生物實驗設計

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生物實驗設計范文第1篇

【關鍵詞】實驗設計　對照原則　解題技巧

生物學作為一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是獲取生物學知識的重要手段，是科學研究過程的重要環節。因此在高考對實驗能力的考查提出了具體的要求，考綱如下：（1）能獨立完成所列生物實驗，包括理解實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。（2）具備驗證簡單生物學事實的能力，并對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理。（3）具備對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統分析等科學研究方法。（4）能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修改。

高考實驗設計題，驗證性實驗和探究性實驗是主流。驗證性實驗向探究性實驗的方向突破和發展，已然成為今后一段時間內實驗命題的方向和熱點。那么，如何才能答好生物實驗設計題，取得優秀的分數呢？本文結合自己近幾年的教學實踐，總結出解題技巧：設計實驗的“一”“二”“三”“四”，即一個實驗目的，兩個實驗原則，三個實驗變量，四個實驗步驟。

一個實驗目的：設計實驗方法一般從目的、要求入手，確定實驗原理、選擇適當操作過程，也可以從如何檢測現象、結果入手。找到簡單、明確的現象觀察或結果檢測方法，就找準了方向，再設計實驗過程更簡單明了。同時從實驗目的可以看出是驗證性實驗還是探究性實驗，也可以看出實驗結論。如果是驗證性實驗，預測的現象應單一并對應需要驗證的結論；如果是研究性問題，現象的預測應注意正反多方面的邏輯性，并分別對應不同的結論

兩個實驗原則：實驗設計過程要遵循多個原則：科學性原則，單一變量原則，對照原則，平行重復原則，其中最常考到對照原則和單一變量原則。

（一）變量，或稱因子，是指實驗過程中所作的特定因素或條件。按性質不同，通常可分為兩類：實驗變量與反應變量，無關變量與額外變量。無關變量，也稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件。額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關變量所引起的變化和結果。顯然，額外變量會對反應變量有干擾作用，例如，上述實驗中除實驗變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，溫度處理的時間長短等等，都屬于無關變量，要求對低溫、適溫、高溫3組實驗是等同、均衡、穩定的；如果無關變量中的任何一個或幾個因素或條件，對三個實驗組的給定不等同、不均衡、不穩定，則會在實驗結果中產生額外變量，出現干擾，造成誤差。實驗的關鍵之一在于控制無關變量或減少額外變量，以減少誤差。

在實驗設計中僅僅改變實驗中的某一項變量，其它因子不變，在此條件下，觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要做到前后一致。綜合研究多變量時，也要求先研究一個變量，再研究一另個變量。

（二）對照是實驗控制的重要手段之一，目的還是在于平衡或消除無關變量對實驗結果的干擾。通過設置實驗進行對照，可排除無關變量的影響，也可增加實驗結果的可信度和說服力。

通常，一個實驗可為實驗組和對照組。實驗組：是接受實驗變量處理的對象組；對照組：對實驗假設而言，是不接受實驗變量處理的對象組，至于哪個作為實驗組，哪個作為對照組，一般是隨機決定的，這樣，從理論上說，由于實驗組與對照組的無關變量的影響是相等的，被平衡了的，故實驗組與對照組的差異，則可認定為是來自實驗變量的效果，這樣的實驗結果是可信的。

按對照的內容和形式上的不同，通常有以下對照類型：

1.空白對照：指不做任何實驗處理的對象組。例如，在“生物組織中可溶性還原糖的鑒定”的實驗中，向甲試管溶液加入試劑，而乙試管溶液不加試劑，一起進行沸水浴，比較它們的變化。這樣，甲為實驗組，乙為對照組，且乙為典型的空白對照。在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。空白對照能明白地對比和襯托出實驗組的變化和結果，增強了說服力。

2.自身對照：指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照組。單組法和輪組法，一般都包含有自身對照。如“植物細胞質壁分離和復原”實驗，“探究酵母菌的呼吸方式”實驗就是典型的自身對照。自身對照，方法簡便，關鍵是要看清楚實驗處理前后現象變化的差異，實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化則為實驗組。

3.條件對照：指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的。例如。“動物激素飼喂小動物”的實習實驗，采用等組實驗法，其實驗設計方案是：甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）；乙組：飼喂甲狀腺抑制劑（條件對照組）；丙組：不飼喂藥劑（空白對照組）；雖然，乙組為條件對照。該實驗即設置了條件對照，又設置了空白對照，通過比較、對照、更能充分說明實驗變量———甲狀腺激素能促進小動物的生長發育。又如，在艾弗里證明DNA是遺傳物質的實驗中，實驗組是“R型活細菌＋S型細菌的DNA混合培養”，條件對照組是“R型或細菌＋S型細菌的DNA和DNA酶混合培養”。

4.相互對照：是指不另設對照組，而是幾個實驗組相互對比對照。如“植物激素與向光性向重力性實驗”和“溫度對酶活性的影響的實驗”中，所采用的都是相互對照，較好地平衡和抵消了無關變量的影響，使實驗結果具有說服力。

三個實驗變量：即實驗變量，無關變量，反應變量。

實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。反應變量，亦稱因變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結果。通常，實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“溫度對酶活性的影響”的實驗中，所給定的低溫（冰塊）、適溫（37℃）、高溫（沸水浴）就是實驗變量。而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應結果也隨之變化，這就是反應變量，該實驗即在于獲得和解釋溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應變量）的因果關系。

無關變量，也稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件。額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關變量所引起的變化和結果。顯然，額外變量會對反應變量有干擾作用，例如，上述實驗中除實驗變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，溫度處理的時間長短等等，都屬于無關變量，要求對低溫、適溫、高溫3組實驗是等同、均衡、穩定的；如果無關變量中的任何一個或幾個因素或條件，對三個實驗組的給定不等同、不均衡、不穩定，則會在實驗結果中產生額外變量，出現干擾，造成誤差。實驗的關鍵之一在于控制無關變量或減少額外變量，以減少誤差。

四個實驗步驟：1取材、分組、編號：取材一般指實驗所用的生物材料，實驗材料要有相似性和重復性，這樣可減少誤差，盡可能消除因材料的不同而引起的干擾。分組及編號指將材料或所用器皿均分并編號，以便描述及記錄。如：將長勢相同高度相似的若干同種植物均分為三組，編號為1，2，3。

2.設置實驗變量：按照研究的問題確定單一變量，設置空白對照、前后對照或相互對照。一般研究“是否”的有關問題設置空白對照；如：設置有無二氧化碳的供應研究光合作用是否需要二氧化碳。研究“是多少”的有關問題可設置有梯度的相互對照。如：設置不同梯度的溫度研究酶的最適溫度是多少。

生物實驗設計范文第2篇

一、什么是實驗設計

所謂實驗設計，就是要求學生設計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設計數據處理的方法及分析實驗的現象。它包括設計實驗方案、設計實驗步驟、設計實驗改進方法等。實驗設計，主要考查學生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。

二、實驗設計的基本原則

實驗設計的基本原則包括：（1）科學性原則。指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。（2）平行重復性原則。即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。（3）單一變量原則。一是確保“單一變量”的實驗觀測，不論有幾個實驗變量，都應做到一個實驗變量對應觀測一個反應變量；二是確保“單一變量”的操作規范，實驗操作中要盡可能避免無關變量及額外變量的干擾。（4）對照原則。實驗對照原則是設計和實施實驗的準則之一。通過設置實驗對照，又能排除無關變量的影響，又可增加實驗結果的可信度和說服力。

三、實驗設計的方法

一個比較完整的實驗設計方案，一般包括這樣幾方面的內容：（1）實驗題目的確定；（2）提出假說；（3）設計實驗方法和步驟；（4）提出實驗的預期結果；（5）要觀察和搜集的數據及方法。書寫實驗設計方案通常包括：“實驗課題”、“實驗假說”、“實驗預期”、“實驗目的要求”、“實驗方法類型”、“實驗對照類型”、“實驗材料用具”、“實驗方法步驟”和“實驗結論與討論”等項目。而在中學生物課本的實驗指導中，實驗假說和實驗預期大都隱含在“實驗原理”中，實驗方法類型、實驗對照類型則一般隱含在“方法步驟”中。

四、實驗設計的實例分析

例1．為證實“二氧化碳是光合作用合成有機物必需的原料”，某同學制訂了下列實驗方案：(1)實驗目的(略)；(2)實驗材料和用具(略)；(3)實驗方法和步驟：用一適當大小的玻璃罩罩住一株生長正常的盆栽綠色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏氣。將上述植物及裝置放在暗室中饑餓，消耗掉葉片內貯藏的有機物。暗室內裝有紅色安全燈。饑餓一定時間后，自暗室中取出，照光若干小時，使其充分進行光合作用。取一葉片，放人盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。將已脫綠的葉片取出，平鋪在一個培養皿中，用碘液檢測有無葡萄糖的特異顏色反應出現。該實驗方案有幾項明顯錯誤，請指出錯誤并改正。

診斷錯因：忽視了平時的生物實驗操作和訓練。正確思路：實驗中無對照實驗；實驗中不能用紅色安全燈，因為色素能夠吸收紅光，進行光合作用，影響實驗結果；淀粉遇碘變藍是淀粉等特有的顏色反應，而不是葡萄糖的顏色反應。鑒定還原糖(葡萄糖)的存在應用的試劑是班氏試劑。

例2．現有一種植物的種子，已經知道它的萌發受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發與光是否有關，探究光的有無對該種子萌發的影響，請你依據所給材料和用品設計出實驗的方法步驟，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。材料和用品：數量充足的鋪有濾紙的培養皿、無菌水、表面消毒過的種子等。

參考答案：方法步驟是向培養皿中倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養皿中，將一組置于有光照的環境中，另一組置于黑暗環境中。在培養過程中，使兩組所處溫度、水分、空氣狀況適宜且相同。可能的實驗結果及相應的結論是有光組萌發、無光組也萌發，該種植物的種子萌發不受光的影響。有光組萌發、無光組不萌發，光是該種植物種子萌發的必要條件之一。有光組不萌發，無光組萌發，光抑制該種植物種子的萌發。

五、交流點撥，提高實驗設計的能力

生物實驗設計范文第3篇

誤區一：實驗目的不明確。例1鑒別兩種不同濃度的蔗糖液，一瓶30%的蔗糖液，一瓶10%的蔗糖液，半透膜制成的透析袋1個，刻度玻璃管1支，細線1根，鐵架臺1個，250ml的燒杯1個。錯誤設計：把10%的蔗糖液倒入燒杯中，把30%的蔗糖液倒入透析袋中，同時把刻度玻璃管插入透析袋中的蔗糖液里，并用細線扎緊透析袋口和刻度玻璃管，垂直吊在鐵架臺的支架上，記下袋中液面在刻度管上的位置。靜置一會兒，可以發現，透析袋中的液面上升了，證明水分子通過半透膜由燒杯進入到了透析袋中。【錯誤剖析】可見，該生對本實驗的目的根本不明確。本實驗的目的不是證明水分是否穿過半透膜。正確設計：把一瓶蔗糖液倒入燒杯中，另一瓶倒入透析袋中，同時把刻度玻璃管插入透析袋中，用細線扎緊透析袋口和刻度玻璃管，然后把透析袋放入燒杯中垂直吊在支架上，記下此時透析袋中液面的位置。靜置一會兒，若袋中液面上升，則袋中為30%的蔗糖液，杯中為10%的蔗糖液；反之，則袋中為10%的蔗糖液，杯中為30%的蔗糖液。誤區二：實驗原理不明確。有時，雖然實驗目的相同，但實驗條件不同，這時就應依據不同的實驗原理達到同一實驗目的，即殊途同歸。例2已知小麥高稈（D）對矮稈（d）顯性，抗銹病（T）對不抗銹病（）t顯性，兩對基因獨立遺傳。現手頭只有兩個純系小麥品種：高稈抗銹病小麥和矮稈不抗銹病小麥，請你設計一個實驗方案選育出矮桿抗銹病小麥品系。根據實驗條件和要求，應當選用雜交育種的方法，實驗原理是基因重組。正確設計：讓高稈抗銹病小麥和矮稈不抗銹病小麥雜交得F1，F1自交得F2，在F2中選出矮桿抗銹病個體，再自交……直至自交后代全為矮抗個體，不再出現性狀分離為止，這樣的個體就是所要選育的純系矮桿抗銹病品種。例3假設在前面的條件基礎上，還提供必要的化學藥劑和技術手段，要求在最短時間內選育出矮桿抗銹病小麥品系。試題分析：這時還用雜交育種的方法顯然不行，因為雜交育種需要的時間太長，因此，只能采取單倍體育種的方法，其原理是染色體變異。正確設計：讓高抗小麥與矮不抗小麥雜交得F1，去F1花藥離體培養得單倍體幼苗，再用秋水仙素處理幼苗后得到的矮抗植株即是。除要明確實驗目的、實驗原理外，一個完整的實驗設計還應包括：實驗的材料和用具、實驗步驟和對照四個方面，稱為“實驗四要素”。在生物實驗設計中，還有一類重要的實驗———對照實驗。誤區三：作為對照的對象不明或選擇不當。例4探究甲狀腺激素對動物生長發育的影響：15只同種同時孵化的小蝌蚪，3只相同的玻璃缸，晾曬過的自來水，新鮮水草，飯粒，滴管，培養皿蓋，坐標紙，小網，甲狀腺素，甲狀腺素抑制劑，蒸餾水。提示：將15只蝌蚪分為三組，每組各5只，分別在甲、乙、丙3只玻璃缸中喂養，進行相互對照，3只玻璃缸中還要加入等量的自來水、水草、飯粒，再向甲、乙、丙中依次滴入等量的甲狀腺素、甲狀腺素抑制劑、蒸餾水。加入甲狀腺素抑制劑是為了起條件對照作用，加入等量的蒸餾水起空白對照作用。結果，加入蒸餾水的正常生長發育，加入甲狀腺素的加快生長發育，加入甲狀腺素抑制劑的則生長發育延緩。以上三個誤區，學生在生物實驗中要對癥下藥加以克服，才能從實驗設計的誤區中走出來，取得更好的成績。

二、高中生物實驗設計的能力要求

1.明確實驗目的

實驗設計題一般都開宗明義，告訴要探究或驗證的具體事實。學生根據這些能聯系實驗所涉及的知識點，明確不同類型知識體系的實驗具有諸多的不同因素，這是正確設計實驗方案的基礎。

2.理解實驗原理

實驗原理是設計實驗的理論依據，理解實驗原理是設計好實驗的關鍵。滲透吸水的原理，光合作用、呼吸作用的原理，生長素的二重性，植物的向性，生物的遺傳規律等，都是設計實驗的理論依據。

3.把握實驗設計的基本原則

在已知實驗題目后進行實驗設計時，除了要對所設計的實驗有一個整體設想，有一條清晰的思路和操作的可行性外，還需要注意以下基本原則。

（1）科學性和嚴謹性。科學性，是指在設計實驗時必須有充分的科學依據，這就要求設計時要以前人的實驗、公式、理論或自己的實驗為基礎，而不是憑空設想。嚴謹性，欲使實驗題中的問題回答得無懈可擊，必須要注意實驗設計的嚴謹性，如在某些實驗中要設計對照實驗。

（2）實驗條件的一致性和可重復性。實驗條件的一致性，在實驗中除要設計的變量外，其他各項實驗條件必須保持前后一致，不能在實驗中隨意變動。可重復性，指一個實驗不能只看一次的結果，必須有足夠的實驗次數，才能判斷結果的可靠性。

4.熟悉實驗所需的材料、器具和藥品

設計性實驗中，材料和器具的選擇是十分重要的，它由具體的實驗決定。不管命題者是否提供了實驗所需的器材、器具，都要結合實驗原理，對所需器材的性能及使用范圍進行綜合考慮，才能準確判斷實驗所需的器具、材料和藥品。

5.實驗步驟實施中處理問題的能力

盡管在步驟實施前對實驗有一整體的設想和思路，但高考題中的實驗考生以前不一定接觸過，只能依自己的主觀判斷，憑掌握的現成知識進行實驗行為，因此考生在具體的步驟設計中難免出現這樣或那樣的問題。這就要求考生不但要掌握一般實驗的基本操作技能，還要求學生能樹立新的實驗觀念，不斷總結實驗方法，充分挖掘可行的實驗因素，從而解決所遇到的問題，保證所設計的實驗步驟的嚴密性、思維的完整性。

6.正確預見和準確表達實驗結果

生物實驗設計范文第4篇

[關鍵詞]實驗設計；生物實驗；實驗現象

生物學中的“實驗設計”，主要考查學生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下靈活運用知識的能力。同時也體現了生物學科的特點和發展趨勢：注重聯系實際，特別是考查學生日常生活、社會實踐和生物高新技術必備的知識。要求學生掌握實驗原理，重視實驗結果，審準實驗目的，明確所驗證的“生物學事實”是什么或驗證“生物學事實”的哪一方面，實驗所依據的生物學原理是什么。

一、實驗設計的基本原則

在生物學中，實驗設計的基本原則有以下幾條，即科學性原則、簡便性原則、單一變量原則、對照性原則、平行重復性原則等。

1.科學性原則

所謂科學性，是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。

2.簡便性原則

設計實驗時，要考慮到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗藥品比較便宜，實驗操作比較簡便，實驗步驟比較少，實驗時間比較短。

3.單一變量原則

單一變量原則是實驗步驟設計中非常重要的原則。它有兩層意思：一是確保“單一變量”的實驗觀測，即不論一個實驗有幾個實驗變量，都應做到一個實驗變量對應一個反應變量；即控制其他因素不變，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欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。

4.對照性原則

實驗對照原則是設計和實施實驗的準則之一。通過設置實驗對照對比，即可排除無關變量的影響，又可增加實驗結果的可信度和說明力。通常，一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組，是接受實驗變量處理的對象組；對照組，對實驗假設而言，是不接受實驗變量處理的對象組，至于哪個作為實驗組，哪個作為對照組，一般是隨機決定的，這樣，從理論上說，由于實驗組與對照組的無關變量的影響是相等的，被平衡了的，故實驗組與對照組兩者之差異，則可認定是來自實驗變量的效果，這樣的實驗結果是可信的。

5.平行重復性原則

即控制某種因素的變化幅度，在同樣的條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復原則就是為解決這個問題而提出的。

二、實驗設計的一般步驟

1.實驗名稱：是一個關于什么內容的實驗。

2.實驗目的：要探究或驗證什么事實。

3.實驗原理：進行實驗依據的科學道理。

4.實驗對象：進行試驗的主要對象。

5.實驗條件：根據實驗原理確定所需的儀器、設備和藥品。

6.實驗方法和步驟：確定實驗采取的方法及必需最佳的操作程序，每一個步驟都必須是科學的，能及時對儀器步驟進行有效矯正。

7.實驗的測量和記錄，應用科學的測量手段對實驗過程進行測量，并準確客觀的記錄實驗過程和結果。

8.實驗結果的預測和分析：預測可能出現的實驗結果并分析導致的原因。

9.實驗結論：對實驗結果進行準確的描述并給出一個科學的結論。

三、生物“實驗設計”的教學方法

1.創造新情境，提出新問題，以考查學生的創新意識

因此，要求學生重視理解課本上的每一個實驗目的、原理、方法和操作步驟，掌握相關的操作技能，學會從正逆兩個方向進行推斷，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用，才能創新。

2.“兩基”結合

實驗設計要與教材中的基礎知識、基本原理相結合，不管是什么樣的素材，其歸根結底都是以學科理論為基礎，變的是情景，不變的是知識，考查的是能力，因此認真分析題干所給的條件、獲得相關的信息，從不同的角度去思考、分析，把基礎知識基本原理運用于解題之中，具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理，問題就會迎刃而解。

3.拓展延伸

具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括確認變量、做出假設和預期、設計可行的研究方案、處理和解釋數據，根據數據作出合理的判斷、注重各相關實驗問題的聯系。注意挖掘教材中實驗設計理論知識，模擬教材中的經典實驗，重復實驗設計，豐富設計內容，掌握設計規律，提高設計實驗的綜合能力。關注對科學、技術和社會發展有重大影響和意義的生物學新發現、新成果。

4.表述準確

要求學生能運用恰當的生物學術語、表格、圖解闡述生物實驗名稱、目的、原理、對象、方法、條件、步驟、預測和分析、結論，思維具有嚴密性和邏輯性，要善于綜合分析、歸納、判斷、推理，用語準確，真正體現出理中的“文”。

5.注重環保

實驗藥品的處理要妥善，實驗材料的處理要恰當，有利于身心健康，有利于環境保護，走可持續發展之路。

四、交流點撥――提高實驗設計的能力

由于實驗設計題具有開放性的特點，再加上每個學生自己獨特的思考方法和不同的解決問題的途徑，得出的結果是多種多樣的，設計水平高低不同。所以，在進行了一定數量的設計訓練后，教師要及時給予點撥或引導學生交流設計成果，給出生物實驗設計方案的基本思路和評價標準(科學合理、設計簡捷、效果明顯等)，從而使學生鞏固實驗設計方法，提高實驗設計的能力。另外，通過學生對實驗設計方案的討論，可以互相取長補短，完善設計方案，豐富設計。同學的啟示和教師的點撥豐富了解題的思路，啟迪了思維，通過交流點撥使每個同學對問題的理解更加全面和深入，實驗設計能力從本質上得到了很大的提高。

五、引導學生解決實際問題

當學生對實驗分析和實驗設計的規律性有了一定的認識時，教師要積極地引導學生運用已理解和掌握的實驗設計模式，去解決實際問題，鞏固提高；也可檢測學生能否靈活運用實驗設計模式。

總之，生物實驗教學原理是相對穩定的，是可以把握和靈活運用的。教師應轉變教學理念，面向學生，以學生為主，鼓勵學生多參與科技活動和社會實踐，多閱讀課外知識，以開拓思維，為提出問題、探究問題、解決問題打下良好的基礎，在實驗教學中注重學生思維訓練和科學思維方法的養成，注重學生實驗能力的培養。

參考文獻：

[1]教育部考試中心，高考試題分析，北京：高等教育出版社，2002

[2]杜典宏等，生物實驗與實習[M]，北京：龍門書局出版，2002

生物實驗設計范文第5篇

關鍵字：高中生物；實驗設計；方法步驟

生物科學是一門以實驗為基礎的科學，因此實驗一直是生物學高考的熱點和重點。從近幾年的高考實驗題題型變化來看，借助實驗方法創設新情境，側重考查學生對實驗原理的理解和運用能力、對實驗現象的解釋和分析能力已成為命題趨向，其中設計型實驗題更是熱點。實驗設計的內容一般有實驗設計原則、方法步驟和觀測實驗現象及實驗結論三部分，學生掌握了這三部分的內容，就可以設計出具有科學性的實驗。本文旨在就如何進行生物實驗的設計進行探究。

一、實驗設計的原則

（一）對照性原則

所謂對照實驗是指除人為控制因素外，其他條件與被對照實驗完全相同的實驗。因為實驗中的無關實驗因素很多，同一種實驗結果可能是由多種不同的實驗因素所引起的，因此必須嚴格控制無關因素，要平衡和消除無關因素對實驗結果的影響。而設置對照實驗，能有效地排除其他因素干擾實驗結果的可能性，使實驗設計更加嚴密，所以大多數實驗尤其是生理類實驗往往都要有相應的對照實驗。如在“唾液淀粉酶促進淀粉水解”實驗設計中，運用與唾液等量的清水作對照，排除了“淀粉本身就可以在水溶液中快速水解”這一非本質的特征。設計實驗對照可以有多種方式，如空白對照（指不做任何實驗處理的對照組）、相互對照（指不加設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照）、自身對照（指實驗和對照在同一對象上進行，即不另設對照組）、條件對照等（給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理，給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的實驗因素）。

（二）單一變量原則

單一變量原則即單因子變量原則，指控制其他因素不變，而改變其中一個因素，觀察其對實驗結果的影響。如“探究pH值對酶活性的影響”時，只能改變反應的pH值，其它如溫度、酶的濃度等條件均要求完全一樣。設置單一變量即對照組和實驗組只能有一項條件不同，其他條件都應相同，還應考慮是否有額外變量影響實驗結果。

（三）平行重復原則

平行重復原則指控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。實驗雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為解決這個問題而提出的。在實驗時，有些情況的出現是有偶然性的，多做幾個對照實驗，出現相同結果，更有說服力，更具科學性。讓這幾組實驗裝置在相同條件下同時進行，這就是平行重復原則。

二、實驗設計的基本方法步驟

在明確了實驗目的和實驗原理、選準實驗材料、遵循實驗原則做出實驗假設后，就應該編制一個嚴密、科學的實驗程序進行實驗。對于編制的實驗程序，須要仔細推敲，形成一個最優化的程序，使實驗科學、簡捷、明了地進行設計。探究性實驗一般可分為以下幾步進行：（1）認真研讀題干信息，分析題目類型屬于驗證型實驗、探究型實驗、完全設計型、實驗評價型中的哪一種；（2）仔細審讀，找準實驗中所要控制的單一變量和因變量，并分析以什么指標表示或觀察因變量；（3）運用對照實驗思想合理設置對照組；（4）分析實驗過程中需要平衡的無關變量，即避免（或排除）無關變量對實驗結果（現象）的影響；（5）推敲精煉語言，準確表達實驗步驟和實驗結果及結論；（6）通讀自己的實驗設計。運用實驗設計所遵循的原則進行對照，檢查是否有遺漏。通過對實驗目的和要求的分析，正確選擇出實驗的變量，按照正確的實驗步驟去分析，即可形成一個科學的實驗步驟。

三、實驗的現象及結論

在設計實驗步驟時，還應注意實驗結果的預期、分析和討論：要求運用實驗原理和假設，推導分析出實驗的結果或對實驗組與對照組作出預期的分析討論。

探究性實驗的設計一般規律（預期結果）是：

（1）若條件A存在事件B能發生，條件A改變事件B不能發生（或發生程度改變），結論是__。

（2）若條件A存在事件B能發生，條件A改變事件B能發生（或發生程度改變），結論是___。

（3）若條件A存在事件B不能發生，條件A改變事件B能發生（或發生程度改變），結論是___。

例如:現有一種植物的種子，已經知道它的萌發受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發與光是否有關。為探究光的有無對該種子萌發的影響，請你依據所給材料和用品設計實驗的方法步驟，預測可能的實驗結果，并分別得出相應的結論。方法步驟：①____；②____。可能的結果及相應的結論：①____；②_____；③______。

解析：根據題目要求可知，光照則是變化的條件A，因此可作出理論假設：當水分、溫度、氧氣條件滿足時，光照則是實驗的變量，有光照，種子可能萌發，也可能不萌發；無光照，種子可能萌發，也可能不萌發。具體設計如下：①取A、B兩組培養皿，倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養皿中(實驗準備)；②將A組置于黑暗的環境中，B組置于有光環境中（做對照），③培養過程中使兩組水分、溫度、氧氣的狀況適宜且相同。A組實驗組與B組對照，符合“單因子變量”“平行重復”原則。

實驗結果及相應的結論：①A組萌發，B組不萌發(或A組發芽率高于B組)，光抑制該植物種子的萌發；②A組萌發，B組也萌發(或發芽率差異不顯著)，該植物種子萌發不受光的影響；③A組不萌發，B組萌發（或A組發芽率低于B組），光是該植物種子萌發的必要條件之一。

四、結語

生物科學是以實驗為基礎的科學，科學概念、原理和規律都是由實驗推導和論證的。教學過程中的實驗有助于加深學生對生物科學概念、原理和規律的理解，實驗能力也是學生將來從事科學研究的基礎。高中生物實驗要求學生了解實驗目的、實驗原理和實驗步驟，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會觀察和分析實驗現象，解釋實驗結果（數據），并得出實驗結論，能夠根據要求設計簡單的實驗方案。

參考文獻

[1]譚雪琴. 淺談對高中生物實驗教學的認識[J]. 新課程研究，2008，（15）.