余嬌

摘要：培養(yǎng)學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，是中學(xué)生物教學(xué)大綱明確提出的培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力等四種能力之一。而生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力既是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾獌?nèi)容，也是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ淖罡邔哟?，從高考命題而言，也日漸成為命題的熱點(diǎn)。如：2018年的高考試卷就有多處考到了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，涉及了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的各個(gè)層面。那么，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括那些方面呢？

關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

所謂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理，選擇實(shí)驗(yàn)器材，安排實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的方法及分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。它包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法等。一個(gè)比較完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，一般包括這樣幾方面的內(nèi)容：1）實(shí)驗(yàn)題目的確定;2）提出假說(shuō);3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法和步驟;4）提出實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果;5）要觀察和搜集的數(shù)據(jù)及方法。書寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案通常包括：“實(shí)驗(yàn)課題”、“實(shí)驗(yàn)假說(shuō)”、“實(shí)驗(yàn)預(yù)期”、“實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟆薄ⅰ皩?shí)驗(yàn)方法類型”、“實(shí)驗(yàn)對(duì)照類型”、“實(shí)驗(yàn)材料用具”、“實(shí)驗(yàn)方法步驟”和“實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論”等項(xiàng)目。而在中學(xué)生物課本的實(shí)驗(yàn)里，實(shí)驗(yàn)假說(shuō)和實(shí)驗(yàn)預(yù)期大都隱含在“實(shí)驗(yàn)原理”中。實(shí)驗(yàn)方法類型、實(shí)驗(yàn)對(duì)照類型則一般隱含在“方法步驟”中。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題不僅能拓寬學(xué)生的思維空間，也有利于學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。那么在日常教學(xué)中我們又如何去培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力呢？

一、拓展教學(xué)，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理

1.挖掘教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論知識(shí)

在現(xiàn)行的教材中對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和方法等內(nèi)容沒(méi)有專門的系統(tǒng)闡述，而是把它們隱含在教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和生物學(xué)史的內(nèi)容之中，這就要求我們應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)并挖掘出教材中的隱含信息，幫助學(xué)生了解和掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)。例如在“唾液淀粉酶對(duì)淀粉的消化作用”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟的細(xì)致分析，幫助學(xué)生形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想;通過(guò)比較對(duì)照組實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的重要作用，使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)性原則一設(shè)立對(duì)照組;通過(guò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的剖析，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性原則一設(shè)立多因子變量。通過(guò)分析生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)歷程和孟德爾遺傳規(guī)律的揭示過(guò)程使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。

2.補(bǔ)充經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論知識(shí)

分析教材中的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少且缺乏系統(tǒng)性的方法指導(dǎo)，這對(duì)于學(xué)生全面了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)是不夠的。因此，在教學(xué)中可以適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充生物學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)（如傘藻的嫁接實(shí)驗(yàn)、童弟周培育單尾鰭金魚實(shí)驗(yàn)等），著重讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)意圖，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的形成過(guò)程，分析實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)條件的目的。

二、強(qiáng)化訓(xùn)練，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

強(qiáng)化生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的必經(jīng)之路。學(xué)生在明確了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理后，只有通過(guò)必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練，才能真正掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

1.課本實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì)——樹立實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的信心

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的初期，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的思路模糊，存在畏懼的心理。所以讓學(xué)生模仿課本實(shí)驗(yàn)的程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生從中獲得成功感，增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的興趣;同時(shí)在“模仿”的過(guò)程中訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方式，使學(xué)生初步形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施的可行性奠定良好的心理基礎(chǔ)。

2.典型習(xí)題的剖析——理順實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路

加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，不但要重視分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，以及推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能力的培養(yǎng)，更應(yīng)重視培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，更重要的是應(yīng)讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確思路。在大家共同討論的基礎(chǔ)上得出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路為：明確要求和目的→聯(lián)系理論原理→確定實(shí)驗(yàn)思路→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟→實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期、分析和討論。

3.專題訓(xùn)練——深化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理解

學(xué)生在明確了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和思路之后，一定數(shù)量的設(shè)計(jì)練習(xí)是必要的，它可培養(yǎng)學(xué)生綜合處理信息的能力、邏輯思維能力以及語(yǔ)言文字的表達(dá)能力等，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的應(yīng)答準(zhǔn)確性。為了使學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，提高運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，我們采用了專題訓(xùn)練的做法。專題訓(xùn)練的內(nèi)容有：

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：如三支試管內(nèi)分別裝有紅眼雄性和兩種不同基因型的紅眼雌性果蠅，還有一支試管內(nèi)裝有白眼果蠅。請(qǐng)利用實(shí)驗(yàn)室條件設(shè)計(jì)最佳方案，鑒定并寫出上述三支試管內(nèi)果蠅的基因型（顯性基因用B表示），這有利于培養(yǎng)學(xué)生想象能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造能力。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：此類題目要求學(xué)生根據(jù)給定的器材和藥品以及實(shí)驗(yàn)提出的目的，設(shè)計(jì)或補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟。這類題目體現(xiàn)了高考題強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際結(jié)合，學(xué)以致用的特點(diǎn)，有利于學(xué)生全面掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法、步驟。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法：此類題目主要檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性和科學(xué)性的把握，并以此為媒介，引導(dǎo)解決問(wèn)題的思路方法，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)思維能力。通過(guò)專題性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練習(xí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理有了本質(zhì)上的理解，訓(xùn)練了思維的獨(dú)特性和文字表達(dá)的準(zhǔn)確性，創(chuàng)新能力得到極大的提高。

4.交流點(diǎn)撥——提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力

由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題具有開放性的特點(diǎn)，再加上每個(gè)學(xué)生自己獨(dú)特的思考方法和不同的解決問(wèn)題的途徑，得出的結(jié)果是多種多樣的，設(shè)計(jì)水平高低不同。所以，在進(jìn)行了一定數(shù)量的設(shè)計(jì)訓(xùn)練后，我們就及時(shí)給予點(diǎn)撥或引導(dǎo)學(xué)生交流設(shè)計(jì)成果，總結(jié)出生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的基本思路和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（科學(xué)合理、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)捷、效果明顯等），從而使學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。另外，通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的討論，可以互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，完善設(shè)計(jì)方案，豐富設(shè)計(jì)內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

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[2]重視生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力[J].董志軒.甘肅教育.2011（16）