淺析高中生物實驗設(shè)計的原則和改進方法

摘 要：高中生物是一門實驗為主的自然科學(xué)學(xué)科，而通過生物實驗教學(xué)，加深學(xué)生對于書本理論知識的理解，同時促使學(xué)生掌握實驗的方法和技巧，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手實踐能力。隨著新課程改革的深入開展，高中生物實驗教學(xué)的質(zhì)量有了很大提高，但是在生物實驗教學(xué)過程中還是存在一些問題。筆者在本文中，闡述了高中生物實驗設(shè)計的原則，探究了生物實驗的改進方法，促使高中生物實驗教學(xué)的質(zhì)量得到提高。

關(guān)鍵詞：高中生物 實驗設(shè)計 原則 改進方法

中圖分類號：G633.93 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（c）-0088-01

實驗設(shè)計是指在正式進行實驗之前，在原則和目標(biāo)的指導(dǎo)下，運用已經(jīng)掌握的科學(xué)知識，制定實驗方案。高中生物是一門實驗為主的自然科學(xué)學(xué)科，因此，教師要給予實驗教學(xué)足夠的重視。實踐證明，高中生物實驗設(shè)計要遵循一定的原則，才能夠確保實驗設(shè)計的科學(xué)性，提高高中生物實驗教學(xué)的有效性。

1 高中生物實驗設(shè)計的原則

1.1 科學(xué)性原則

生物實驗設(shè)計的科學(xué)性，是指要明確生物實驗的目的，使用正確的實驗原理，選用科學(xué)的實驗材料和實驗方法，確保定制的實驗方案與生物學(xué)科的基本原則和原理相符合，千萬不能夠偏離實驗的原理和相關(guān)的生物知識。

1.2 可行性原則

生物實驗的可行性，就是指設(shè)計的實驗方案具有可操作性。

1.3 對照性原則

比較是確定事物之間異同和關(guān)系的過程，它是思維過程中的一個重要環(huán)節(jié)，也是能否提取和概

括本質(zhì)特征，舍棄非本質(zhì)特征的重要前提。實驗中的無關(guān)變量非常多，因此在設(shè)計實驗時，要嚴格控制，平衡和小吃無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。實踐證明，設(shè)計對照實驗是消除無關(guān)變量影響最為有效的方法。高中生物實驗設(shè)計中，對照可分為空白對照、自身對照、條件對照、相互對照等。

1.4 機性原則

隨機是指分配于實驗各組對象（樣本）是由實驗對象的總體中任意抽取的，即在將實驗對象分配致各實驗組或?qū)φ战M時，它們的機會是均等的。如果在同一實驗中存在數(shù)個處理因素（如先后觀察數(shù)種藥物的作用），則各處理因素施加順序的機會也是均等的。通過隨機化，一是盡量使抽取的樣本能夠代表總體，減少抽樣誤差；二是使各組樣本的條件盡量一致，消除或減少組間人為的誤差，從而使處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)更加客觀，便于得出正確的實驗結(jié)果。

1.5 可重復(fù)性原則

重復(fù)是保證實驗結(jié)果可靠性的重要措施。由于受到各種因素的影響，任何實驗都會存在誤差，所以需要多次重復(fù)的進行實驗，才能夠得到可靠的結(jié)果。重復(fù)的作用可以從兩個方面來看：一是降低試驗誤差，擴大試驗的代表性；二是估計試驗誤差的大小，判斷試驗可靠程度。因此，在實驗設(shè)計時，必須要注意實驗的可重復(fù)性。

1.6 單一變量原則

實驗中的變量可以分為：實驗變量和反應(yīng)變量兩種。實驗變量是實驗操作過程中的自變量；反應(yīng)變量是實驗過程中的因變量，這就要確保實驗過程中的實驗變量與反應(yīng)變量是相對應(yīng)的。另外，還要確保單一變量的操作規(guī)范性，盡量的避免無關(guān)因素的影響，也就是說控制無關(guān)變量不變，單單改變實驗變量。

1.7 嚴整性原則

實驗設(shè)計的嚴整性，是指實驗?zāi)康拿鞔_、實驗原理科學(xué)、實驗操作嚴謹規(guī)范、實驗步驟簡潔明了、實驗現(xiàn)象明顯、實驗結(jié)果準(zhǔn)確、實驗推斷科學(xué)合理。

2 高中生物實驗設(shè)計的改進方法

生物實驗設(shè)計是一種探究性的教學(xué)活動，探究往往是由問題開始的，因此作為一線的教師，要認識到發(fā)現(xiàn)問題的重要性。在日常的實驗教學(xué)過程中，教師要將生物實驗的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成為問題，巧設(shè)問題，能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的求知欲望，使學(xué)生積極主動地通過自身的努力找到解決問題的方案。另外，教師構(gòu)建和諧的學(xué)習(xí)氛圍，消除學(xué)生的恐懼心理，使學(xué)生大膽的提出自己的疑惑。學(xué)生提出疑惑時，教師不要急于苛責(zé)學(xué)生，而是給予學(xué)生正確的引導(dǎo)，使學(xué)生心中的疑惑得到解決。教師還要及時地整合學(xué)生提出的問題信息，采用科學(xué)合理的方式方法解決問題，促使學(xué)生分析問題、解決問題的能力得到提高，同時激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如，在《影響酶活性的條件》這一實驗中，學(xué)生往往會出提出很多問題：用什么試劑能夠了解溫度對于酶活性的影響？溫度高低對酶活性的影響有區(qū)別嗎？多高的溫度才能夠使酶失去活性呢？酶活性達到最高需要的溫度是多少，等等。從上述問題，可以看出學(xué)生在探究溫度對酶活性的影響是，并沒有受到教材只是的局限性，且提出的問題都具有探究的價值。這樣的過程，不僅能夠加深學(xué)生對于書本知識的理解，還能夠使學(xué)生體會到探究生物知識的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的積極性。因此，作為當(dāng)代的高中生物教師，要樹立新的教學(xué)理念，將課堂交還給學(xué)生，消除學(xué)生的恐懼心理，構(gòu)建平等和諧的師生關(guān)系，使學(xué)生大膽的提出問題，從而提高高中生物實驗教學(xué)的有效性。

新課改背景下，實驗設(shè)計的重點是指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，而不是將代替學(xué)生設(shè)計實驗方案，因此，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，使學(xué)生能夠以解決問題的科學(xué)思維完成實驗設(shè)計。首先，明確實驗的目的，指明實驗需要解決的問題。高中階段學(xué)生的分析能力還是非常有限的，往往不能夠準(zhǔn)確抓住實驗設(shè)計的關(guān)鍵點，因此在設(shè)計實驗時，教師要采用科學(xué)合理的方式，使學(xué)生明確實驗的目的。例如，教師要將實驗變量與反應(yīng)變量之間的關(guān)系講解清楚，使學(xué)生認識到對照實驗的重要性，促使學(xué)生掌握正確觀察實驗結(jié)果和實驗變量的方法。其次，找到實驗設(shè)計的重點，指出解決問題的方法。生物實驗設(shè)計不僅需要掌握教材的理論知識，還需要學(xué)生具備創(chuàng)新思維，能夠從問題出發(fā)，找到解決問題的方法。在日常的生物實驗教學(xué)中，教師要充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)和指導(dǎo)作用，注重訓(xùn)練學(xué)生的思維，促使學(xué)生得到全面的發(fā)展，慢慢掌握生物實驗設(shè)計的相關(guān)能力。

3 結(jié)語

高中生物實驗設(shè)計不能盲目的進行，而是要遵循相關(guān)的原則，確保實驗設(shè)計的科學(xué)和理性，因此，在日常的生物實驗教學(xué)中，教師要樹立新的教學(xué)理念，創(chuàng)新和完善教學(xué)模式，充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，鼓勵學(xué)生提出問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，使學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力得到提高。

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