③33max 1109.81109.810.00981x Pa kPa -?=???== 0.00981 100%0.12%8 R E = ?= 6.在用发酵法生产赖氨酸的过程中，对产酸率（%）作6次测定。样本测定值为：3.48, 3.37, 3.47, 3.38, 3.40, 3.43，求该组数据的算术平均值、几何平均值、调和平均值、标准差s 、总体标准差σ、样本方差s 2、总体方差σ2、算术平均误差Δ和极差R 。
实验心理学实验设计： 记忆的测量 —再认与知觉辨认 学院：教育科学学院 班级：10级应用心理学 姓名：XX 学号：XXXXXX
研究课题：内隐记忆是否存在及其与外显记忆的区别主试：XX XXX XXX等人 引言： Schacter等1980年进行了一个实验研究。首先让被试阅读一些单词，例如：assassin，octopus，avocado，mystery，sheriff，climate。一小时后，再做两次实验：首先是再认测验，被试不会有任何困难；其次是补笔测验，向被试呈现一些有字母残缺的单词，要求尽可能地将残缺字母填补上，例如：ch__nk，o_t_us，_og_y_，_l_m_te。在这次测验中，被试对其中的两个残缺单词很难做出正确解答，即chipmunk和bogeyman；而对其它单词就很容易了。这是因为在一小时以前见过octopus和climate这两个词。这种记忆被称为启动效应（priming effect）。 在实验中，Schacter等人对测验的时间间隔进行了控制，有的是在一小时后，有的是在一周后进行测试。在这两种情况下，后者对所学单词的再认，即有意识的回忆，远不如前者准确，但对于补笔测验的结果，两种情况下完全等同。这就是说，引起单词填补测验中的启动效应的，是在测验前看到这一单词所引起的某种并非自觉记忆的因素。同样有意思的是，对某一单词而言，即使被试不记得在学习阶段看到过这一单词，启动效应也会产生。事实上，不管被试记不记得在学习阶段看到过该单词，启动
效应的强度是一样的。这些研究结果似乎告诉我们：启动效应的产生不依赖于有意识的记忆。 在大量实验的基础上，Graf和Schacter于1985年提出了内隐记忆和外显记忆两个概念，内隐记忆从现象上来讲就是：被试在操作某任务时，不经有意识地回忆，存储在大脑中的信息会在操作中自动起作用。内隐记忆的特点是：被试对信息的提取是无意识的。由于内隐记忆的特征限制，要测量内隐记忆只能用间接法，而不能按照传统方法直接来测量记忆的内容。目前，测量内隐记忆的方法有知觉辨认、单词补笔等。本实验采用知觉辨认和再认的方法，以验证内隐记忆现象的客观存在，比较外显和内隐记忆测试的结果有何不同。 提出假设： 假设存在内隐记忆，那么也就存在启动效应。被试对于已经学习过的词语辨认正确率应该显著高于没有学习过的新词。实验目的： 通过实验证明存在内隐记忆，比较内隐记忆与外显记忆的不同点。 实验材料： 实验材料：纸、笔、电脑、90个汉语词语。80个汉语词语分为学习组和混淆组，每组40个。缓冲词10个对每个被试都相同，不包含在学习词中，随机呈现。
试验设计期末试卷 A 一、判断题 1、双因素优选法的方法包括：对开法、旋升法、平行线法和黄金分割法。 （ ） 2、交互作用是不能随意安排的。 （ ） 3、若试验不考虑交互作用，则表头设计可以使任意的。 （ ） 4、拟水平法不能保证整个正交表均衡搭配，只具有部分均衡搭配的性质。 （ ） 5、两数的对数平均值总大于他们的算术平均值。 （ ） 6、一组试验值的几何平均值常小于它们的算术平均值。 （ ） 7、在正交设计结果的直观分析法中，可以直接用极差来确定因素的主次顺 序。 （ ） 8、拟水平法不仅可以对一个因素虚拟水平，也可以对多个因素虚拟水平，是正交表的选用更方便、灵活。 （ ） 二、选择题 1、下列不是解决多指标正交试验的分析方法是 （ C ） A 、综合平衡法 B 、综合评分法 C 、综合评价法 2、属于单因素优选法的是 （ A ） A 、黄金分割法 B 、A 旋升法 C 、对开法 3、 )(m n r L 括号中的r 表示 （ B ） A 、最多允许安排因素的个数 B 、因素的水平数 C 、正交表的横行数
4、图一反映了精密度和正确度的关系，下列说法正确的是 （ A ） 图一（见课本P9，图（a ）） A 、精密度好，正确度不好 B 、精密度不好，正确度好 C 、精密度好，正确度好 三、填空题 1、试验数据表可分为两大类：记录表 和 结果表示表 。 2、对正交试验结果的分析，通过那个两种方法，一种是直观分析法 ，一种是方差分析法 。 3、不放置因素或交互作用的列称为 空白列 。 4、二水平因素的交互作用只占 一 列，三水平因素之间的交互作用则占 两 列，r 水平两因素的交互作用要占 r-1 列。 5、对指数函数x b ae y =选择适当的变换，使之变成一个一元线性回归方程 x b a y + =ln ln 。 四、计算题 1、设甲、乙两组观测值为： 甲： 乙： 已知甲组数据无系统误差，试在显着水平a=时，检验乙组测定值是否有系统误差？(T 1=33, T 2=63) （答案见课本14页）
三因素实验设计 对三因素重复测量实验设计进行数据处理 一、三因素完全随机实验设计数据处理 过程： 1、打开SPSS软件，点击Data View ，进入数据输入窗口，将原始数据输入SPSS 表格区域； 2、在菜单栏中选择分析→一般线性模型→单变量； 3、因变量Dependent Variable方框中放入记忆成绩（JY），固定变量（Fixed Factor(s)）方框中，放入自变量记忆策略、有无干扰和材料类型； 4、点击选项（Options）按钮，选择Descriptive statistics，对数据进行描述性统计；选择Homogeneity tests，进行方差齐性检验； 5.结果分析： 描述性统计量 因变量:记忆成绩 记忆策略有无干扰材料类型均值标准偏差N 联想策略d i m e n s i o n 2无干扰实物图片5图形图片5 总计10有干扰实物图片5图形图片.894435 总计10总计实物图片10图形图片10 总计20 复述策略d i m e n s i o n 2无干扰实物图片5图形图片5 总计10有干扰实物图片5图形图片.836665 总计10总计实物图片10图形图片10 总计20 总计d i m e n 无干扰实物图片10图形图片10 总计20有干扰实物图片10图形图片10
s i o n 2 总计20总计实物图片20图形图片20 总计40 被试间变量效应检验结果：A、B、C的主效应均极显着（P<）；AB 交互效应显着； AC 交互效应极显着；BC 交互效应不显着；ABC 交互效应极显着。对于二阶与三 阶交互效应显着的，还需进行简单效应与简单简单效应检验。 主体间效应的检验 因变量:记忆成绩 源 III 型平方和df均方F Sig. 校正模型7.000截距1.000 A1.000 B1.000 C1.001 A * B1.037 A * C1.007 B * C1.146 A * B * C1.002误差32 总计40 校正的总计39
通过实验设计培养能力 发表时间：2011-08-19T12:29:39.827Z 来源：《学习方法报教研周刊》2011年44期作者：吕美儿 [导读] 有些实验成功率又不高，更抑制了学生学习科学的兴趣和积极性。 浙江省永康市第三中学吕美儿 培养学生能力是现代教育的主要标志和根本任务。科学成为未来世纪的中心学科，更应重视对学生能力的培养。科学实验是科学教学的主要内容，是科学老师常用的教学手段，也是学生学好科学的有效方法。所以，以科学实验为突破口，探索一条培养学生能力的有效途径是必要的，也是可行的。在我国，现行中学教材中的科学实验大多是照方抓药式的验证性实验，启发性、探索性不强，影响了对学生能力的培养。有些实验成功率又不高，更抑制了学生学习科学的兴趣和积极性。 一、传统实验与设计实验 中学生所做过的绝大多数科学实验都是教材中预先设计好的实验。学生只是通过实际操作，观察一下实验现象，得出事先已确定的结论。这种实验，我们称之为传统实验。现行传统科学教材中安排的实验对学生形成、理解、巩固所学的科学知识有一定的作用，但由于实验安排始终处于概念理论的领队地位，实验仅仅作为验证科学知识的手段，而缺乏对知识信息作纵向和横向的反馈，因此会阻碍学生创造思维的发展，不利于能力的培养。 与传统实验相对应的是自己设计实验，这种实验只给出实验目的，要求学生自己设计实验方案、选择实验器材、药品、确定实验步骤、分析实验结果。设计性实验是传统实验的延续和发展，是克服学生普遍存在的理论高分、实验低能的有效手段。实验设计是一个动手动脑、培养学生多方面能力的过程，是寻方治病的过程。在实验设计过程中常常会有别有天地的实验现象和心理感觉，学生兴趣盎然。同时学生也会遇到挫折和失败，这也是对学生进行挫折教育、发展学生非智力因素的一种有效手段，这也是我们现代教育中所必须的。 二、实验设计的定义界定和作用 实验设计是根据实验课题所提出的实验目的，让学生在学得的科学知识和实验技能技巧的基础上，选择恰当的实验方案来解决问题的过程。实验设计的课题一旦提出，学生作为认识主体必定要经历思考步骤（想法）和操作步骤（做法）两个科学认识过程。首先需要分析课题所要得到的科学事实是什么，再依次选取欲得到这些事实应采取的正确方法，所使用的仪器设备，应控制的外界条件，对实验结果的分析评估等等，这一系列的思考步骤为认识主体指明和制定了正确的认识方向和道路，是主体顺利达到科学认识目的的主观手段和工具。作为操作步骤则是为主体提供具体的行为方法途径，是主体顺利达到科学目的的现实手段和工具。因此，实验设计这一方法的实施恰恰就是借助于问题情境下，思考步骤和操作步骤两方面的强化实践，使学生在科学知识的学习中有效地提高解决问题的能力，从而也就有效地落实中学科学教学大纲中所提出的“要重视能力培养和科学方法教育”的要求。 三、实验设计能力的培养目标 1. 对实验原理、方法、装置的进一步完善，会提出改进意见； 2. 对于给出的各种方案，能分析和优选出最佳实验方案； 3. 综合运用已学过的科学基础知识和实验基本技能，根据确定的实验目的，自行设计科学实验方案，验证结论，得出规律，探索新知识，解决新问题。 四、实验设计实验的几点说明 1．在平行班中进行试验，结果是试验班与对照班相比，试验班学生的自学能力、思维能力、观察能力、动手能力及意志品质等方面均强于对照班。中考时试验班学生实验题失分率明显降低。 2．实验设计给学生创造了一个良好的学习氛围和最佳的学习心境，大大提高了学习效率。尤其是设计“失败实验”，经过“失败—成功”的多次反复，对学生的震撼力深刻、持久。在这一过程中，学生获得了科学知识，培养了能力，促进了身心发展，培养了良好的意志品质和实事求是勇于探索的精神。同时使学生受到科学研究方法的训练，对他们以后的工作和学习都打下一定的基础。 3．在实验设计过程中，寻找了许多生活及工业废旧物资，如废塑料瓶、废干电池等，来代替科学仪器和药品，这样既减少了环境污染，又做了科学实验，变废为宝，一举两得。这一做法对改善偏远、落后的农村中学的办学条件和实验条件，提高实验的开课率，无疑是一条可行的路子。 可见，在中学科学教学中，加强实验设计，是培养学生能力的有效途径，我们应予以重视、研究和发展，以培养更多的既掌握一定科学知识，又具备一定能力的社会主义建设人才，使科学教育更好地为祖国的科学事业和经济建设服务。
实验设计练习题 姓名: 张慧学号: 2 一、下面有10个心理效应的相关实验,请判断它们的自变量、因变量以及设计类型。 1、进门坎效应 如果一个人接受了她人的微不足道的一个要求,为了避免认知上的不协调或就是想给她人 留下前后一致的印象,就极有可能接受其更大的要求。 【实验1】美国社会心理学家弗里德曼与弗雷瑟在实验中提出的。实验过程就是这样的:实验者让助手到两个居民区劝说人们在房前竖一块写有“小心驾驶”的大标语牌。她们在第一个居民区直接向人们提出这个要求,结果遭到很多居民的拒绝,接受的仅为被要求者的17％。而在第二个居民区,实验者先请求众居民在一份赞成安全行驶的请愿书上签字,这就是很容易做到的小小要求,几乎所有的被要求者都照办了。她们在几周后再向这些居民提出竖牌的有关要求,这次的接受者竟占被要求者的55％。 因变量: 房前竖“小心驾驶”的大标语牌的接受者的概率 实验设计的类型( A ) A.被试间设计 B.被试内设计 2、巴纳姆效应(暗示效应) 人们常常认为一种笼统的、一般性的人格描述十分准确地揭示了自己的特点,心理学上将这种倾向称为“巴纳姆效应”。 【实验2】有位心理学家给一群人做完明尼苏达多项人格检查表(MMPI)后,拿出两份结果让参加者判断哪一份就是自己的结果。事实上,一份就是参加者自己的结果,另一份就是多数人的回答平均起来的结果。参加者竟然认为后者更准确地表达了自己的人格特征。 因变量: 对报告内容的选择; 实验设计的类型( B ) A.被试间设计 B.被试内设计 3、德西效应 就是指在某些情况下,当外加报酬与内感报酬兼得的时候,外加报酬(主要就是奖励)反而会抵消内感报酬的作用。
记忆心理学实验设计 专业：08级经济统计 学号：I60814030 姓名：王思瑶 实验项目名称：不同学业成绩类型的工作记忆研究 前言： 工作记忆是执行功能的主要成分之一。执行功能就是指在完成复杂的认知任务时，对各种认知过程进行协调，以保证认知系统以灵活、优化的方式实行特定目标的一般性控制机制；它的本质就是对其它认知过程进行控制和调节，而它的根本目的就是产生协调有序的、具有目的性的行为[1]。工作记忆是指个体存储信息和加工信息的平台。它是对信息暂时保持与操作的系统，它在表象、言语、创造、计划、学习、推理、思维、问题解决和决策等高级认知活动中起着非常重要的作用[2]。包括中央执行系统(central executive)、视觉空间存储器(visuouspatal sketch pad，VSSP)和语音环路(phonological loop)3个部分。中央执行系统负责工作记忆中的注意控制，其功能类似于一个能量有限的注意系统，该系统负责指挥各种次级系统的活动。视觉空间存储器对视觉图象信息进行操作。语音环路贮存与复述言语信息，在获得语言词汇中其起重要作用。这3个部分共同决定了工作记忆中信息的编码、表征、存储形式、提取以及容量等[3]。目前国内外对学习有障碍的学生进行工作记忆研究的成果不少，尤其是对数学学习困难的学生进行工作记忆研究的成果更是层出不穷，所达
成的共识是数学学习困难与工作记忆能力下降有密切关系[4]。对普通学生的学习认知加工活动和工作记忆关系的大量研究发现，学生的学业表现与工作记忆存在密切的关系。如果真是这样，那么，对学习不良儿童工作记忆的研究不仅有助于深入了解学习不良的性质、特点和成因，而且对于我们帮助学习不良儿童克服学习困难，制订有效的预防和干预措施也将具有重要的意义。到目前为止，研究者对学习不良儿童工作记忆的特点，以及这种特点的性质做了广泛而深入的研究，取得了一系列重要的成果[5]。有研究发现，工作记忆对于学习、思维、语言理解等复杂认知任务的完成起着非常重要的作用，确保各种认知加工活动的顺利进行。到目前为止，虽然不同学者对工作记忆的看法存在差异，但毫无疑问，工作记忆可以被看作为一种对信息进行暂时性加工和储存的能量有限的系统，其最重要的特点是它保证信息在有干扰的环境中能被及时提取，即在提取有用信息的同时抑制无关的干扰信息，从而避免有可能出现的不适宜加工[6]。根据以往的研究结果，无疑，工作记忆能力下降对数学学习有较大影响，那么对语文学习影响怎样？因此试图采用实证方法来考察工作记忆广度与不同学业成绩类型学生学习的关系。以便为教师对不同学业成绩类型的学生进行有效的工作记忆训练提供一些理论依据。 实验目的：考察不同学业成绩类型学生的工作记忆广度发展情况。实验对象：被试来自某市13所中小学学校，根据全市3次统考平均成绩及科任教师对学生学习能力的综合评定，选择小学三年级(80人)、五年级(80人)、初中二年级(80人)、高中二年级(80人)学生
【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。 3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应； 响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型 ε+=),,(1n x x f y Λ表示，其中 ),,(1n x x f y Λ=是因素的值n x x ,,1Λ的函数，称为响应函数。 6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。 10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。 11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。 2．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的 2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验 5对获得的数据进行分析和推断。 3．试验设计的相关分析有哪几种？ 一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。 二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？ 方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显着，从而可确定要进行试验的因素； 另外，方差分析的观点认为，只需对显着因素选水平就行了，不显着的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或由其它指标确定。 5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系 6．产品的三次设计是什么？ 产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。 三、(15分) 1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格
心理学实验设计方案Revised on November 25, 2020
心理学实验设计方案 一，实验题目：人类在背诵英语单词时，英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 选用短的英语单词背诵时，背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好； 背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 自变量：单词的长度，背诵时间 因变量：背诵者的记忆效果（在分析中，选取单词默写正确个数为 额外变量：被试的性别、智商水平，疲劳效应等 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名，每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 选择100个英语单词（其中，长短单词各50个）作为实验材料，20名被试把他们随机分配到四个处理水平上，每个处理水平上分配5名被试。 让每组被试记忆单词，短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词，长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词；记忆的短时间为5分钟，长时间为10分钟。 记忆时间到时，让被试默写自己记忆的单词；批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度：0度、10度和15度，试设计一项实验来证明，哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计 1. 提出假设：在计算机和水平面之间的三种倾斜度中，0度，10度和15度中，打一段相同的材料（使用相同的语言），在完成任务以后，比较一下哪种任务完成的时间是最少的，假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试：筛选被试：在对被试进行选择的过程中，需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前，要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行，给他们500字
试验设计与数据分析试题（A） 一、选择题： 1、已知某样品质量的称量结果为：2.0 10±g，则其相对误差，为： A、2.0， B、2.0 ±，C、% 2D、% 2.0 2、用法寻找某实验的最优加入量时，若当前存优范围是[628,774]，好点是718， 则此时要做试验的加入点值是() A、.628＋774 2B、628＋×(774－628) C、628＋774－718 D、2×718－774 3、经过平面上的6个点，一定可以找到一个次数不高于（）的多项式。 A、4 B、5 C、6 D、7 4．有一条1 000 m长的输电线路出现了故障，在线路的开始端A处有电，在末端B处没 有电，现在用对分法检查故障所在位置，则第二次检查点在() A．500 m处B．250 m处 C．750 m处D．250 m或750 m处 5、L8（27）中的7代表（） A. 最多允许安排因素的个数 B. 因素水平数 C. 正交表的横行数 D. 总的实验次数 6、. 在L9（34）表中，有A，B，C三个因素需要安排。则它们应该安排在（）列 A. 1，2，3 B. 2，3，4 C. 3，4，5 D. 任意3列 ★7、某实验因素对应的目标函数是单峰函数，若用分数法需要从[0，21]个试验点中找最佳点，则需要做试验的次数是() A．6次B．7次C．10次D．20次
★8、. 用L 8（27）进行正交实验设计，若因素A 和B 安排在第1、2列，则A×B ，应排在第（ ）列。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 ★9、正方体的边长为2.010±，则体积的绝对误差限为： A 、32.0 B 、32.0? C 、2.0 D 、60 ★10、有一双因素优选试验，20≤x ≤40,10≤y ≤20.使用纵横对折法进行优选．分别对因素x 和y 进行了一次优选后其新的存优范围的面积为（ ） A 、200 B 、100 C 、150 D 、50 二、填空题 1．已知某样品质量的称量结果为：2.07.58±g ，则其绝对误差限为 ；相对误差为 。 2、一个正方形的边长为2.010±，则其面积的绝对误差为 。相对误差为 。 3、用牛顿法求方程0)(=x f 的根，则迭代公式：=+1n x 。 4、用牛顿法求方程x e x -=2的根，现取10=x ，1x = 。 5、给定1+n 个点，一定可以找到一个次数不高于n 的 过这1+n 个点。 6、经过（1，2），（3，5）两点的一次多项式为： 。 7、经过),(00y x ，),(11y x 两点的插值多项式为： 。 8、经过),(00y x ，),(11y x ，),(22y x ，三点的插值多项式为： 。 9、将拟合方程 x b a y +=1进行线性化处理，则令=Y ，=X ，线性方程为： 。 10、将拟合方程x b ae y =进行线性化处理，则令=Y ，=X ，线性方程为： 。 11．已知一种材料的最佳加入量在110 g 到210 g 之间，若用法安排实验，则第一次试点的加入量可以是________g.
对三因素重复测量实验设计进行数据处理 一、三因素完全随机实验设计数据处理 过程： 1、打开SPSS软件，点击Data View ，进入数据输入窗口，将原始数据输入SPSS 表格区域； 2、在菜单栏中选择分析→一般线性模型→单变量； 3、因变量Dependent Variable方框中放入记忆成绩（JY），固定变量（Fixed Factor(s)）方框中，放入自变量记忆策略、有无干扰和材料类型； 4、点击选项（Options）按钮，选择Descriptive statistics，对数据进行描述性统计；选择Homogeneity tests，进行方差齐性检验；
o n 2图形图片20总计40 被试间变量效应检验结果：A、B、C的主效应均极显著（P<）；AB 交互效应显著； AC 交互效应极显著；BC 交互效应不显著；ABC 交互效应极显著。对于二阶与三 阶交互效应显著的，还需进行简单效应与简单简单效应检验。 主体间效应的检验 因变量:记忆成绩 源 III 型平方和df均方F Sig. 校正模型7.000截距1.000 A1.000 B1.000 C1.001 A * B1.037 A * C1.007 B * C1.146 A * B * C1.002误差32 总计40 校正的总计39 a. R 方 = .852（调整 R 方 = .819）
简单效应检验： 在主对话框中，单击Paste按钮，SPSS会把原先的全部操作转换成语句并粘贴到新打开的程序语句窗口中，在命令语句中加入EMMEANS引导的语句； 结果：当被试使用联想策略进行记忆时，无干扰条件的记忆成绩极显著优于有干扰条件的记忆成绩；当被试使用复述策略进行记忆时，无干扰条件的记忆成绩也极显著优于有干扰条件的记忆成绩。当被试使用联想策略进行记忆时，实物图片的记忆成绩极显著优于图形图片的记忆成绩；当被试使用复述策略进行记忆时，实物图片与图形图片的记忆成绩无显著差异。 简单简单效应检验： 结果：所以a,b,c有显著差异。 二、重复测量一个因素的三因素混合实验设计数据处理 过程： 1.Data View ，进入数据输入窗口，将原始数据输入SPSS表格区域 2.Analyze → General Linear Model → Repeated Measures（在菜单栏中选择分析→一般线性模型→重复变量） 3.在定义被试内变量（Within-Subject Factor Name）的方框中，设置被试内变量标记类型，在定义其水平（Number of Level）的对框中，输入3，表示有两个水平，然后按填加（Add）钮。 4.按定义键（Define），返回重复测量主对话框，将b1、b2、b3选入被试内变量（Winthin-Subjects Variables）方框中，将a、c选入被试间变量框中。 5.点击选项Options，进行如下操作： ①将被试内变量b（三个水平）键入到右边的方框中，采用[LSD（none）]法进行多重比较， ②选择Descriptive statistics命令，对数据进行描述性统计。 选择Homogeneity tests进行方差齐性检验。
怎样培养学生是实验设计能力 科学探究包括“七个环节”，根据教学目标提出一个有价值的问题，会引发许多的猜想；猜想仅停留在主观层面。要验证猜想，就得制定计划和设计实验。如果没有制定计划和设计实验这一环节，一切问题无法解决；一切猜想无法验证。只有合理设计试验这一环节，才能进行实验、搜集数据；从而进行分析论证，进而交流和评估。因此，设计实验在科学探究中就像一根栋梁，承上启下。如何养学生设计实验能力；笔者认为可以从以下几个方面尝试： 一、在筛选猜想中设计实验 根据生活经验或创设物理情景中，引发学生提出问题后；学生会从不同角度、不同认知、不同经历，提出种种猜想；这是一个发散思维过程。我们不可能对所有猜想都一一用实验验证。例如；探究电阻大小与什么因素有关；学生猜想有长度、密度、体积、横截面积、质量、材料等有关。那么，我就与学生一起分析考虑长度、横截面积，实际上考虑了体积；考虑材料实际上考虑了密度；考虑了体积、密度，实际上考虑了质量。经过分析，学生才明白为何只考虑材料、长度、横截面积以及温度。这样也大大节省进行实验时间。但这不能走向极端；有时探究某些物理量难以分析而试验又容易做，还是依猜想设计实验。比如，探究摩擦力大小与什么因素有关？学生猜想除了与压力、接触面粗糙程度有关外；还涉及压力的作用点、运动方向、运动速度、接触面面积等等，可以做实验给学生看，并不占有教学时间。
二、在明确实验原理中设计实验 物理教材中涉及物理量之间的定量关系常常用公式表示。例如：V=S/t、ρ=、I=U/R 等等；往往将这些公式作为原理设计实验。测运动物体的平均速度，只要测运动物体的路程以及通过这段路程的时间，围饶测这两个物理量，选用器材和仪器设计实验。有时为了减小误差，还要考虑先测什么，后测什么，选用器材和仪器的规格。在测定电功率实验中，实验 设计思路是：根据实验原理，明确要测物理量是电流和电压；根据所测物理量设计电路图，从电路图中体现选用器材和仪器的规格，然后连接实物电路（提醒注意事项、实验步骤），根据所测物理量设计表格。设计思路清晰，给学生程序性知识，学生设计实验能力就会在 潜移默化中提高。 三、在比较实验方案中设计试验 在探究欧姆定律实验中，我让学生根据实验原理上台板画设计电路图。甲同学画设计电路图没带滑动变阻器元件符号；乙同学画设计电路图带滑动变阻器元件符号。针对这种情况， 让全班同学展开讨论取得共识：甲同学画设计电路图只能测一组电流和电压值，乙同学画设计电路图能测多组电流和电压值，可做到保持R两端的电压不变，且操作方便。比较实验方案虽然费时，但在以后设计测电功率电路费时较少，非常值得。比如在测液体密度时， 是直接测量法还是用剩余法好？让学生进行比较，从而培养学生改进实验的意识，到达提高 设计实验能力。 四、在明确实验方法中设计实验
1.设计一个多因素实验，要求有一个自变量与语言有关，一个自变量与语言无关，分别说明： （1）你研究的问题； （2）自变量 （3）因变量 （4）变了控制 （5）实验材料的处理 （6）实验过程 （7）数据的统计处理 答：（1）我研究的问题是：年龄与文章主题熟悉度对小学儿童阅读理解的影响 （2）自变量 A．年龄（被试间变量），分3个水平：8岁（小学一年级儿童）、10岁（小学三年级儿童）、12岁（小学五年级儿童）； B．文章主题熟悉程度（被试内变量），分2个水平：熟悉（和儿童生活紧密相关的文章，如描述游乐园的文章）、不熟悉（儿童很难接触领域的文章，如论述某个生僻物理原理）。（3）因变量 因变量为阅读理解成绩，对被试回答文章后选择题的情况进行评分，每道题答对计1分，答错或未答计0分，共30题，满分为30分。每位被试的得分即阅读理解成绩。 （4）变量控制 A．儿童性别，控制方法：在同一个年龄选择同样数量的男生、女生； B．儿童智力水平，控制方法：排除智力水平太高或太低的儿童（由教师评定）；C．文章字数，控制方法：全部选择字数在400左右的文章，字数变动在20字之内；D．生字水平，控制方法：讲生字控制在5-10个，生字指超出小学语文大纲的汉字。（5）实验材料 A．与儿童生活紧密相关的文章3篇，每篇400字左右，包含生字5-10个，每篇文章后有5道针对内容的选择题，四选一，由5位资深语文教师共同编制； B．儿童很难接触领域的文章3篇，每篇400字左右，包含生字5-10个，每篇文章后有5道针对内容的选择题，四选一，由5位资深语文教师共同编制。 （6）被试选择、材料分配与实验过程 每个被试均阅读全部6篇文章，阅读完每篇文章都要完成文章后额选择题，共限时40分钟，文章呈现的顺序在被试间按照拉丁方进行平衡。 （7）数据的统计处理 A．数据处理：删除得分在平均数上下三个标准差之外的被试数据； B．描述统计分析：计算出6个处理水平结合下被试得分的平均数和标准差； C．方差分析：使用SPSS软件分析主效应和交互作用。 如果因素一（年龄）主效应显著，再进行事后检验，判断差异主要存在与哪两个或三个水平之间。然后结合描述统计分析，得出显著大于或小于的结论。