生物教學中提高學生的實驗設計能力

岳素霞

生物實驗教學是高中教學中的重點之一，高考中生物實驗一直是必考的內容.從近年高考生物實驗題的題型變化來看，借助實驗方法創(chuàng)設新情境，考查學生對實驗進行解釋和分析的能力已成為趨勢，其中實驗設計更是熱點.

高中生物實驗設計對學生的能力有較高的要求，除要具備生物基礎知識外，還需要具有創(chuàng)造能力.設計的實驗要建立在科學的基礎上，培養(yǎng)學生觀察和發(fā)現(xiàn)問題的能力.

下面結合自己的教學實踐談些看法.

一、生物實驗設計的主要作用

1.可以激發(fā)學生的探索興趣.學生根據所學的生物知識和實驗技能，獨立地或在教師指導下設計出實驗方案，成功地解決了問題時，會產生成功后的喜悅，會激發(fā)追求知識的一種深層次動力，提高探究實驗的興趣.

2.可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力.實驗設計本身就是一個綜合運用所學知識和技能構思解決問題方案的過程.在這個過程中，可以從不同角度、不同層面，采用不同方法進行設計，其中必然蘊涵著對學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng).另外，實驗設計不是憑空想像、主觀臆造.在設計實驗時，要考慮設計方案的可行性和可操作性，這樣才能培養(yǎng)學生的實踐能力.

3.實驗設計可以強化學生的科學素質.學生運用生物知識和技能設計實驗的過程中，必須對設計問題的每一個環(huán)節(jié)、每一種手段細致地分析研究和綜合比較，這有助于學生形成嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學態(tài)度.同時在生物實驗設計中，學生除了應具備一定的生物知識和實驗技能外，還需要掌握各種科學方法，如觀察、記錄、資料整理、數(shù)據分析、歸納總結、形成結論等，這對于培養(yǎng)學生運用科學方法解決實際問題有促進作用.

二、提高學生的實驗設計能力的方法

1.研究經典實驗，尋找實驗設計思想.生命科學史中的經典實驗蘊涵著豐富的生物學知識， 科學思維方法以及艱難的科學探究歷程.在高中生物教材中列舉了很多經典實驗，如酶的發(fā)現(xiàn)、遺傳定律的發(fā)現(xiàn)等.在教學過程中，教師要引導學生挖掘其中隱含的科學思維，領會科學研究的一般方法，并從這些經典實驗中學習設計實驗的方法.

2.注重學生思維能力的培養(yǎng).在生物教學中，教師應注重學生思維能力的培養(yǎng)，激發(fā)學生的思維積極性，培養(yǎng)學生的思維操作技能（即分析、綜合、比較、抽象和概括等），培養(yǎng)學生的思維邏輯性，從而提高學生科學的思維能力，為其實驗設計奠定基礎.

3.強化學生實驗設計的實作訓練.實驗設計能力需要在長期的實驗設計訓練中逐步形成. 在教學過程中，教師可布置一定量難度適宜的實驗設計題，讓學生嘗試應用實驗設計的方法設計實驗，強化學生實驗設計的實踐訓練.

4.交流點撥，提高實驗設計能力.由于實驗設計題具有開放性的特點，再加上每個學生自己獨特的思考方法和不同的解決問題的途徑，得出的結果是多種多樣的，設計水平高低不同.所以，在進行了一定數(shù)量的設計訓練后，教師要及時給予點撥或引導學生交流設計成果，總結出生物實驗設計方案的基本思路和評價標準（科學合理、設計簡捷、效果明顯等），從而使學生鞏固實驗設計方法，提高實驗設計的能力.另外，學生通過對實驗設計方案的討論，可以互相取長補短，完善設計方案，豐富設計內容.同學的啟示和教師的點撥，豐富了解題思路，使學生對問題的理解更加全面和深入，實驗設計能力得到提高.

三、解答生物實驗設計題應注意的問題

1.運用科學原理指導實驗.解答生物實驗設計題時，一定要認真審題.在審題中最關鍵的是要明確實現(xiàn)本實驗目的的科學原理.

2.遵循實驗原則設計實驗.要使實驗設計得科學，力求無懈可擊，在設計實驗時必須遵循設置對照原則、單因子變量原則、平行重復原則.

3.準確地運用實驗材料支持實驗.選用實驗材料應講究，否則將不能支持實驗結論.

4.選定最優(yōu)程序進行實驗.在明確了實驗目的，明確了實驗原理，選準實驗材料，遵循實驗原則后，就應該編制一個實驗程序進行實驗.對編制的實驗程序，還要仔細推敲，形成一個最優(yōu)化的程序，使實驗科學、簡捷地進行.在選定最優(yōu)程序中有的步驟可同時進行，那就可遵循統(tǒng)籌法，讓要等待的步驟先做，接著穿插下一步實驗，以節(jié)約時間，同時也盡量減少因時間過長帶來的不良影響.

5.答題時講究用詞科學、準確.答題時關鍵是用詞上講究科學、準確.

總之，實驗能力是教學課標要求掌握的一項基本能力.實驗能力的考查，一般要求學生能夠通過簡單的實驗設計驗證某些生物現(xiàn)象.因此，實驗教學應重視對學生實驗基礎技能的訓練和實驗設計的指導，引導學生在了解實驗設計方法、原則的基礎上進行一些相關或類似的實驗設計，并注意閱讀實驗設計的實例，讓學生在實踐中學會科學的實驗設計，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下堅實的基礎.