高中生生物實驗設計能力現狀及培養策略

李瑞雪

摘 要：對于高中生來說，生物實驗設計能力是每一個高中生都必須具有的能力，同時也是學習高中生物實驗課程的必備的能力之一。本文通過一定的方法調查并分析了目前高中生生物實驗的設計能力，并根據得到的結果和存在的問題，提出了幾點針對性的有利于提升高中生生物實驗設計能力的建議，希望能夠給廣大高中任教教師一些教學參考和建議。

關鍵詞：高中生 生物 實驗設計能力

高中生物學是一門基于實驗的科學性學科。每一個實驗都有自己的目的，因此實驗設計是在進行實驗之前必須要進行的一個活動，它能直接影響實驗結果。

一、當前在校高中生生物實驗設計能力的實際情況

我們根據國際權威的評估標準，設計了一份實驗設計能力水平評估試題，在同一所高中的每個年級之間都進行普查，并根據他們的答題得分情況對結果進行了整理和分析，得出的結論如下：

1.相對國際水平目前我國高中生的生物實驗設計能力普遍較低，達不到預期的目標

2.隨著年級的增長高中生的實驗設計能力呈現逐步提高的趨勢，高年級學生的實驗設計能力比低年級學生要高；

3.高中生對于實驗設計中每個步驟的掌握情況也不盡相同，總體看下來，設計實驗環節普遍薄弱。

最近幾年，國家大力推進高中生課程創新和改革，因此在生物課程的教學中生物實驗設計占的地位也越發重要。但是，根據調查的結果來看，目前在校高中生的實驗設計能力完全達不到標準，普遍低下。所以，怎樣提高高中生生物設計能力是當前生物教學中一個需要迫切解決的問題。

二、生物實驗設計的一般理論

1.生物實驗的設計與方法。生物實驗設計是指在做實驗之前，根據實驗目的，運用學習的生物理論知識，選擇合適的實驗儀器和材料、采取合適的方法、制定實驗步驟，設計一個完整的實驗。之后根據自己設計的實驗來進行實驗，達到相應的實驗目的，旨在通過這一設計活動，鍛煉學生自身獨立思考、分析問題并獨立尋求解決辦法的綜合能力。

2.生物實驗設計的主要內容。進行生物實驗設計其實并沒有一個固定的模板去參照，但是，一個標準的生物實驗必須要包括提出問題、做出假設、確定實驗變量、下定義、設計實驗、預測實驗結果這六個步驟，只有包括這六個步驟的實驗才是一個完整的實驗。

3.生物實驗設計要遵循的原則。在進行生物實驗設計的過程中，科學性原則、對照原則、單一變量原則、重復性原則這四個基本原則是必須要遵循的，其中對照性原則包括空白對照、自身對照、條件對照、相互對照四個方面。只有按照以上原則進行實驗設計，才能保證實驗科學合理。

三、深入了解學生在實驗設計各個方面能力的強弱

該項調查依舊是通過試題問卷的方式進行普查，針對設計實驗、做出假設、下定義以及確定變量四個方面制定了一份試題，題目根據生活情境提出問題，要求答題者在四個答案中選擇一個，然后根據學生選擇的答案正確率，統計得出學生對于這四個實驗設計技能的掌握情況。最后結果顯示，高中生生物實驗設計中，做出假設的能力最好，設計實驗的能力最差，下定義和確定變量的能力平平。而且低年級和高年級之間在不同方面的能力有顯著差異，高年級的各項能力普遍高于低年級，這就說明經過長時間的學習和練習，學生的各項實驗設計能力能得到一定的提升。

四、提升高中生生物實驗設計能力的方法

通過上面的兩次測試，一次是全面的整體測試，一次是各項能力的針對測試，我們可以看出，高中生的生物實驗設計能力整體都比較差。因此，必須改變現有的教學計劃，找到一個更加高效適合的教學方式，來提升高中生的實驗設計能力，以此來達到新課標的要求，并促進高中生整體能力的提升。本文將從三個方面依次論述。

1.培養學生提出問題的能力。實驗設計本身就是利用學過的知識，進行設計尋找解決辦法的過程，最終目的就是解決問題，所以必須要掌握提出問題的能力。提出問題是進行實驗設計的開端，只有你提出了問題，接下來才能根據問題尋找解決辦法。在教學的過程中，要鼓勵學生要多進行思考，多去思考“是什么”、“ 為什么”，充分的調動大腦。積極主動的思考有利于實驗設計的進行，也能培養他們主動思考的好習慣。

2.提高其提出假設、對實驗結果進行預測的能力。在進行實驗設計的過程中，提出假設及對實驗結果預期進行判斷是兩個至關重要的能力。假設就是根據實驗的問題以及所學過的有關知識，對問題給出答案，給實驗設計下一步的進行指明方向。而對實驗結果預期做出判斷，就是根據做出的假設和方法，對可能出現的結果做出預測。如果實驗的最終結果與預期不符，說明預測不成立，預測也是另一種的可能，設計實驗的時候絕對不可以省略。

3.加強學生的思維鍛煉，提升其實驗設計能力。進行生物實驗設計的時候，設計實驗是其中最難最關鍵的一步，也是絕大多數學生最弱的一個方面。之前的調查也表明，長期的練習可以提升高中生的實驗設計能力，所以教學的時候要加強鍛煉，促進學生實驗設計能力的提高。不僅僅只是這一科目，也是同類型學科的一個學習模式。

五、結語

綜上所述，生物實驗設計在生物課程的教學中具有十分重要的地位，進行生物實驗設計可以提高學生對于生物學的學習熱情，培養學生的探索精神。而且近幾年深化教學改革，使得生物實驗設計顯得更加的重要，因此，如何去提高學生的實驗設計能力值得廣大學者關注。

參考文獻：

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