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生物探究性實驗的實驗設(shè)計的思路及方法 曹洋　2012/8/9 　　 摘要：生物探究性實驗設(shè)計遵循的原則、設(shè)計思路及設(shè)計步驟。 　　 關(guān)鍵字：高中生物 探究性實驗 實驗設(shè)計 　　 隨著高中教學(xué)進(jìn)入新課程改革，教學(xué)模式變?yōu)樘骄渴降慕虒W(xué)，在考試時加大了對學(xué)生能力的考查，高中生物實驗設(shè)計是考查能力的有效方法，實驗分兩種類型，驗證性實驗和探究性實驗（包括研究性課題），由于后者更能體現(xiàn)探究能力、實驗設(shè)計能力和運用生物學(xué)知識和方法分析和解決實際問題能力；更能體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和創(chuàng)新意識，是高考中為高校選拔人才的較好材料，近年來一直被沿用。由于缺乏實驗設(shè)計的有關(guān)理論知識，平時的練習(xí)也偏少，因此，遇到這類題型，就會感到茫然。為解決這一問題，現(xiàn)將有關(guān)對生物探究性實驗設(shè)計遵循的原則、設(shè)計思路及設(shè)計步驟做個簡單的歸納： 　　 一、設(shè)計實驗遵循的原則 　　 1、單一變量原則 　　 變量，按性質(zhì)不同，通�？煞譃槿�類：實驗變量、反應(yīng)變量和無關(guān)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(yīng)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(jié)果。 　　 無關(guān)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(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件。顯然，無關(guān)變量會對反應(yīng)變量有干擾作用；如果無關(guān)變量中的任何一個或幾個因素或條件，對3個實驗組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)定，則會在實驗結(jié)果中產(chǎn)生干擾，造成誤差。實驗的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量，以減少誤差。 　　 2、對照性原則 　　 對照是實驗控制的手段之一，目的還是在于消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。實驗對照原則是設(shè)計和實施實驗的準(zhǔn)則之一。通過設(shè)置實驗對照對比。既可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。 　　 3、科學(xué)性原則 　　 所謂科學(xué)性，是指實驗?zāi)康囊�明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當(dāng)，整個設(shè)計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則，都要具有可行性。 　　 4、重復(fù)性原則 　　 在實驗設(shè)計中也必須注意實驗的可重復(fù)性。任何實驗部必須要有足夠的實驗次數(shù)，才能判斷結(jié)果的可靠性，尤其是有數(shù)據(jù)計算的實驗，設(shè)計的實驗不能只能進(jìn)行一次，在無法重復(fù)的情況下，作為正式結(jié)論，這樣的結(jié)論易被推翻。 　　 二、實驗設(shè)計的具體方法 　　 1、實驗設(shè)計的應(yīng)對策略 　　 （1）理解實驗原理對實驗設(shè)計的重要作用 　　 每一個生物實驗材料的選擇、實驗裝置的確定、實驗步驟和實驗方法的安排都不是隨意的、盲目的，而是有其實驗原理作為依據(jù)的。實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果的預(yù)期也是依據(jù)實驗原理而作出的�？梢姡瑢嶒炘�理是實驗設(shè)計的依據(jù)。 　　 （2）應(yīng)認(rèn)真研究實驗課題 　　 找出其中的實驗變量和反應(yīng)變量，理解題目已知條件所隱含的意義。明確實驗?zāi)康�、實驗原理及實驗要求的基本條件。充分利用所給器材和試劑，構(gòu)思實驗變量的控制方法和實驗結(jié)果的捕獲方法�！�般情況下，題目中所指定的器材、試劑，任何一種都應(yīng)在實驗的相關(guān)步驟中出現(xiàn)，避免遺漏或自行增加某種器材或試劑。精心策劃實驗方法、嚴(yán)格設(shè)計實驗過程、合理設(shè)置對照或變量，并引入科學(xué)的測量方法。 　　 （3）反應(yīng)變量的確定和控制 　　 生物實驗設(shè)計中，反應(yīng)變量的確定非常重要，因為任何一個科學(xué)實驗的結(jié)論都是從反應(yīng)變量所表現(xiàn)出的數(shù)量、質(zhì)量或狀態(tài)的事實中推導(dǎo)或分析出來的。生物實驗中很多反應(yīng)變量即實驗條件，設(shè)計實驗時，應(yīng)該根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘�理來確定對實驗結(jié)果有影響的反應(yīng)變量。同時，對其他無關(guān)變量或非研究變量應(yīng)進(jìn)行控制。對變量的控制所要遵循的原則是對照原則，通過對照的建立，達(dá)到對變量的控制，這是生物實驗設(shè)計的靈魂。 　　 2、實驗設(shè)計的步驟 　　 實驗設(shè)計往往是解答實驗題的難點，但只要理清思路，找準(zhǔn)方法和突破口，也能化難為易。實驗的設(shè)計可遵循以步驟進(jìn)行。 　　 (1)了解題目要求：認(rèn)真讀題 　　 (2)寫出實驗名稱： 指出是什么實驗， 　　 (3)寫出實驗?zāi)康模号�清該題要驗證或探究的是什么樣的生物學(xué)事實。即明確實驗要解決什么問題。一般在題干中有“驗證……”、“證明……”、“探究……”，其后內(nèi)容就是實驗的目的。 　　 (4)寫出實驗原理：就是完成該實驗的理論依據(jù)是什么？這就需要分析實驗中所涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的知識、方法，以及所依據(jù)的科學(xué)科學(xué)原理。另外提供的實驗儀器的使用方法和原理也是應(yīng)考慮在內(nèi)。此過程要求學(xué)生利用儲備知識獨立分析、運用。對所學(xué)知識運用要求較高，這是完成實驗設(shè)計題目的的關(guān)鍵。 　　 (5)寫出實驗操作過程： 　　 大多數(shù)題目要求寫出實驗步驟，這是學(xué)生束手無策失分較多的地方。 　　 下面一條書寫模式，能夠使書寫條理，思（未完，下一頁） 　　 頁碼選擇：1　2

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