高中生物实验设计及分析能力的培养
生物科学是一门实验科学，实验在生物教学中有十分重要的地位。随高考的不断改革，高考对生物学实验有了更高的要求。2007年高考生物学科考试说明（新课程版）明确指出，考生应能对实验现象和结果进行解释和分析，应理解探索性实验的一般方法，能够制订课题研究的初步计划。而从近几年的实验题在高考中的题型变化来看，理科综合能力测试越来越突出实验的高层次考查，即注重对学生的知识迁移能力的考查，侧重考查学生对实验进行设计、分析和评价的能力已成为命题趋向，其中设计型实验题是实验考查的最高层次，这一类试题能较全面地考查学生的实验知识和基本技能，分析问题和解决问题的能力以及创造能力。由于学生对实验设计的有关理论知识理解不深，遇到这类题型，就会感到茫然，无所适从。因此，在复习过程中我们要让学生了解有关实验设计的基本理论，并通过典型的习题多加训练。
所谓实验设计，就是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识、原理，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。试题往往要求学生选择合适的实验器材，根据正确的实验原理，设计科学的实验方法和实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验现象、结果。
一、实验设计的基本理论：
实验是科学研究过程中的一个重要环节，是在人为控制条件下，研究对象的变化，以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同，科学研究的方法也有差异，但通常分为以下几步：1. 观察 2. 提出问题 3. 假说 4. 实验 5. 结论
二、实验设计的类型：
开放型：只给出课题，自选材料、试剂、用具等，设计实验方案。
限制型：给出课题、原理、材料、试剂、用具等，设计实验方案。
改进型：分析所提供的实验方案，对其中的不完善之处提出改进方案。
补充型：要求学生对实验过程中的个别方面进行科学的补充。
三、实验设计的内容
一个比较完整的实验设计方案，一般包括以下几方面的内容：
1 实验题目的确定 2 提出假说 3 设计实验方法和步骤 4 提出实验的预期结果 5 观察现象、结果及数据的搜集及处理方法。
四、实验设计应遵循的原则
（1）科学性原则：符合生物学的基本原理
（2）简便性原则：材料易得、药品便宜、装置简单、操作简便、 步骤简短
（3）严谨性原则：原理正确 步骤简洁 现象明显 结果准确
（4）对照性原则：
在实验设计中，通过设置对照组，可排除无关变量的影响，减少实验误差。
实验设计中可采用的对照方法很多。
空白对照：指不做任何实验处理的对照组。
自身对照：指实验和对照在同一对象上进行，即不另设对照组。
条件对照：给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理。
相互对照：指不另设对照组，而是利用几个实验组相互对照。
（5）单因子变量原则：
单因子变量原则，即控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。
五、实验设计的一般程序
（1）确定原理（2）提出假设（3）确定实验思路、选择器材（4）设计实验步骤（5）观察实验现象、记录实验数据（6）实验结果的分析和讨论；（7）得出正确的实验结论。
在今后的教学中应该注意以下几方面：
⑴教师在日常的教学过程中，在重视课本基础知识教学的同时，有意识的根据基本原理设计一些简单情境问题，鼓励学生根据需要，依据科学原理，作出大胆推理，探求解决问题的方法，培养学生解决问题的能力。
⑵教师在创设情境，引导学生解决问题的同时，对实验方法进行归纳、总结，提高学生对实验思想的认识，从而提高学生实验设计能力。
⑶学生在学习掌握基础知识的同时，应积极参与到教学中，发挥主动性，积极思维，积极探索，充分发挥自主性，锻炼自己运用知识解决问题的能力。
⑷学生还应该不断的对所学知识进行总结，使新旧知识融会贯通，提高自己对基础知识的认识的同时，掌握常规实验的基本技能，根据教材中的实验原理、实验思想、实验方法而进行创新设计，实现能力的迁移，以提高自己适应社会的能力。
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