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生物實驗設(shè)計范文第1篇

【關(guān)鍵詞】實驗設(shè)計　對照原則　解題技巧

生物學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是獲取生物學(xué)知識的重要手段，是科學(xué)研究過程的重要環(huán)節(jié)。因此在高考對實驗?zāi)芰Φ目疾樘岢隽司唧w的要求，考綱如下：（1）能獨立完成所列生物實驗，包括理解實驗?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運用。（2）具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。（3）具備對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。（4）能對一些簡單的實驗方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修改。

高考實驗設(shè)計題，驗證性實驗和探究性實驗是主流。驗證性實驗向探究性實驗的方向突破和發(fā)展，已然成為今后一段時間內(nèi)實驗命題的方向和熱點。那么，如何才能答好生物實驗設(shè)計題，取得優(yōu)秀的分?jǐn)?shù)呢？本文結(jié)合自己近幾年的教學(xué)實踐，總結(jié)出解題技巧：設(shè)計實驗的“一”“二”“三”“四”，即一個實驗?zāi)康?，兩個實驗原則，三個實驗變量，四個實驗步驟。

一個實驗?zāi)康模涸O(shè)計實驗方法一般從目的、要求入手，確定實驗原理、選擇適當(dāng)操作過程，也可以從如何檢測現(xiàn)象、結(jié)果入手。找到簡單、明確的現(xiàn)象觀察或結(jié)果檢測方法，就找準(zhǔn)了方向，再設(shè)計實驗過程更簡單明了。同時從實驗?zāi)康目梢钥闯鍪球炞C性實驗還是探究性實驗，也可以看出實驗結(jié)論。如果是驗證性實驗，預(yù)測的現(xiàn)象應(yīng)單一并對應(yīng)需要驗證的結(jié)論；如果是研究性問題，現(xiàn)象的預(yù)測應(yīng)注意正反多方面的邏輯性，并分別對應(yīng)不同的結(jié)論

兩個實驗原則：實驗設(shè)計過程要遵循多個原則：科學(xué)性原則，單一變量原則，對照原則，平行重復(fù)原則，其中最?？嫉綄φ赵瓌t和單一變量原則。

（一）變量，或稱因子，是指實驗過程中所作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同，通?？煞譃閮深悾簩嶒炞兞颗c反應(yīng)變量，無關(guān)變量與額外變量。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。額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會對反應(yīng)變量有干擾作用，例如，上述實驗中除實驗變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，溫度處理的時間長短等等，都屬于無關(guān)變量，要求對低溫、適溫、高溫3組實驗是等同、均衡、穩(wěn)定的；如果無關(guān)變量中的任何一個或幾個因素或條件，對三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)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。實驗的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量或減少額外變量，以減少誤差。

在實驗設(shè)計中僅僅改變實驗中的某一項變量，其它因子不變，在此條件下，觀察、研究該變量對實驗材料和實驗結(jié)果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要做到前后一致。綜合研究多變量時，也要求先研究一個變量，再研究一另個變量。

（二）對照是實驗控制的重要手段之一，目的還是在于平衡或消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾。通過設(shè)置實驗進(jìn)行對照，可排除無關(guān)變量的影響，也可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。

通常，一個實驗可為實驗組和對照組。實驗組：是接受實驗變量處理的對象組；對照組：對實驗假設(shè)而言，是不接受實驗變量處理的對象組，至于哪個作為實驗組，哪個作為對照組，一般是隨機決定的，這樣，從理論上說，由于實驗組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的，被平衡了的，故實驗組與對照組的差異，則可認(rèn)定為是來自實驗變量的效果，這樣的實驗結(jié)果是可信的。

按對照的內(nèi)容和形式上的不同，通常有以下對照類型：

1.空白對照：指不做任何實驗處理的對象組。例如，在“生物組織中可溶性還原糖的鑒定”的實驗中，向甲試管溶液加入試劑，而乙試管溶液不加試劑，一起進(jìn)行沸水浴，比較它們的變化。這樣，甲為實驗組，乙為對照組，且乙為典型的空白對照。在“唾液淀粉酶催化淀粉”的實驗中，實驗組滴加了唾液淀粉酶液，而對照組只加了等量的蒸餾水，起空白對照。空白對照能明白地對比和襯托出實驗組的變化和結(jié)果，增強了說服力。

2.自身對照：指實驗與對照在同一對象上進(jìn)行，即不另設(shè)對照組。單組法和輪組法，一般都包含有自身對照。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗，“探究酵母菌的呼吸方式”實驗就是典型的自身對照。自身對照，方法簡便，關(guān)鍵是要看清楚實驗處理前后現(xiàn)象變化的差異，實驗處理前的對象狀況為對照組，實驗處理后的對象變化則為實驗組。

3.條件對照：指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，或者說這種處理不是實驗假設(shè)所給定的實驗變量意義的。例如。“動物激素飼喂小動物”的實習(xí)實驗，采用等組實驗法，其實驗設(shè)計方案是：甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）；乙組：飼喂甲狀腺抑制劑（條件對照組）；丙組：不飼喂藥劑（空白對照組）；雖然，乙組為條件對照。該實驗即設(shè)置了條件對照，又設(shè)置了空白對照，通過比較、對照、更能充分說明實驗變量———甲狀腺激素能促進(jìn)小動物的生長發(fā)育。又如，在艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中，實驗組是“R型活細(xì)菌＋S型細(xì)菌的DNA混合培養(yǎng)”，條件對照組是“R型或細(xì)菌＋S型細(xì)菌的DNA和DNA酶混合培養(yǎng)”。

4.相互對照：是指不另設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對比對照。如“植物激素與向光性向重力性實驗”和“溫度對酶活性的影響的實驗”中，所采用的都是相互對照，較好地平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實驗結(jié)果具有說服力。

三個實驗變量：即實驗變量，無關(guān)變量，反應(yīng)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。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“溫度對酶活性的影響”的實驗中，所給定的低溫（冰塊）、適溫（37℃）、高溫（沸水?。┚褪菍嶒炞兞?。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，該實驗即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。

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。額外變量，也稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會對反應(yīng)變量有干擾作用，例如，上述實驗中除實驗變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度，溫度處理的時間長短等等，都屬于無關(guān)變量，要求對低溫、適溫、高溫3組實驗是等同、均衡、穩(wěn)定的；如果無關(guān)變量中的任何一個或幾個因素或條件，對三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)生額外變量，出現(xiàn)干擾，造成誤差。實驗的關(guān)鍵之一在于控制無關(guān)變量或減少額外變量，以減少誤差。

四個實驗步驟：1取材、分組、編號：取材一般指實驗所用的生物材料，實驗材料要有相似性和重復(fù)性，這樣可減少誤差，盡可能消除因材料的不同而引起的干擾。分組及編號指將材料或所用器皿均分并編號，以便描述及記錄。如：將長勢相同高度相似的若干同種植物均分為三組，編號為1，2，3。

2.設(shè)置實驗變量：按照研究的問題確定單一變量，設(shè)置空白對照、前后對照或相互對照。一般研究“是否”的有關(guān)問題設(shè)置空白對照；如：設(shè)置有無二氧化碳的供應(yīng)研究光合作用是否需要二氧化碳。研究“是多少”的有關(guān)問題可設(shè)置有梯度的相互對照。如：設(shè)置不同梯度的溫度研究酶的最適溫度是多少。

生物實驗設(shè)計范文第2篇

一、什么是實驗設(shè)計

所謂實驗設(shè)計，就是要求學(xué)生設(shè)計實驗原理，選擇實驗器材，安排實驗步驟，設(shè)計數(shù)據(jù)處理的方法及分析實驗的現(xiàn)象。它包括設(shè)計實驗方案、設(shè)計實驗步驟、設(shè)計實驗改進(jìn)方法等。實驗設(shè)計，主要考查學(xué)生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下遷移知識的能力。

二、實驗設(shè)計的基本原則

實驗設(shè)計的基本原則包括：（1）科學(xué)性原則。指實驗?zāi)康囊鞔_，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。（2）平行重復(fù)性原則。即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復(fù)實驗，觀察其對實驗結(jié)果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復(fù)，這是具有科學(xué)性的標(biāo)志。（3）單一變量原則。一是確?！皢我蛔兞俊钡膶嶒炗^測，不論有幾個實驗變量，都應(yīng)做到一個實驗變量對應(yīng)觀測一個反應(yīng)變量；二是確?！皢我蛔兞俊钡牟僮饕?guī)范，實驗操作中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾。（4）對照原則。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，又能排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。

三、實驗設(shè)計的方法

一個比較完整的實驗設(shè)計方案，一般包括這樣幾方面的內(nèi)容：（1）實驗題目的確定；（2）提出假說；（3）設(shè)計實驗方法和步驟；（4）提出實驗的預(yù)期結(jié)果；（5）要觀察和搜集的數(shù)據(jù)及方法。書寫實驗設(shè)計方案通常包括：“實驗課題”、“實驗假說”、“實驗預(yù)期”、“實驗?zāi)康囊蟆?、“實驗方法類型”、“實驗對照類型”、“實驗材料用具”、“實驗方法步驟”和“實驗結(jié)論與討論”等項目。而在中學(xué)生物課本的實驗指導(dǎo)中，實驗假說和實驗預(yù)期大都隱含在“實驗原理”中，實驗方法類型、實驗對照類型則一般隱含在“方法步驟”中。

四、實驗設(shè)計的實例分析

例1．為證實“二氧化碳是光合作用合成有機物必需的原料”，某同學(xué)制訂了下列實驗方案：(1)實驗?zāi)康?略)；(2)實驗材料和用具(略)；(3)實驗方法和步驟：用一適當(dāng)大小的玻璃罩罩住一株生長正常的盆栽綠色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏氣。將上述植物及裝置放在暗室中饑餓，消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機物。暗室內(nèi)裝有紅色安全燈。饑餓一定時間后，自暗室中取出，照光若干小時，使其充分進(jìn)行光合作用。取一葉片，放人盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。將已脫綠的葉片取出，平鋪在一個培養(yǎng)皿中，用碘液檢測有無葡萄糖的特異顏色反應(yīng)出現(xiàn)。該實驗方案有幾項明顯錯誤，請指出錯誤并改正。

診斷錯因：忽視了平時的生物實驗操作和訓(xùn)練。正確思路：實驗中無對照實驗；實驗中不能用紅色安全燈，因為色素能夠吸收紅光，進(jìn)行光合作用，影響實驗結(jié)果；淀粉遇碘變藍(lán)是淀粉等特有的顏色反應(yīng)，而不是葡萄糖的顏色反應(yīng)。鑒定還原糖(葡萄糖)的存在應(yīng)用的試劑是班氏試劑。

例2．現(xiàn)有一種植物的種子，已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)，探究光的有無對該種子萌發(fā)的影響，請你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計出實驗的方法步驟，預(yù)測可能的實驗結(jié)果，并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。材料和用品：數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無菌水、表面消毒過的種子等。

參考答案：方法步驟是向培養(yǎng)皿中倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中，將一組置于有光照的環(huán)境中，另一組置于黑暗環(huán)境中。在培養(yǎng)過程中，使兩組所處溫度、水分、空氣狀況適宜且相同?？赡艿膶嶒灲Y(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論是有光組萌發(fā)、無光組也萌發(fā)，該種植物的種子萌發(fā)不受光的影響。有光組萌發(fā)、無光組不萌發(fā)，光是該種植物種子萌發(fā)的必要條件之一。有光組不萌發(fā)，無光組萌發(fā)，光抑制該種植物種子的萌發(fā)。

五、交流點撥，提高實驗設(shè)計的能力

生物實驗設(shè)計范文第3篇

誤區(qū)一：實驗?zāi)康牟幻鞔_。例1鑒別兩種不同濃度的蔗糖液，一瓶30%的蔗糖液，一瓶10%的蔗糖液，半透膜制成的透析袋1個，刻度玻璃管1支，細(xì)線1根，鐵架臺1個，250ml的燒杯1個。錯誤設(shè)計：把10%的蔗糖液倒入燒杯中，把30%的蔗糖液倒入透析袋中，同時把刻度玻璃管插入透析袋中的蔗糖液里，并用細(xì)線扎緊透析袋口和刻度玻璃管，垂直吊在鐵架臺的支架上，記下袋中液面在刻度管上的位置。靜置一會兒，可以發(fā)現(xiàn)，透析袋中的液面上升了，證明水分子通過半透膜由燒杯進(jìn)入到了透析袋中。【錯誤剖析】可見，該生對本實驗的目的根本不明確。本實驗的目的不是證明水分是否穿過半透膜。正確設(shè)計：把一瓶蔗糖液倒入燒杯中，另一瓶倒入透析袋中，同時把刻度玻璃管插入透析袋中，用細(xì)線扎緊透析袋口和刻度玻璃管，然后把透析袋放入燒杯中垂直吊在支架上，記下此時透析袋中液面的位置。靜置一會兒，若袋中液面上升，則袋中為30%的蔗糖液，杯中為10%的蔗糖液；反之，則袋中為10%的蔗糖液，杯中為30%的蔗糖液。誤區(qū)二：實驗原理不明確。有時，雖然實驗?zāi)康南嗤?，但實驗條件不同，這時就應(yīng)依據(jù)不同的實驗原理達(dá)到同一實驗?zāi)康?，即殊途同歸。例2已知小麥高稈（D）對矮稈（d）顯性，抗銹?。═）對不抗銹?。ǎ﹖顯性，兩對基因獨立遺傳?，F(xiàn)手頭只有兩個純系小麥品種：高稈抗銹病小麥和矮稈不抗銹病小麥，請你設(shè)計一個實驗方案選育出矮桿抗銹病小麥品系。根據(jù)實驗條件和要求，應(yīng)當(dāng)選用雜交育種的方法，實驗原理是基因重組。正確設(shè)計：讓高稈抗銹病小麥和矮稈不抗銹病小麥雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，在F2中選出矮桿抗銹病個體，再自交……直至自交后代全為矮抗個體，不再出現(xiàn)性狀分離為止，這樣的個體就是所要選育的純系矮桿抗銹病品種。例3假設(shè)在前面的條件基礎(chǔ)上，還提供必要的化學(xué)藥劑和技術(shù)手段，要求在最短時間內(nèi)選育出矮桿抗銹病小麥品系。試題分析：這時還用雜交育種的方法顯然不行，因為雜交育種需要的時間太長，因此，只能采取單倍體育種的方法，其原理是染色體變異。正確設(shè)計：讓高抗小麥與矮不抗小麥雜交得F1，去F1花藥離體培養(yǎng)得單倍體幼苗，再用秋水仙素處理幼苗后得到的矮抗植株即是。除要明確實驗?zāi)康?、實驗原理外，一個完整的實驗設(shè)計還應(yīng)包括：實驗的材料和用具、實驗步驟和對照四個方面，稱為“實驗四要素”。在生物實驗設(shè)計中，還有一類重要的實驗———對照實驗。誤區(qū)三：作為對照的對象不明或選擇不當(dāng)。例4探究甲狀腺激素對動物生長發(fā)育的影響：15只同種同時孵化的小蝌蚪，3只相同的玻璃缸，晾曬過的自來水，新鮮水草，飯粒，滴管，培養(yǎng)皿蓋，坐標(biāo)紙，小網(wǎng)，甲狀腺素，甲狀腺素抑制劑，蒸餾水。提示：將15只蝌蚪分為三組，每組各5只，分別在甲、乙、丙3只玻璃缸中喂養(yǎng)，進(jìn)行相互對照，3只玻璃缸中還要加入等量的自來水、水草、飯粒，再向甲、乙、丙中依次滴入等量的甲狀腺素、甲狀腺素抑制劑、蒸餾水。加入甲狀腺素抑制劑是為了起條件對照作用，加入等量的蒸餾水起空白對照作用。結(jié)果，加入蒸餾水的正常生長發(fā)育，加入甲狀腺素的加快生長發(fā)育，加入甲狀腺素抑制劑的則生長發(fā)育延緩。以上三個誤區(qū)，學(xué)生在生物實驗中要對癥下藥加以克服，才能從實驗設(shè)計的誤區(qū)中走出來，取得更好的成績。

二、高中生物實驗設(shè)計的能力要求

1.明確實驗?zāi)康?/p>

實驗設(shè)計題一般都開宗明義，告訴要探究或驗證的具體事實。學(xué)生根據(jù)這些能聯(lián)系實驗所涉及的知識點，明確不同類型知識體系的實驗具有諸多的不同因素，這是正確設(shè)計實驗方案的基礎(chǔ)。

2.理解實驗原理

實驗原理是設(shè)計實驗的理論依據(jù)，理解實驗原理是設(shè)計好實驗的關(guān)鍵。滲透吸水的原理，光合作用、呼吸作用的原理，生長素的二重性，植物的向性，生物的遺傳規(guī)律等，都是設(shè)計實驗的理論依據(jù)。

3.把握實驗設(shè)計的基本原則

在已知實驗題目后進(jìn)行實驗設(shè)計時，除了要對所設(shè)計的實驗有一個整體設(shè)想，有一條清晰的思路和操作的可行性外，還需要注意以下基本原則。

（1）科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性?？茖W(xué)性，是指在設(shè)計實驗時必須有充分的科學(xué)依據(jù)，這就要求設(shè)計時要以前人的實驗、公式、理論或自己的實驗為基礎(chǔ)，而不是憑空設(shè)想。嚴(yán)謹(jǐn)性，欲使實驗題中的問題回答得無懈可擊，必須要注意實驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性，如在某些實驗中要設(shè)計對照實驗。

（2）實驗條件的一致性和可重復(fù)性。實驗條件的一致性，在實驗中除要設(shè)計的變量外，其他各項實驗條件必須保持前后一致，不能在實驗中隨意變動?？芍貜?fù)性，指一個實驗不能只看一次的結(jié)果，必須有足夠的實驗次數(shù)，才能判斷結(jié)果的可靠性。

4.熟悉實驗所需的材料、器具和藥品

設(shè)計性實驗中，材料和器具的選擇是十分重要的，它由具體的實驗決定。不管命題者是否提供了實驗所需的器材、器具，都要結(jié)合實驗原理，對所需器材的性能及使用范圍進(jìn)行綜合考慮，才能準(zhǔn)確判斷實驗所需的器具、材料和藥品。

5.實驗步驟實施中處理問題的能力

盡管在步驟實施前對實驗有一整體的設(shè)想和思路，但高考題中的實驗考生以前不一定接觸過，只能依自己的主觀判斷，憑掌握的現(xiàn)成知識進(jìn)行實驗行為，因此考生在具體的步驟設(shè)計中難免出現(xiàn)這樣或那樣的問題。這就要求考生不但要掌握一般實驗的基本操作技能，還要求學(xué)生能樹立新的實驗觀念，不斷總結(jié)實驗方法，充分挖掘可行的實驗因素，從而解決所遇到的問題，保證所設(shè)計的實驗步驟的嚴(yán)密性、思維的完整性。

6.正確預(yù)見和準(zhǔn)確表達(dá)實驗結(jié)果

生物實驗設(shè)計范文第4篇

[關(guān)鍵詞]實驗設(shè)計；生物實驗；實驗現(xiàn)象

生物學(xué)中的“實驗設(shè)計”，主要考查學(xué)生是否理解實驗原理，是否具有靈活運用實驗知識的能力，是否具有在不同情境下靈活運用知識的能力。同時也體現(xiàn)了生物學(xué)科的特點和發(fā)展趨勢：注重聯(lián)系實際，特別是考查學(xué)生日常生活、社會實踐和生物高新技術(shù)必備的知識。要求學(xué)生掌握實驗原理，重視實驗結(jié)果，審準(zhǔn)實驗?zāi)康模鞔_所驗證的“生物學(xué)事實”是什么或驗證“生物學(xué)事實”的哪一方面，實驗所依據(jù)的生物學(xué)原理是什么。

一、實驗設(shè)計的基本原則

在生物學(xué)中，實驗設(shè)計的基本原則有以下幾條，即科學(xué)性原則、簡便性原則、單一變量原則、對照性原則、平行重復(fù)性原則等。

1.科學(xué)性原則

所謂科學(xué)性，是指實驗?zāi)康囊鞔_，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。

2.簡便性原則

設(shè)計實驗時，要考慮到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗藥品比較便宜，實驗操作比較簡便，實驗步驟比較少，實驗時間比較短。

3.單一變量原則

單一變量原則是實驗步驟設(shè)計中非常重要的原則。它有兩層意思：一是確?！皢我蛔兞俊钡膶嶒炗^測，即不論一個實驗有幾個實驗變量，都應(yīng)做到一個實驗變量對應(yīng)一個反應(yīng)變量；即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結(jié)果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。

4.對照性原則

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，即可排除無關(guān)變量的影響，又可增加實驗結(jié)果的可信度和說明力。通常，一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組，是接受實驗變量處理的對象組；對照組，對實驗假設(shè)而言，是不接受實驗變量處理的對象組，至于哪個作為實驗組，哪個作為對照組，一般是隨機決定的，這樣，從理論上說，由于實驗組與對照組的無關(guān)變量的影響是相等的，被平衡了的，故實驗組與對照組兩者之差異，則可認(rèn)定是來自實驗變量的效果，這樣的實驗結(jié)果是可信的。

5.平行重復(fù)性原則

即控制某種因素的變化幅度，在同樣的條件下重復(fù)實驗，觀察其對實驗結(jié)果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復(fù)，這是具有科學(xué)性的標(biāo)志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當(dāng)大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復(fù)原則就是為解決這個問題而提出的。

二、實驗設(shè)計的一般步驟

1.實驗名稱：是一個關(guān)于什么內(nèi)容的實驗。

2.實驗?zāi)康模阂骄炕蝌炞C什么事實。

3.實驗原理：進(jìn)行實驗依據(jù)的科學(xué)道理。

4.實驗對象：進(jìn)行試驗的主要對象。

5.實驗條件：根據(jù)實驗原理確定所需的儀器、設(shè)備和藥品。

6.實驗方法和步驟：確定實驗采取的方法及必需最佳的操作程序，每一個步驟都必須是科學(xué)的，能及時對儀器步驟進(jìn)行有效矯正。

7.實驗的測量和記錄，應(yīng)用科學(xué)的測量手段對實驗過程進(jìn)行測量，并準(zhǔn)確客觀的記錄實驗過程和結(jié)果。

8.實驗結(jié)果的預(yù)測和分析：預(yù)測可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。

9.實驗結(jié)論：對實驗結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個科學(xué)的結(jié)論。

三、生物“實驗設(shè)計”的教學(xué)方法

1.創(chuàng)造新情境，提出新問題，以考查學(xué)生的創(chuàng)新意識

因此，要求學(xué)生重視理解課本上的每一個實驗?zāi)康?、原理、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，學(xué)會從正逆兩個方向進(jìn)行推斷，并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合的運用，才能創(chuàng)新。

2.“兩基”結(jié)合

實驗設(shè)計要與教材中的基礎(chǔ)知識、基本原理相結(jié)合，不管是什么樣的素材，其歸根結(jié)底都是以學(xué)科理論為基礎(chǔ)，變的是情景，不變的是知識，考查的是能力，因此認(rèn)真分析題干所給的條件、獲得相關(guān)的信息，從不同的角度去思考、分析，把基礎(chǔ)知識基本原理運用于解題之中，具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理，問題就會迎刃而解。

3.拓展延伸

具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括確認(rèn)變量、做出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷、注重各相關(guān)實驗問題的聯(lián)系。注意挖掘教材中實驗設(shè)計理論知識，模擬教材中的經(jīng)典實驗，重復(fù)實驗設(shè)計，豐富設(shè)計內(nèi)容，掌握設(shè)計規(guī)律，提高設(shè)計實驗的綜合能力。關(guān)注對科學(xué)、技術(shù)和社會發(fā)展有重大影響和意義的生物學(xué)新發(fā)現(xiàn)、新成果。

4.表述準(zhǔn)確

要求學(xué)生能運用恰當(dāng)?shù)纳飳W(xué)術(shù)語、表格、圖解闡述生物實驗名稱、目的、原理、對象、方法、條件、步驟、預(yù)測和分析、結(jié)論，思維具有嚴(yán)密性和邏輯性，要善于綜合分析、歸納、判斷、推理，用語準(zhǔn)確，真正體現(xiàn)出理中的“文”。

5.注重環(huán)保

實驗藥品的處理要妥善，實驗材料的處理要恰當(dāng)，有利于身心健康，有利于環(huán)境保護(hù)，走可持續(xù)發(fā)展之路。

四、交流點撥――提高實驗設(shè)計的能力

由于實驗設(shè)計題具有開放性的特點，再加上每個學(xué)生自己獨特的思考方法和不同的解決問題的途徑，得出的結(jié)果是多種多樣的，設(shè)計水平高低不同。所以，在進(jìn)行了一定數(shù)量的設(shè)計訓(xùn)練后，教師要及時給予點撥或引導(dǎo)學(xué)生交流設(shè)計成果，給出生物實驗設(shè)計方案的基本思路和評價標(biāo)準(zhǔn)(科學(xué)合理、設(shè)計簡捷、效果明顯等)，從而使學(xué)生鞏固實驗設(shè)計方法，提高實驗設(shè)計的能力。另外，通過學(xué)生對實驗設(shè)計方案的討論，可以互相取長補短，完善設(shè)計方案，豐富設(shè)計。同學(xué)的啟示和教師的點撥豐富了解題的思路，啟迪了思維，通過交流點撥使每個同學(xué)對問題的理解更加全面和深入，實驗設(shè)計能力從本質(zhì)上得到了很大的提高。

五、引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題

當(dāng)學(xué)生對實驗分析和實驗設(shè)計的規(guī)律性有了一定的認(rèn)識時，教師要積極地引導(dǎo)學(xué)生運用已理解和掌握的實驗設(shè)計模式，去解決實際問題，鞏固提高；也可檢測學(xué)生能否靈活運用實驗設(shè)計模式。

總之，生物實驗教學(xué)原理是相對穩(wěn)定的，是可以把握和靈活運用的。教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，面向?qū)W生，以學(xué)生為主，鼓勵學(xué)生多參與科技活動和社會實踐，多閱讀課外知識，以開拓思維，為提出問題、探究問題、解決問題打下良好的基礎(chǔ)，在實驗教學(xué)中注重學(xué)生思維訓(xùn)練和科學(xué)思維方法的養(yǎng)成，注重學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部考試中心，高考試題分析，北京：高等教育出版社，2002

[2]杜典宏等，生物實驗與實習(xí)[M]，北京：龍門書局出版，2002

生物實驗設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵字：高中生物；實驗設(shè)計；方法步驟

生物科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，因此實驗一直是生物學(xué)高考的熱點和重點。從近幾年的高考實驗題題型變化來看，借助實驗方法創(chuàng)設(shè)新情境，側(cè)重考查學(xué)生對實驗原理的理解和運用能力、對實驗現(xiàn)象的解釋和分析能力已成為命題趨向，其中設(shè)計型實驗題更是熱點。實驗設(shè)計的內(nèi)容一般有實驗設(shè)計原則、方法步驟和觀測實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)論三部分，學(xué)生掌握了這三部分的內(nèi)容，就可以設(shè)計出具有科學(xué)性的實驗。本文旨在就如何進(jìn)行生物實驗的設(shè)計進(jìn)行探究。

一、實驗設(shè)計的原則

（一）對照性原則

所謂對照實驗是指除人為控制因素外，其他條件與被對照實驗完全相同的實驗。因為實驗中的無關(guān)實驗因素很多，同一種實驗結(jié)果可能是由多種不同的實驗因素所引起的，因此必須嚴(yán)格控制無關(guān)因素，要平衡和消除無關(guān)因素對實驗結(jié)果的影響。而設(shè)置對照實驗，能有效地排除其他因素干擾實驗結(jié)果的可能性，使實驗設(shè)計更加嚴(yán)密，所以大多數(shù)實驗尤其是生理類實驗往往都要有相應(yīng)的對照實驗。如在“唾液淀粉酶促進(jìn)淀粉水解”實驗設(shè)計中，運用與唾液等量的清水作對照，排除了“淀粉本身就可以在水溶液中快速水解”這一非本質(zhì)的特征。設(shè)計實驗對照可以有多種方式，如空白對照（指不做任何實驗處理的對照組）、相互對照（指不加設(shè)對照組，而是利用幾個實驗組相互對照）、自身對照（指實驗和對照在同一對象上進(jìn)行，即不另設(shè)對照組）、條件對照等（給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理，給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的實驗因素）。

（二）單一變量原則

單一變量原則即單因子變量原則，指控制其他因素不變，而改變其中一個因素，觀察其對實驗結(jié)果的影響。如“探究pH值對酶活性的影響”時，只能改變反應(yīng)的pH值，其它如溫度、酶的濃度等條件均要求完全一樣。設(shè)置單一變量即對照組和實驗組只能有一項條件不同，其他條件都應(yīng)相同，還應(yīng)考慮是否有額外變量影響實驗結(jié)果。

（三）平行重復(fù)原則

平行重復(fù)原則指控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復(fù)實驗，觀察其對實驗結(jié)果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復(fù)，這是具有科學(xué)性的標(biāo)志。實驗雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當(dāng)大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復(fù)的原則就是為解決這個問題而提出的。在實驗時，有些情況的出現(xiàn)是有偶然性的，多做幾個對照實驗，出現(xiàn)相同結(jié)果，更有說服力，更具科學(xué)性。讓這幾組實驗裝置在相同條件下同時進(jìn)行，這就是平行重復(fù)原則。

二、實驗設(shè)計的基本方法步驟

在明確了實驗?zāi)康暮蛯嶒炘怼⑦x準(zhǔn)實驗材料、遵循實驗原則做出實驗假設(shè)后，就應(yīng)該編制一個嚴(yán)密、科學(xué)的實驗程序進(jìn)行實驗。對于編制的實驗程序，須要仔細(xì)推敲，形成一個最優(yōu)化的程序，使實驗科學(xué)、簡捷、明了地進(jìn)行設(shè)計。探究性實驗一般可分為以下幾步進(jìn)行：（1）認(rèn)真研讀題干信息，分析題目類型屬于驗證型實驗、探究型實驗、完全設(shè)計型、實驗評價型中的哪一種；（2）仔細(xì)審讀，找準(zhǔn)實驗中所要控制的單一變量和因變量，并分析以什么指標(biāo)表示或觀察因變量；（3）運用對照實驗思想合理設(shè)置對照組；（4）分析實驗過程中需要平衡的無關(guān)變量，即避免（或排除）無關(guān)變量對實驗結(jié)果（現(xiàn)象）的影響；（5）推敲精煉語言，準(zhǔn)確表達(dá)實驗步驟和實驗結(jié)果及結(jié)論；（6）通讀自己的實驗設(shè)計。運用實驗設(shè)計所遵循的原則進(jìn)行對照，檢查是否有遺漏。通過對實驗?zāi)康暮鸵蟮姆治觯_選擇出實驗的變量，按照正確的實驗步驟去分析，即可形成一個科學(xué)的實驗步驟。

三、實驗的現(xiàn)象及結(jié)論

在設(shè)計實驗步驟時，還應(yīng)注意實驗結(jié)果的預(yù)期、分析和討論：要求運用實驗原理和假設(shè)，推導(dǎo)分析出實驗的結(jié)果或?qū)嶒灲M與對照組作出預(yù)期的分析討論。

探究性實驗的設(shè)計一般規(guī)律（預(yù)期結(jié)果）是：

（1）若條件A存在事件B能發(fā)生，條件A改變事件B不能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結(jié)論是__。

（2）若條件A存在事件B能發(fā)生，條件A改變事件B能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結(jié)論是___。

（3）若條件A存在事件B不能發(fā)生，條件A改變事件B能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結(jié)論是___。

例如:現(xiàn)有一種植物的種子，已經(jīng)知道它的萌發(fā)受水分、溫度和氧氣的影響，但不了解其萌發(fā)與光是否有關(guān)。為探究光的有無對該種子萌發(fā)的影響，請你依據(jù)所給材料和用品設(shè)計實驗的方法步驟，預(yù)測可能的實驗結(jié)果，并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。方法步驟：①____；②____?？赡艿慕Y(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：①____；②_____；③______。

解析：根據(jù)題目要求可知，光照則是變化的條件A，因此可作出理論假設(shè)：當(dāng)水分、溫度、氧氣條件滿足時，光照則是實驗的變量，有光照，種子可能萌發(fā)，也可能不萌發(fā)；無光照，種子可能萌發(fā)，也可能不萌發(fā)。具體設(shè)計如下：①取A、B兩組培養(yǎng)皿，倒入適量的水，將等量的種子分別放入兩組培養(yǎng)皿中(實驗準(zhǔn)備)；②將A組置于黑暗的環(huán)境中，B組置于有光環(huán)境中（做對照），③培養(yǎng)過程中使兩組水分、溫度、氧氣的狀況適宜且相同。A組實驗組與B組對照，符合“單因子變量”“平行重復(fù)”原則。

實驗結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論：①A組萌發(fā)，B組不萌發(fā)(或A組發(fā)芽率高于B組)，光抑制該植物種子的萌發(fā)；②A組萌發(fā)，B組也萌發(fā)(或發(fā)芽率差異不顯著)，該植物種子萌發(fā)不受光的影響；③A組不萌發(fā)，B組萌發(fā)（或A組發(fā)芽率低于B組），光是該植物種子萌發(fā)的必要條件之一。

四、結(jié)語

生物科學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，科學(xué)概念、原理和規(guī)律都是由實驗推導(dǎo)和論證的。教學(xué)過程中的實驗有助于加深學(xué)生對生物科學(xué)概念、原理和規(guī)律的理解，實驗?zāi)芰σ彩菍W(xué)生將來從事科學(xué)研究的基礎(chǔ)。高中生物實驗要求學(xué)生了解實驗?zāi)康摹嶒炘砗蛯嶒灢襟E，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會觀察和分析實驗現(xiàn)象，解釋實驗結(jié)果（數(shù)據(jù)），并得出實驗結(jié)論，能夠根據(jù)要求設(shè)計簡單的實驗方案。

參考文獻(xiàn)

[1]譚雪琴. 淺談對高中生物實驗教學(xué)的認(rèn)識[J]. 新課程研究，2008，（15）.