高中生物實驗設計的基本原則和步驟

冷長貴

【關鍵詞】 生物教學;實驗;設計;原則;步驟;問題

【中圖分類號】 G633.9 【文獻標識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2015） 02—0065—01

生物是一門以實驗為基礎的學科，實驗設計題也是高考中的重要題型，同時還是高考復習教學中的重點和難點。下面，筆者結合教學實踐，就高中生物實驗設計的基本原則和基本步驟作以簡單介紹。

一、實驗設計的基本原則

1.科學性原則。所謂科學性原則，是指實驗的原理要符合科學原理，實驗結果的預期要有科學依據，實驗的各個環節不能偏離生物基本知識和基本原理。

2.單一變量原則。所謂單一變量原則，是指控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響。除了整個實驗過程中要處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。一般來說，應該做到以下幾點：一是所用生物材料的數量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面要盡量相同或大致相同;二是所用實驗器具（試管、燒杯、培養皿、廣口瓶等器具）的大小型號要完全一樣;三是所用實驗試劑的成分、濃度、體積要相同，尤其要注意體積上等量的原則;四是所用處理方法要相同。

3.對照性原則。對照是實驗控制的手段之一，目的是消除無關變量對實驗結果的影響。實驗對照原則是設計和實施實驗的準則之一。

二、實驗設計的基本步驟

實驗設計的基本步驟包括：了解題目要求、明確實驗目的、分析實驗原理、確定實驗思路、設計實驗步驟、分析實驗結果。

1.了解題目要求。首先要明確題意，只有明確題意才能方向明確，少走彎路。

2.明確實驗目的。實驗目的是確定實驗原理和設計實驗方案的依據，而對于實驗設計來說，實驗目的是題干中必須明確的條件，否則整個實驗設計就無從談起。因此在實驗設計前，一定要認真審題，準確把握實驗目的。

3.分析實驗原理，確定實驗思路。一個結論可通過許多不同的實驗來驗證，但究竟應該選用何種設計方案，則要根據題目的具體要求來確定。所以在把握實驗目的之后，要弄清題目的設計要求，之后在此基礎上確定實驗思路。

4.設計實驗步驟。實驗步驟是實驗設計的核心，在解答實驗設計題目中，對于實驗能力的考查主要是通過實驗設計的步驟來體現的。最好的實驗設計思路也要通過具體的實驗步驟來體現。要合理設計好實驗步驟，一方面需要學生掌握一定的實驗理論知識，明確實驗設計應遵循的原則;另一方面要有一定的實驗技能。

5.分析實驗結果。實驗是手段，結果才是目的。因此，一定要對實驗結果進行討論、分析。

三、實驗設計過程中要注意的幾個問題

1.步驟設計一般不宜連續描述，往往需要分段敘述，并加以編號。在分段敘述的過程中，要掌握一定的技巧，一般情況我們分三步進行：

第一步，一般是對實驗進行分組;

第二步，一般是對實驗對象進行處理;

第三步，觀察、記錄數據、現象等。

如果在題目中沒有給出實驗步驟，我們可以按照以上的方法設計實驗。如果題目中已經規定步驟，那我們可以靈活處理。具體做法是壓縮步驟或分解步驟，如把二、三步壓縮為一步，或分為兩步，要視題目的具體情況而定。

2.要注意分組以后的表述，前后一致，否則會導致實驗設計過程中表述上的混亂。

3.實驗材料和用具要充分利用。除題目特殊要求外，不要隨便添加實驗材料和用具。題目如果沒有明確提出要選用的話，題目中給出的試驗材料和用具要盡量用完。

4.語言表述要科學、準確和規范，盡量用學科術語。

5.實驗結果的預測、解釋及相關實驗結論。實驗設計的最后往往還需要預測實驗結果，在結果預測上要全面、準確。首先要注意實驗是驗證性還是探究性，如果是驗證性，假設既定，那么結果的預測應該是與實驗的假設相一致的，也就是用肯定的語言寫出假設;如果是探究性的，那么就需要對實驗的結果進行討論，對于討論要充分考慮各種情況的可能性。

編輯：謝穎麗