试验的准备和预试验

2.1.1　试验准备

在试验之前，应做好充分准备，除对试验所需的仪器、设备、材料、试剂等做好准备外，还应对试验环境进行科学合理的布置，以保证各处理有较为一致的环境条件。

1）材料的准备与处理

对于多数生物试验来说，选择和处理好试验材料，直接影响试验的结果。因为材料选择得好，在试验过程中才能操作方便，便于试验结果的观察测定。例如，在植物叶绿体中色素的提取和分离试验中，如果用菠菜、飞蓬等软质叶片的植物作试验材料，因为含水量高，滤液颜色较浅，色素分离的效果不是十分明显；用小叶黄杨、大叶黄杨等硬质叶片作为材料，滤液的颜色较深，但由于叶片质硬，研磨极为费力；如果采用幼龄臭椿树叶、女贞叶作材料，研磨容易，滤液翠绿而色浓，色素带分离的效果对比鲜明。

在品种试验及栽培技术研究试验中，须事先测定各品种种子的千粒重和发芽率。各小区（或各行）的可发芽种子数应基本相同，以免造成植株营养面积与光照条件的差异。作物育种初期，试验材料较多，而每间材料的种子数较少，不可能进行发芽试验，则应使每小区（或各行）播种粒数相同。移栽作物的幼苗也应按这一原则来计算。

在作物田间试验中，种子材料准备按照试验计划的要求，应计算好各小区（或各行）播种量，称量或数出种子，每小区（或每行）的种子装入一个纸袋，袋面上写明小区号码（或行号）。水稻种子的准备，可把每间小区（或每行）的种子装入尼龙丝网袋中，挂上编号标牌，以便进行浸种催芽。需要药剂拌种的，应在种子准备时做好拌种。准备好当年播种材料的同时，须留同样材料按次序存放仓库，以便遇到灾害后补种时备用。

在测定食品样品中金属元素和某些非金属元素（如砷、硫、氮、磷等）的含量时，由于这些元素常与蛋白质等紧密结合形成难溶、难离解的化合物，测定时就需要对试验材料进行有机物破坏处理。先将样品置于坩埚中小心炭化，再在高温下灼烧，使炭化了的食品样品在空气中氧的作用下，分解成二氧化碳、水和其他气体而挥发，剩下无机物供测定用。

2）仪器用具的准备

仪器用具能否正常使用，直接关系到试验的成败。因此，必须严格按照试验计划要求，将所需仪器、用品检验后，按照要求的次序摆放在实验台上，保证试验能按步骤顺利进行。如显微镜，在每次使用之前，都要进行检测，尤其是带有测微尺的显微镜，各个部件都应按照统一标准进行维护组装，目镜也要通过指针安装调试好。

对色谱分析类仪器来说，除试验材料要进行预处理外，仪器本身的预热和正确准备也很重要。气相色谱仪在开机之前应做到：

①检查仪器电路和气路，确保正常。

②打开载气钢瓶总阀，调节减压阀，使出口压力为7～8 kg/cm2（1 kg/cm2＝98 kPa）。

③调节流量控制器右侧的载气压力调节旋钮，使压力表为5～6 kg/cm2。

④调节流量控制器右侧的两个载气质量流量控制旋钮，使载气流量为40～60 mL/min。

对分光光度计类仪器来说，新安装的仪器或使用过的仪器在重新使用前都必须进行性能指标检验。检验内容主要包括以下6个方面：

①指示波长准确度的检验。

②透光度准确度的检验。

③杂散光的检验。

④分辨率的检验。

⑤基线稳定度与平直度检验。

⑥吸收池配套性的检验。

除性能指标检验外，在使用前应开机预热20 min以上。

3）试剂的配制

试剂配制是否符合试验要求，直接影响着试验的结果。例如，苏丹红、甲紫（异名为龙胆紫）、亚甲基蓝、双缩脲试剂、斐林试剂等常用的生物组织染色、显色试剂，其组成、浓度、配制方法等都有严格的规定，稍有差错就会影响试验效果。再者，有些试剂还需作必要的调整才可用于试验。

4）试验场所的准备

试验场所的准备主要是对实验室环境及用具进行清洁、消毒，同时检查水、电、通风、光照等设备是否能正常运转。

对室外试验，试验地的准备也很重要。试验地在区划前，应该按试验要求施用基肥，最好采用分格分量方法施用，以实现均匀施肥。试验地在犁耙时，要求做到犁耕深度一致，耙匀耙平。犁地方向应与将来作为小区长边的方向垂直，使每一重复内各小区的耕作情况一致，因此犁耙工作应延伸到试验区边界外几米，使试验范围内的耕层相似。

2.1.2　预试验

所谓预试验，就是在正式试验之前先做一个试验，这样可为试验的进一步进行摸索条件，也可检验试验设计的科学性与可行性，以免由于设计不周、盲目开展试验而造成人力、物力、财力的浪费。因此，预试验也必须与正式试验一样认真进行。

通过预备试验，可检验出材料准备是否成功；仪器用具是否齐备及能否正常使用；化学试剂的配制是否符合试验要求，等等。同时，也能检验试验的方法和步骤是否正确、简明，是否符合试验设计的要求。

通过预备试验，可较好地控制无关变量。在试验过程中，控制无关变量很重要，如果控制不好或者不控制无关变量，就不能得出因变量与自变量之间的必然联系。例如，探索生长素类似物促进插条生根的最适宜浓度试验中，要研究的是不同浓度药液对插条生根的影响，自变量是生长素类似物的浓度，但其中有许多无关变量都会对试验结果造成明显的影响。例如，处理插条的方法（溶液浸泡法、沾蘸法）；处理插条时间的长短（1小时、1天、1星期）；同一组试验所用的植物材料（选一年生枝条还是选二年生枝条；怎样选，选择的依据是什么）；经生长素类似物处理之后的插条的培养，培养基的选择（土培法、沙培法、溶液培养方法，哪种方法更方便结果的统计）；结果统计的方法（统计根的长度还是根的数目；隔三天统计一次还是隔五天统计一次），等等。要准确地控制好这些无关变量，试验前不仅要预试验，而且要经过多次预试验才能把握准确。

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预实验在实验准备中的作用

预实验是指在进行实验教学或科学研究时，经常需要在正式实验前先做一次实验，简称预实验。预实验对实验教学工作意义重大，以下有几点心得：

（1）细致多想，充分准备

细致多想是指在进行预实验时，对所准备的实验进行反复多次的认真思考。正式的实验教学就是要把预实验所使用的器械、药品、试剂一一罗列出来，进行充分的准备。这需要了解实验目的与实验方法，细致解读实验步骤，详细列表，以避免在正式的实验教学过程中出现仪器没有调试好、材料不合适以及结果不理想等情况。例如，形态学实验“小鼠腹水肝癌淋巴道转移实验研究”，对小鼠的固定要用到苯板，按照以往的经验只要是苯板即可，但是在做预实验过程中，找到的苯板又薄又疏松，无法固定小鼠，于是在正式实验时及时更换了材料。看似一个小细节，如果没有做过预实验，只是按照经验，必然在正式实验教学过程中引起秩序混乱，影响实验教学效果。经验论、纸上谈兵在实际工作中是行不通的。

（2）反复多做，保证结果

反复多做是指在进行预实验时，如果对实验的结果不是很满意，或者与规定的实验结果不相符，应积极、主动地查找原因，反复实验，保证实验结果的准确性，而不应该把无现象说成有现象，把错误现象说成正确现象。例如，“小鼠腹水肝癌淋巴道转移实验研究”这个实验，淋巴结并不是每次都有肿瘤转移，这就需要反复多做，由于肿瘤细胞的接种量并不是一成不变的，它可以随着接种部位、小鼠的生理情况以及气温的变化而变化，因此，看似与以往一样的过程，也需要通过预实验反复摸索，确保实验效果，保证实验教学优质完成。

（3）积极多学，努力提高

所谓多学，就是指以实践学习为主，加强理论知识的学习。提高技术水平，熟练掌握各个学科的知识，融会贯通，提高自己的综合业务素质是非常必要的。

（4）善于反思，及时总结

失败并不可怕，关键是要善于思考，及时总结，将自己的经验与体会记录下来，与大家分享成果、交流经验、共同提高。实验准备是脑力劳动和体力劳动的结合，是实验技术和基本理论的结合。只有在实验准备过程中不断积累、创新、总结经验，才能不断提高自己的业务能力，从而促进教学质量的提高。

总之，在思想上要重视实验准备工作，而预实验在实验教学过程中是一堂实验教学课成功与否的关键。因此，应切实做好预实验，为提高实验教学质量作出努力。

反思与练习

1.试验的准备主要做些什么工作？注意事项分别是什么？

2.预实验的定义、作用和好处是什么？