楊麗萍

【關(guān)鍵詞】 生物教學(xué)；實驗設(shè)計題；準(zhǔn)備工作；實驗步驟；實驗

結(jié)果

【中圖分類號】 G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2017）17—0124—01

新版高中生物《考試大綱》和《考試說明》中明確要求考生要具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力。實驗設(shè)計題注重對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ目疾?，這類試題信息量大，情境新穎，設(shè)問角度多樣，綜合性強，對學(xué)生的能力要求高，能較好地反映學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本實驗技能的掌握情況，能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新意識，體現(xiàn)學(xué)生的思維水平。下面，筆者就如何輔導(dǎo)學(xué)生設(shè)計與解答實驗設(shè)計題的方法歸納如下：

一、實驗設(shè)計前期準(zhǔn)備工作

1.認(rèn)真審題，弄清實驗的性質(zhì)和目的。由于這類題目信息量較大，解題先要認(rèn)真審題，剔除干擾內(nèi)容，抓住關(guān)鍵的有效信息點，弄清該實驗的性質(zhì)是驗證性還是探究性實驗，其次要明確該實驗的目的是什么。

2.分析原理，回顧實驗設(shè)計的原則。實驗原理是設(shè)計性實驗的基礎(chǔ)，只有明確實驗的原理，才能掌握實驗的關(guān)鍵，進(jìn)而進(jìn)行實驗的設(shè)計。實驗原理一方面來源于題干，另一方面來源于書中的知識，即可通過閱讀題干或聯(lián)想書中知識來獲取原理。例如，DNA的粗提取與鑒定實驗的原理：DNA 在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的 NaCl溶液中的溶解度最??；DNA不溶于酒精；DNA可被二苯胺染成藍(lán)色。同時還要回顧實驗設(shè)計的基本原理有哪些？如科學(xué)性、可行性、單一變量、平行重復(fù)、等量對照、簡便性等原則。

3.明確實驗變量，確定平衡無關(guān)變量的方法。變量是指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件，據(jù)其在實驗中的作用，可分為實驗變量與反應(yīng)變量、無關(guān)變量與干擾變量兩類。

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(yīng)變量，也稱因變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果。通常實驗變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“探究溫度對酶活性的實驗”中，所給定的低溫、適溫、高溫就是實驗變量，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(yīng)結(jié)果也隨之變化，這就是反應(yīng)變量，該實驗在于獲得和解釋溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應(yīng)變量）的因果關(guān)系。

二、分析、選擇實驗材料用具，設(shè)計實驗步驟

1.若題中已提供實驗材料和用具。要認(rèn)真分析題中所提供的器材在實驗中的作用是什么？如何使用？是否必須用到？通常題中給出的實驗材料和試劑一般應(yīng)充分利用，不能隨意增加。如，題中說明了從所提供的器材中選取所需的進(jìn)行實驗，就要準(zhǔn)確地選取用具和材料。其實這也相當(dāng)于隱含條件，只要你分析判斷準(zhǔn)確，就不會有所遺漏。若讓學(xué)生自行確定實驗材料和用具，這就需要根據(jù)實驗步驟與要求等，聯(lián)系相關(guān)的生物學(xué)原理，遷移運用教材相關(guān)實驗中的實驗用具，選擇好器材才能準(zhǔn)確地設(shè)計好實驗。

2.設(shè)計實驗步驟。

第一步：選取材料，分組編號。選取題干提供的實驗材料用具，對實驗對象進(jìn)行平均分組并編號，注意相應(yīng)的無關(guān)變量要保持一致。

第二步：施加實驗變量，平衡無關(guān)變量。對實驗組與對照組進(jìn)行不同處理，即對實驗組要施加實驗變量。

第三步：認(rèn)真觀察，如實記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。細(xì)心觀察實驗現(xiàn)象，如實記錄數(shù)據(jù)，科學(xué)描述結(jié)果。

三、預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論

實驗結(jié)果是由實驗變量而引起的變化，實驗結(jié)論是根據(jù)實驗結(jié)果作出的一種推論。預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論又可分為兩種情況來分析：

1.若為驗證性實驗。驗證性實驗是設(shè)計一個實驗來驗證、檢測實驗結(jié)果能否達(dá)到實驗原理所描述的結(jié)論的一類實驗。這類實驗在實驗前其實驗證結(jié)果是已知的，實驗過程在于努力獲取預(yù)期的結(jié)論，重在結(jié)果的獲得，因而驗證性實驗的實驗結(jié)果是唯一的，即實驗原理所描述的結(jié)果，預(yù)期實驗結(jié)果時的表述方式為“A組……”，“B組……”。

2.若為探究性實驗。探究性實驗是指在假設(shè)前提下，獲取支持假說或推翻假說的一類實驗。這類實驗在實驗前并不知道實驗結(jié)果，實驗過程在于努力探索實驗結(jié)論。因而探究性實驗的實驗結(jié)果與結(jié)論是未知的，實驗前需對實驗結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，并分析出現(xiàn)該結(jié)果的原因。

總之，生物實驗設(shè)計要求學(xué)生在充分理解和掌握生物學(xué)基本知識的情況下，還要具備生物學(xué)的基本實驗技能，在不同的實驗設(shè)計中靈活采用各種方法，只有這樣才能獲得實驗設(shè)計與解答的最佳方案。編輯：張昀endprint