高中生物學(xué)實驗設(shè)計與分析

文/河源市源城區(qū)東埔中學(xué) 黃雨林

對于高中生物學(xué)這門以實驗為主的學(xué)科來說，實驗的設(shè)計首先要把握實驗的基本要求，其次要明確實驗的目的。除此之外，在實驗之前，要把實驗的原理跟設(shè)計思路理清楚，在實驗的設(shè)計上一定要合乎實驗的邏輯，對于實驗的操作步驟，以及書寫的規(guī)范一定要按照嚴(yán)格的要求進(jìn)行。在實驗結(jié)束后，對實驗結(jié)果要進(jìn)行全面的分析。從根本上來說，高中生物學(xué)實驗不僅僅是鍛煉學(xué)生的動手能力，還能夠有效地提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力。因此，在教學(xué)過程中，教師不僅要在實驗設(shè)計上下功夫，還要在實驗的分析上下功夫。

一、高中生物學(xué)實驗的設(shè)計

1.高中生物學(xué)實驗設(shè)計遵循的原則。首先，實驗的設(shè)計要具有科學(xué)性，科學(xué)性原則要求教師在進(jìn)行試驗教學(xué)的時候，要明確實驗的目的性，在選擇實驗材料的時候，一定要選擇具有科學(xué)性的材料、運(yùn)用科學(xué)性的實驗方法、使用合理恰當(dāng)?shù)膶嶒炘?，還要滿足高中生物學(xué)實驗的基本原則和原理。其次，實驗設(shè)計要嚴(yán)謹(jǐn)，在生物實驗進(jìn)行時要保證實驗設(shè)計的方案沒有漏洞。最后，實驗設(shè)計要簡易，在進(jìn)行實驗的時候，要保證實驗所需的材料能夠容易獲得，實驗的操作步驟簡單易懂，避免實驗所需時間過長。

2.高中生物學(xué)實驗設(shè)計的方法。高中生物學(xué)實驗設(shè)計屬于探索性的教學(xué)活動，任何的探索都是從問題開始出發(fā)的，因此，教師在進(jìn)行實驗教學(xué)的時候一定要重視引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題。除此之外，教師在實驗設(shè)計的時候，還要不斷地優(yōu)化創(chuàng)新生物實驗的設(shè)計，在設(shè)計的時候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調(diào)整實驗的進(jìn)行，這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和創(chuàng)新思維。只有做到了以上幾點(diǎn)，才能有效地保證高中生物學(xué)實驗設(shè)計的科學(xué)性和有效性。

3.高中生物學(xué)實驗設(shè)計例析。在實驗教學(xué)中應(yīng)當(dāng)盡量鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識，進(jìn)行實驗設(shè)計。設(shè)計的一般方法，包括提出問題→作出假設(shè)→實驗設(shè)計→進(jìn)行實驗→分析結(jié)果→得出結(jié)論→表達(dá)交流，老師可以提供學(xué)生一個已設(shè)計好的方案或者教材實例進(jìn)行參考模仿。例如，在探究“影響酶活性的條件”實驗中，許多學(xué)生確認(rèn)的課題是《溫度對酶活性的影響》。但在設(shè)計實驗方案時，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生根據(jù)已有的知識選用斐林試劑來檢測酶的催化效率。他們認(rèn)為在適宜的溫度條件下，淀粉可以被淀粉酶水解成還原性糖，因而可以用斐林試劑檢測。是不是真的可以用斐林試劑呢？在我的提醒下，學(xué)生很快意識到他們忽視了斐林試劑反應(yīng)的條件需要加熱，對于冰水浴實驗組，在加熱過程中，隨著溫度的升高，酶活性也會逐漸增加，使淀粉逐漸被水解，導(dǎo)致結(jié)果很可能與對照組差不多，從而影響了探究目標(biāo)的達(dá)成。而選擇碘液來檢測就不存在此類誤差，可在催化反應(yīng)結(jié)束后直接滴加碘液，根據(jù)溶液是否變藍(lán)來判斷淀粉有否被水解。

二、高中生物學(xué)實驗的分析

高中生物學(xué)實驗中，實驗結(jié)果的分析占有很重要的位置。教師在進(jìn)行實驗分析之前，一定要給學(xué)生充分的思考時間，讓學(xué)生進(jìn)行討論交流，使學(xué)生嘗試著去分析實驗的結(jié)果。將學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，讓學(xué)生自己去探索實驗的原理、步驟以及對實驗結(jié)果的分析。實驗結(jié)果一般都可以觀察和測量的實驗現(xiàn)象，在生物實驗中出現(xiàn)的真實狀況，是獲取實驗結(jié)論的重要依據(jù)。假如教師所做的生物學(xué)實驗屬于驗證性實驗，那么結(jié)果是唯一的，同樣結(jié)論也是唯一的。假如教師所做的生物學(xué)實驗屬于探究性實驗，那么結(jié)果就不再唯一，且每一個結(jié)果都將得到一個結(jié)論。

綜上所述，高中生物學(xué)實驗重視的不僅是實驗的技能，更注重實驗的設(shè)計和分析，尤其是在近幾年的高考中，實驗設(shè)計和分析出現(xiàn)的相對頻繁，并且所占的比例和分?jǐn)?shù)也逐漸呈上漲的趨勢。因此，教師在平時的教學(xué)過程中，一定要重視實驗的設(shè)計和分析，對于實驗過程中學(xué)生提出的一些好想法和意見，教師要給予及時的鼓勵和支持。總而言之，在高中生物學(xué)實驗的設(shè)計和分析中，教師一定要把握好實驗的原則，以期來保證實驗設(shè)計的合理性、科學(xué)性。這樣才能夠有效地保證學(xué)生學(xué)以致用、舉一反三，理解和掌握生物學(xué)實驗中的精髓。