高中生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力現(xiàn)狀及培養(yǎng)策略

李瑞雪

摘 要：對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是每一個(gè)高中生都必須具有的能力，同時(shí)也是學(xué)習(xí)高中生物實(shí)驗(yàn)課程的必備的能力之一。本文通過(guò)一定的方法調(diào)查并分析了目前高中生生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力，并根據(jù)得到的結(jié)果和存在的問(wèn)題，提出了幾點(diǎn)針對(duì)性的有利于提升高中生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的建議，希望能夠給廣大高中任教教師一些教學(xué)參考和建議。

關(guān)鍵詞：高中生 生物 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

高中生物學(xué)是一門基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性學(xué)科。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有自己的目的，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前必須要進(jìn)行的一個(gè)活動(dòng)，它能直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

一、當(dāng)前在校高中生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的實(shí)際情況

我們根據(jù)國(guó)際權(quán)威的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了一份實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力水平評(píng)估試題，在同一所高中的每個(gè)年級(jí)之間都進(jìn)行普查，并根據(jù)他們的答題得分情況對(duì)結(jié)果進(jìn)行了整理和分析，得出的結(jié)論如下：

1.相對(duì)國(guó)際水平目前我國(guó)高中生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力普遍較低，達(dá)不到預(yù)期的目標(biāo)

2.隨著年級(jí)的增長(zhǎng)高中生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力呈現(xiàn)逐步提高的趨勢(shì)，高年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力比低年級(jí)學(xué)生要高；

3.高中生對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中每個(gè)步驟的掌握情況也不盡相同，總體看下來(lái)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)普遍薄弱。

最近幾年，國(guó)家大力推進(jìn)高中生課程創(chuàng)新和改革，因此在生物課程的教學(xué)中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)占的地位也越發(fā)重要。但是，根據(jù)調(diào)查的結(jié)果來(lái)看，目前在校高中生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力完全達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，普遍低下。所以，怎樣提高高中生生物設(shè)計(jì)能力是當(dāng)前生物教學(xué)中一個(gè)需要迫切解決的問(wèn)題。

二、生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般理論

1.生物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與方法。生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指在做實(shí)驗(yàn)之前，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模\(yùn)用學(xué)習(xí)的生物理論知識(shí)，選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器和材料、采取合適的方法、制定實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)。之后根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，旨在通過(guò)這一設(shè)計(jì)活動(dòng)，鍛煉學(xué)生自身獨(dú)立思考、分析問(wèn)題并獨(dú)立尋求解決辦法的綜合能力。

2.生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)其實(shí)并沒(méi)有一個(gè)固定的模板去參照，但是，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的生物實(shí)驗(yàn)必須要包括提出問(wèn)題、做出假設(shè)、確定實(shí)驗(yàn)變量、下定義、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果這六個(gè)步驟，只有包括這六個(gè)步驟的實(shí)驗(yàn)才是一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)。

3.生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循的原則。在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，科學(xué)性原則、對(duì)照原則、單一變量原則、重復(fù)性原則這四個(gè)基本原則是必須要遵循的，其中對(duì)照性原則包括空白對(duì)照、自身對(duì)照、條件對(duì)照、相互對(duì)照四個(gè)方面。只有按照以上原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，才能保證實(shí)驗(yàn)科學(xué)合理。

三、深入了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各個(gè)方面能力的強(qiáng)弱

該項(xiàng)調(diào)查依舊是通過(guò)試題問(wèn)卷的方式進(jìn)行普查，針對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、做出假設(shè)、下定義以及確定變量四個(gè)方面制定了一份試題，題目根據(jù)生活情境提出問(wèn)題，要求答題者在四個(gè)答案中選擇一個(gè)，然后根據(jù)學(xué)生選擇的答案正確率，統(tǒng)計(jì)得出學(xué)生對(duì)于這四個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技能的掌握情況。最后結(jié)果顯示，高中生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，做出假設(shè)的能力最好，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力最差，下定義和確定變量的能力平平。而且低年級(jí)和高年級(jí)之間在不同方面的能力有顯著差異，高年級(jí)的各項(xiàng)能力普遍高于低年級(jí)，這就說(shuō)明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)和練習(xí)，學(xué)生的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力能得到一定的提升。

四、提升高中生生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的方法

通過(guò)上面的兩次測(cè)試，一次是全面的整體測(cè)試，一次是各項(xiàng)能力的針對(duì)測(cè)試，我們可以看出，高中生的生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力整體都比較差。因此，必須改變現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃，找到一個(gè)更加高效適合的教學(xué)方式，來(lái)提升高中生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，以此來(lái)達(dá)到新課標(biāo)的要求，并促進(jìn)高中生整體能力的提升。本文將從三個(gè)方面依次論述。

1.培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身就是利用學(xué)過(guò)的知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)尋找解決辦法的過(guò)程，最終目的就是解決問(wèn)題，所以必須要掌握提出問(wèn)題的能力。提出問(wèn)題是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的開(kāi)端，只有你提出了問(wèn)題，接下來(lái)才能根據(jù)問(wèn)題尋找解決辦法。在教學(xué)的過(guò)程中，要鼓勵(lì)學(xué)生要多進(jìn)行思考，多去思考“是什么”、“ 為什么”，充分的調(diào)動(dòng)大腦。積極主動(dòng)的思考有利于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的進(jìn)行，也能培養(yǎng)他們主動(dòng)思考的好習(xí)慣。

2.提高其提出假設(shè)、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)的能力。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，提出假設(shè)及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期進(jìn)行判斷是兩個(gè)至關(guān)重要的能力。假設(shè)就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題以及所學(xué)過(guò)的有關(guān)知識(shí)，對(duì)問(wèn)題給出答案，給實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下一步的進(jìn)行指明方向。而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期做出判斷，就是根據(jù)做出的假設(shè)和方法，對(duì)可能出現(xiàn)的結(jié)果做出預(yù)測(cè)。如果實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果與預(yù)期不符，說(shuō)明預(yù)測(cè)不成立，預(yù)測(cè)也是另一種的可能，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候絕對(duì)不可以省略。

3.加強(qiáng)學(xué)生的思維鍛煉，提升其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是其中最難最關(guān)鍵的一步，也是絕大多數(shù)學(xué)生最弱的一個(gè)方面。之前的調(diào)查也表明，長(zhǎng)期的練習(xí)可以提升高中生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，所以教學(xué)的時(shí)候要加強(qiáng)鍛煉，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的提高。不僅僅只是這一科目，也是同類型學(xué)科的一個(gè)學(xué)習(xí)模式。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生物課程的教學(xué)中具有十分重要的地位，進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以提高學(xué)生對(duì)于生物學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。而且近幾年深化教學(xué)改革，使得生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)顯得更加的重要，因此，如何去提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力值得廣大學(xué)者關(guān)注。

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