高中生物实验设计的基本原则和步骤

冷长贵

【关键词】 生物教学;实验;设计;原则;步骤;问题

【中图分类号】 G633.9 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004—0463（2015） 02—0065—01

生物是一门以实验为基础的学科，实验设计题也是高考中的重要题型，同时还是高考复习教学中的重点和难点。下面，笔者结合教学实践，就高中生物实验设计的基本原则和基本步骤作以简单介绍。

一、实验设计的基本原则

1.科学性原则。所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物基本知识和基本原理。

2.单一变量原则。所谓单一变量原则，是指控制其他因素不变，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要处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。一般来说，应该做到以下几点：一是所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或大致相同;二是所用实验器具（试管、烧杯、培养皿、广口瓶等器具）的大小型号要完全一样;三是所用实验试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积上等量的原则;四是所用处理方法要相同。

3.对照性原则。对照是实验控制的手段之一，目的是消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。

二、实验设计的基本步骤

实验设计的基本步骤包括：了解题目要求、明确实验目的、分析实验原理、确定实验思路、设计实验步骤、分析实验结果。

1.了解题目要求。首先要明确题意，只有明确题意才能方向明确，少走弯路。

2.明确实验目的。实验目的是确定实验原理和设计实验方案的依据，而对于实验设计来说，实验目的是题干中必须明确的条件，否则整个实验设计就无从谈起。因此在实验设计前，一定要认真审题，准确把握实验目的。

3.分析实验原理，确定实验思路。一个结论可通过许多不同的实验来验证，但究竟应该选用何种设计方案，则要根据题目的具体要求来确定。所以在把握实验目的之后，要弄清题目的设计要求，之后在此基础上确定实验思路。

4.设计实验步骤。实验步骤是实验设计的核心，在解答实验设计题目中，对于实验能力的考查主要是通过实验设计的步骤来体现的。最好的实验设计思路也要通过具体的实验步骤来体现。要合理设计好实验步骤，一方面需要学生掌握一定的实验理论知识，明确实验设计应遵循的原则;另一方面要有一定的实验技能。

5.分析实验结果。实验是手段，结果才是目的。因此，一定要对实验结果进行讨论、分析。

三、实验设计过程中要注意的几个问题

1.步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙述，并加以编号。在分段叙述的过程中，要掌握一定的技巧，一般情况我们分三步进行：

第一步，一般是对实验进行分组;

第二步，一般是对实验对象进行处理;

第三步，观察、记录数据、现象等。

如果在题目中没有给出实验步骤，我们可以按照以上的方法设计实验。如果题目中已经规定步骤，那我们可以灵活处理。具体做法是压缩步骤或分解步骤，如把二、三步压缩为一步，或分为两步，要视题目的具体情况而定。

2.要注意分组以后的表述，前后一致，否则会导致实验设计过程中表述上的混乱。

3.实验材料和用具要充分利用。除题目特殊要求外，不要随便添加实验材料和用具。题目如果没有明确提出要选用的话，题目中给出的试验材料和用具要尽量用完。

4.语言表述要科学、准确和规范，尽量用学科术语。

5.实验结果的预测、解释及相关实验结论。实验设计的最后往往还需要预测实验结果，在结果预测上要全面、准确。首先要注意实验是验证性还是探究性，如果是验证性，假设既定，那么结果的预测应该是与实验的假设相一致的，也就是用肯定的语言写出假设;如果是探究性的，那么就需要对实验的结果进行讨论，对于讨论要充分考虑各种情况的可能性。

编辑：谢颖丽