高中生物实验设计十篇

高中生物实验设计

生物学是一门实验性科学，生物科学的基本研究方法是观察和实验，在实验操作中能使学生的眼、手、脑有机地结合起来，使学生不仅能掌握一定的生物知识，而且获得必要的基本技能的锻炼。所以，在实验中能够培养学生的实践操作能力，而且也能提高学生的观察和思考能力。下面我就生物实验教学谈几点看法。

一、高中生物实验设计的特点

1.科学性的特点

具体体现在：实验原理、实验方法、实验材料的选取、实验结果的处理都应有充分的科学依据，不能随意臆造。高中生物实验科学性的特点是区别与其它学科的最重要的特点之一，生物实验一定要讲求其科学性，没有科学性作指导，生物实验的结果就会变得毫无意义，没有参考的价值，同时也违背了科学的指导原理。所以在进行生物实验之前，一定要有科学性的理论指导，对涉及生物实验的相关内容进行相关的研究分析，认真考证，这样实验的结果才有科学的依据，才有科学的价值。

2.相互对照的特点

一个完整的实验设计应包括两个方面：实验组和对照组。先对实验组加以处理，然后对照组不作处理。对照实验的设计常有如下4种：一是空白对照，设计一个不进行任何实验处理的对照组。二是自身对照，指实验组与对照组在同一对象上进行，前后观察，不另设对照组。三是条件对照，给实验组一种处理，给对照组另一不同条件处理。四是相互对照，指不另设对照组，而是利用几个实验相互对照，即每一组既是实验组，又是其他组别的对照组。只有通过对照实验，才能有效地排除无关变量对实验的干扰，使设计显得严密。因此对于大多数实验，尤其是生理类实验往往都应该设置相应的对照实验。

3.单一变量的特点

单一变量原则，即控制其他因素不变，只要改变其中某一变量，观察其对实验结果的作用。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，做到其他实验条件前后一致。这也是生物实验所独有的特点，采用单一变量的方法，往往能够使实验变得更加有说服力，使实验的结果更加直接了然，能解析更多的生物上的科学道理。

二、高中生物实验教学设计策略

1.明确实验教学目标，做好准备工作。明确目标能使学生产生积极的学习动机，思维才会有方向，操作才会认真。做好实验教学的准备工作，实验教学和一般的授课有不同的要求，而生物教材又往往受地方性的季节性的限制，有些实验还需较长的时间才能看到实验结果，因此，在实验课前做好实验教学的准备工作就显得尤为重要了。

2.加强实验教学的组织管理。多数学生把实验简单地理解为“看”，对实验现象缺乏分析和思考，实验完毕后往往答不上产生现象的原因和实验的结论。如果缺乏严格的训练，将会导致教师疲惫不堪，学生一无所获。因此，应加强实验教学的组织管理，注意维持实验纪律、规范实验习惯、合理指派实验大组长、小组长等，以确保实验教学质量。

3.分析实验程序和实验现象。一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶，它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以，学生在实验中，不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用、每一个处理意义以及各步骤之间的联系。

4.注重培养学生的科学探究能力。高中生物实验教学通过引导学生去探索、解决问题，从而达到掌握知识、发展智力、培养能力的教学目标。新课程强调学生尝试应用科学探究的方法，研究高中生物问题，验证高中生物规律，提高科学探究的能力。在生物教学过程中，教师应加强对学生能力的培养，这样定会事半功倍，全面提高教学质量。

高中生物实验设计篇2

一、高中生物实验的设计

1.高中生物实验设计遵循的原则

实验设计要遵循实验的原则。首先，实验的设计要具有科学性，科学性原则要求教师在进行试验教学的时候，要明确实验的目的性，在选择实验材料的时候，一定要选择具有科学性的材料、运用科学性的实验方法、使用合理恰当的实验原理。除此之外还要满足高中生物学实验的基本原则和原理。其次，实验设计要严谨，在生物实验进行时要保证实验设计的方案没有漏洞。最后，实验设计要简易，在进行实验的时候，要保证实验所需的材料能够容易获得，实验的操作步骤简单易懂，避免实验所需时间过长。除以上几点原则之外，还要遵循可行性原则、随机性原则、可重复性原则以及实验条件一致性原则等。

2.高中生物实验设计的方法

高中生物实验设计属于探索性的教学活动，任何的探索都是从问题开始出发的，因此，教师在进行实验教学的时候一定要重视引导学生去发现问题。在实验开始之前，教师首先要确定就是要通过实验来提出问题的假设，用实验来解决问题，用实验来得到正确的结论。由此可见，高中生物实验的设计是高中生物学科的难点。教师在设计实验的时候一定要引导学生去发现问题，让学生对实验感兴趣，并且不断的提出问题，在引导的过程中，激发学生的探索精神和学习兴趣，集中学生的注意力，激发学生的求职欲望，以及鼓励学生自我提问、学生与学生之间相互提问、学生与老师相互提问。除此之外，教师在实验设计的时候，还要不断地优化创新生物实验的设计，在设计的时候教师一定要利用控制单一变量的原则来不断地调整实验的进行，这样才能有效地培养学生的辩证思维和创新思维。只有做到了以上几点，才能有效地保证高中生物实验设计的科学性和有效性。

二、高中生物实验的分析

高中生物实验中，实验结果的分析占有很重要的位置。教师在进行实验分析之前，一定要给学生充分的思考时间，让学生进行讨论交流，使学生尝试着去分析实验的结果。将学 生以小组为单位进行讨论，让学生自己去探索实验的原理、步骤以及对实验结果的分析。如此一来，不仅能够提高学生的学习兴趣，还能够使得一些有困惑的学生能够得到其他同学的解答后恍然大悟。对于学生一些较好的想法和提议，教师要给予及时的鼓励和支持。

实验结果一般都可以观察和测量的实验现象，在生物实验中出现的真实状况，是获取实验结论的重要依据。假如教师所做的生物实验属于验证性实验，那么结果是唯一的，同样结论也是唯一的。假如教师所做的生物实验属于探究性实验，那么结果就不再唯一，且每一个结果都将得到一个结论。一般高中生物实验结果的分析，问题出现最多的实验就属探索性实验，通常表现的情况有以下几种：首先，实验的结果与实验的结论不一致;其次，教师在进行实验分析的时候不全名，没有正确且准切的分析实验结果出现的各种可能性;最后，教师在实验分析时语言表达不准确，甚至出现结果与结论颠倒的现象。通常生物实验结果分析使用的语句都是“如果……那么说明……”首先阐述实验的结果，然后再阐述得出的结论。

高中生物实验设计篇3

关键词：新课程;高中生物;实验探究

中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1672-1578(2015)04-0223-01

在最近几年理科综合测试中，都考查了学生生物实验设计能力，而且占分都比例大。而从阅卷的反馈情况来看，许多学生实验设计缺乏科学性，或实验步骤不合理，怎样提高学生的实验能力?高考复习中，我们主要从实验程序、实验设计的基本原理和解题思路等方面对学生进行了指导。生物实验的一般程序为：通过观察提出问题提出假设设计并完成实验分析数据得出结论，一个完整的生物学实验包括以下七个基本步骤：(1)实验名称、目的：提出是做什么实验，明确实验要解决什么问题。(2)假设：提出初步假设，并对可见现象提出一种可检测的解释。具体为：提出假设寻找证据a符号事实假设成立b符号事实假设不成立(3)预期：在检测提出的假设以前，先提出实验的预期结果(一个假定的结果)，若预期结果没有实现，说明假设不成立;若预期结果实现，则假设成立。(4)实验：根据实验目的和提出的假设，来设计实验的具体方法步骤，并按设计的方案进行操作。(5)观察和收集数据：客观如实地观察记录实验现象、数据，得出实验结果，并通过一定方式将实验结果呈现出来。(6)分析、推论：对记录的数据(包括现象和结果)进行整理分析，并推导得出结论。(7)交流：写出实验报告。

1.生物实验设计的基本原则

1.1 科学性原则。科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次，实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。

1.2 单一变量原则。该原则可以使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义是：不论一个实验有几个实验变量，都应该做到一个实验变量对应观察一个反应变量。(2)实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。如，在"探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用"实验中，加入淀粉和蔗糖是单一变量，而加入的淀粉酶的量、反应温度、PH则应控制成相同的条件、否则这些因素的差异将作为无关变量，干扰实验结果及对实验结果的分析。

1.3 对照原则。对照原则是中学实验设计中最常用的原则，如有关酶的高效性、专一性和影响酶活性的条件实验，观察植物细胞的质壁分离和复原实验等都采用了对照，通过对照实验，既可以排除无关变量的干扰，又可以增加实验结果的可信度和说服力。

对照实验，一个实验可包括实验组和对照组，实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对照组。至于哪个作实验组，哪个作对照组，一般是随机决定的。常用的对照类型有以下几种：(1)空白对照：对照组为无任何处理的对象组，如"探索影响淀粉酶活性的条件"实验中，1号试管加1ml的蒸馏水，2号、3号试管分别加选择题的NaOH、HCl溶液。1号试管为典型的空白对照组，如"观察植物细胞质壁分离和复原"实验，即是典型的自身对照――实验处理前的对象状况设为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。(3)条件对照：给实验某种处理，给对照组另一条件的处理，如在"验证甲状腺激素促进幼小动物发育"的实验中，存在以下实验组和对照组。甲组：饲喂甲状腺激素(实验组)乙组：饲喂甲状腺激素抑制剂(条件组)丙组：对蝌蚪不作任何处理(空白对照)

2.生物实验的解题思路

高中生物实验设计篇4

【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。

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1.实验导入的基本结构

1.1创设实验情境,激发学生学习兴趣

为使师生教与学同步,以期学生迅速进入主动学习状态,教师应尽可能为学生提供一些新颖、奇特、多变的实验现象,并配合生动的描述及各种对比鲜明的教学媒体的运用,能够很好地唤起学生的有意注意,激发学生的直觉兴趣。增强趣味性的途径主要有两条:一是选择趣味性强的实验;二是巧妙设计实验教学程序,运用语言的艺术魅力,激其情又引其疑。

1.2激发认知冲突

当新奇生动的实验现象出乎学生的认知范围时,好奇的心理会驱使他们积极地思索,但不一定就能趋向于教学目标,也不一定会产生剧烈的认知冲突。这就需要教师精心地引导和组织,及时地抓住学生闪现出来的认知矛盾,激起思维冲突的火花,使学生产生解决问题的渴望,但又感到仅用自己现有的知识无法解决问题的心理矛盾。这可以说是决定导入阶段成败最关键的一环,特别是针对那些学生存在顽固的错误思维定势的课题,就显得尤为重要。

2.实验导入的主要方法

2.1“暗箱”导入法

所谓“暗箱”是指内部结构和机制不清楚的系统,可以通过输入某种信息,从获得的输出信息中推断该系统的可能结构模式和机制。

在讲述“新陈代谢与酶”这节内容前,可先用相关实验来向学生揭示酶的特性。先演示“酶的高效性”实验,将等量的新鲜肝脏研磨液和氯化铁溶液同时分别放入两个装有H2O2溶液的试管,放肝脏研磨液的试管气泡蜂拥而出,而放锈铁钉的试管反应不是很强烈,只产生少量气泡。为进一步验证,再用带火星的木条放入两试管,木条只有在放肝脏研磨液的试管能够复燃。

从这一现象引导学生思考,得出猪肝中含有某种高效催化剂的结论。再用煮熟的猪肝重做该实验,结果无现象,又在强酸和强碱环境条件下做这一实验,也无此现象。通过这系列实验现象,学生一般都能推导出这一事物的本质可能是蛋白质。在此基础上,再去学习酶的本质和特性也就水到渠成了。

2.2实验故事导入法

在生物学发展历程中,发生过许许多多有趣的事件,进行过无数有意义的经典实验,如果用这些素材来导入新课,并辅之以模拟实验或多媒体课件模拟演示,会创设出非常活跃的学习气氛。

2.3实验联系实际导入法

学习动机是直接推动学生学习的内部动力,而动机的产生却来自需要,借助实验联系实际导入新课,对教学往往能起到推波助澜的作用。生物学作为一门与日常生活联系紧密的实验科学,在这方面具有一些得天独厚的优势,有何道理不加以利用呢!

在讲述渗透吸水这一知识点时,我在课前准备了两个大小相似的马铃薯,作为实验材料。并由学生在马铃薯上挖了两个大小相同的洞,分别注入等量的清水和30%蔗糖溶液,标记初始液面高度。然后在课堂教学中,由参与实验的同学先介绍操作过程,并展示实验结果(放清水的液面下降,放蔗糖的则液面上升)。再联系日常生活中,蔬菜浸在水中重量就会增加,而腌制咸菜时,出现大量水分等现象。使学生建立一个植物细胞在高浓度溶液中失水,在低浓度溶液中吸水的基本印象。然后再进一步通过半透膜渗透作用实验来揭示渗透吸水的实质。

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1 实验目的书写不规范

实验目的是指要探究或者验证的问题或事实，在实验目的的称述中，一般采用叙述的形式。根据实验类型可将实验分为探究性实验和验证性实验。探究性实验的实验目的主要是探索研究对象的属性、特征以及与其他因素的关系;而验证性实验的实验目的主要是验证已知研究对象的属性、特征以及与其他因素的关系。学生往往因为不明确实验目的究竟要写什么而出现书写不规范无法得分的情况。

【例1】 为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：

(1) 实验分组：

甲组：培养液+Y细胞+3H-Tdr(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水;

乙组：培养液+Y细胞+3H-Tdr+X(用生理盐水配制)。

每组设置若干个重复样品。

(2) 分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。

(3) 将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定CRD，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用X、CRD、3H-Tdr表示相关名词，Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答：

(1) 实验目的： 。

(2) 预测实验结果及结论： 。

(3) 实验中采用3H-Tdr的原因是： 。

答案：(1) 探究X对Y细胞增殖(DNA的合成)的影响

(2) 如果乙组CRD明显高于甲组，说明X对Y细胞增殖有促进作用

如果乙组CRD与甲组基本相同，说明X对Y细胞增殖无影响

如果乙组CRD明显低于甲组，说明X对Y细胞增殖有抑制作用

(3) 3H-Tdr是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化判断细胞增殖情况

1.1 常见错误

“X物质对细胞生长的影响”;“X物质对Y细胞的作用”;“X物质对Y细胞吸收3H-Tdr的影响”;“X物质对高等动物的影响”;“X物质对CRD的影响”;“X物质能否促进细胞内CRD的合成”。

1.2 应对策略

实验目的中一般应呈现出以下三种信息：

(1) 探究因素(自变量):X物质。

(2) 实验对象:细胞。

(3) 观察目标(因变量):增殖情况。

所以探究性实验目的一般可以套用以下格式：探究自变量对实验对象、观察目标的影响。而该题中学生在答题时主要没有准确找到观察目标，出现了一些错误指标如“细胞的生长”、“高等动物的影响”等。确定观察目标是要根据题目中所给的信息，通过实验思路可以看出甲、乙两组分别为实验组和对照组，实验变量为X物质。但甲乙两组又同时加入了3H-Tdr(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)，根据所学的知识，3H-Tdr应该用于DNA的合成，自然观察目标也就是DNA的合成，或者发生DNA合成的时期——细胞的增殖，所以观察目标也就是因变量为细胞的增殖。

2 实验原理书写不规范

实验原理是实验设计的依据和思路，是实验进行的科学理论，同时也是检测结果的理论依据，既体现实验设计的整体思路，也包括实验现象与结果出现的原因以及重要实验步骤设计的根据等。在答题时如果学生不理解何为实验原理，很难得分。

【例2】 为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠活动状况为观察指标设计实验。

某同学的实验方案如下：

① 将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。② A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组活动状况无变化。③ A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

请回答：该实验的原理是什么?

答案：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。

2.1 常见错误

错将实验原理写成实验原则：如单一变量原则、对照原则，没有理解实验原理的实质。

实验原理不完整：如只回答胰岛素具有降低血糖的作用。

观察指标阐述错误：本题中已经明确指出以小鼠活动状况为观察指标设计实验，但很多学生还是把观察指标写成直接检测血糖浓度。

2.2 应对策略

实验原理可以从以下3个方面来书写：

(1) 自变量作用的科学依据：实验中涉及到的科学依据必须是经人证明的科学理论，往往来源于书本。如，胰岛素能降低血糖浓度;还原糖与斐林试剂加热时产生砖红色的沉淀;淀粉遇碘变蓝。

(2) 因变量获得的原理。因变量是实验现象与结果出现的原因，如本题中胰岛素含量过高，引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。如在验证甲状腺具有促进动物新陈代谢的作用时，甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，从而使耗氧量和活动量加大。

(3) 因变量检测的方法：如观察特异颜色变化、溶液浑浊度、沉淀和气泡现象;观察形态结构、生理特征变化;测量生长发育速度;测量生化反应速度等。

3 实验结果分析不到位

实验结果是在实验结束时出现的，通常伴有一定的现象。在验证性实验中结果是在预料中的，无需再预测;而探究性实验的结果应该对应假设，分类讨论，而且要根据预测的不同结果得出相应的结论。以例1第二小题为例，通常有3种可能：如果出现现象①说明自变量促进因变量;如果出现现象②说明自变量抑制因变量;如果出现现象③说明自变量与因变量无关。

3.1 常见错误

学生对结果的分析不全面，不能把所有的情况都写出来，可能原因是没有真正理解题目的要求或者对于探究性实验的结果与结论不能正确把握。

在回答时学生容易将结果与结论的关系倒置，如“如果X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用，说明乙组CRD明显高于甲组”。

3.2 应对策略

高中生物实验设计篇7

关键词　生物实验设计　答题方向

1　实验题目的拟定

一个实验题目中应该体现出该实验的性质是验证性实验还是探究性实验。所以验证性实验的题目应写成“验证……”;探究性实验应写成“探究……”。

探究性实验的题目中的格式一般为“探究自变量对因变量的影响”

【例1】在用生长素促进某植物枝条生根的实践过程中,发现枝条生根情况不一,分析其原因,认为可能与生长素的浓度有关。请据此拟定一个相关研究的课题,要求写出课题名称及相关研究中的观察指标和影响这一指标的因素。

解析:显然可以确定生长素的浓度为自变量,枝条生根情况为因变量。

答案:探究生长素浓度对该植物枝条生根的影响观察指标:生根数量(或长度)影响这一指标的因素:生长素浓度。

2　实验结论

实验结论是由实验结果推出自变量和因变量之间的关系

【例2】为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”,某同学进行了以下实验:

①选取健壮、生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁4组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理;丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块;丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。

②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。

回答下列问题:

(1)各组植株侧芽的预期生长情况分别为:甲组_____;乙组_____;丙组_____;丁组_____。

(2)比较甲组与乙组的预期结果,能够说明__________。

(3)比较乙组和丙组的预期结果,能够说明__________。

(4)比较丙组和丁组的预期结果,能够说明__________。

(5)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是__________。

解析:如甲组和乙组之间的自变量是顶芽是否存在,因变量是侧芽是否受抑制,所以结论应该为顶芽可以抑制侧芽的生长。同理可以分析出乙组和丙组及丙组和丁组的结论。

答案:(1)生长受抑制 生长 生长 生长受抑制 (2)顶芽生长抑制侧芽的生长 (3)琼脂块对侧芽生长没有影响 (4)对侧芽生长起抑制作用的是生长素 (5)顶芽产生的生长素向下运输、在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制

3　实验设计思路

实验设计思路是指实验设计的大致过程,通常包括如何控制自变量,怎样控制无关变量,怎样检测因变量等。在写实验设计思路时要“上看实验器具,下看实验步骤”。

值得提醒的是,有些实验思路中仅写3种变量的控制是不完善的,还要具体考虑题目的信息。总之,实验设计思路可以看成是实验步骤的浓缩。

4　实验假设

实验假设是指在探究性实验中对所要研究的问题提出的一种解释

例题:探究生长素是否具有延缓叶片衰老的作用。

实验假设就是:生长素具有延缓叶片衰老的作用(或生长素不具有延缓叶片衰老作用)。

5　实验原理

是整个实验的设计的依据,支持自己设计的实验结果出现的科学依据。也就是正因为该科学依据的存在才能导致设计的实验出现结果。

【例3】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。

某同学的实验方案如下:

①将正常小鼠随机分成a、b两组,观察并记录其活动状况。

②a组小鼠注射适量胰岛素溶液,b组注射等量生理盐水。

一段时间后,a组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,b组活动状况无变化。

③a组小鼠出现低血糖症状后,分别给a、b两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,a组小鼠低血糖症状缓解,b组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

请回答:

(1)该实验原理是什么?

(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因。

(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是什么?

6　结果分析

6.1　验证性实验的结果分析是指解释该实验结果出现的原因

【例4】为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。

实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、nahco3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中o2和co2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果:

(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水和nahco3稀溶液的两支试管中。此时,叶片均浮在水面。

(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。

(3)______________。

分析预测结果:__________。

分析预测的结果:__________。

(1)光照下,nahco3稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出来的氧气多于消耗的氧气,叶肉细胞间隙的氧气增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气,叶片不能进行光合作用和呼吸作用,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。

(2)黑暗中,nahco3稀溶液中的叶片呼吸作用,消耗了叶肉细胞间隙中的氧气,放出二氧化碳溶于nahco3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏氧气,叶片不能进行呼吸作用,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。

6.2　探究性实验的结果分析是指若……则……进行多种情况的的讨论

那么作为一个探究性实验的多种结果的讨论究竟讨论几种情况才最合适,教师可以根据实验的假设情况进行讨论。有几种假设就可以预测出几种相应的结果和结论。

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【例5】探究性实验的结果分析

下图是一种可以测定呼吸速率的密闭系统装置

(1)关闭活塞,在适宜温度下,30 min后读取有 色液滴向______(左佑)移动的距离

(2)为了使测得的数据更准确,必须进行矫正。矫正装置的容器和小瓶中应分别放入

(3)生活中发现,受到机械损伤的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关。请结合测定呼吸速率实验装置,设计实验探究机械损伤对樱桃呼吸速率的影响。

①实验假设

②实验步骤_______。

第一步:按装置图中所示进行操作,30分钟后,记录有色液滴移动距离a。

第二步:__________。

第三步:_________。

④结果分析:__________。

解析:该实验的可能会出现的假设

①一定程度的机械损伤对樱桃的呼吸速率无影响

②一定程度的机械损伤对樱桃的呼吸速率有促进性影响

③一定程度的机械损伤对樱桃的呼吸速率有抑制性影响。

因为可以出现三种实验假设所以就会预测出三种相应的实验结果和结论,所以该实验的结果分析应该分析三种情况。

答案:

(i)左 (2)等量的消毒死的樱桃:等量的20%naoh 5 ml

(3)②机械损伤会引起樱桃的呼吸速率升高/机械损伤和樱桃的呼吸速率无关/机械损会使樱桃的呼吸速率降低。(书写任意一种情况)

③第二步:将装置中的樱桃进行机械损伤,放入该装置,30min后记录有色液滴的移动距离为b。

第三步:比较a,b的大小。

④结果及结论:如果a=b;则无影响。

如果a>b;则抑制。

如果a

8　写操作步骤

实验操作的表述从形式上看,应分步、分组。分组时要标号,同时注意单因子变量原则。分步原则上是三步:第一步实验准备(选材料分组编号),第二步实验进行(交代自变量是怎样控制的),第三步实验现象观察及记录(交代因变量是怎样测定的)。三步中要时刻交代清无关变量时怎样控制均衡的。

例:以下是验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关的实验步骤。

第一步:将上述大豆幼苗平均分成a、b两组,a组为对照组,b组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。

高中生物实验设计篇8

一、开展生物实验的设计的背景

近年来，我校生物实验教学的状况不甚理想，本应该由学生动手做的实验，教师以理论讲解或以其他教具代替。如以观察现成装片代替“观察植物细胞的有丝分裂”实验的操作;以看录像来代替“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验的操作;以模型演示代替“制作DNA双螺旋结构模型”实验的制作。这种不让学生看到活体或亲自动手操作的“代替”教学法，不利于培养学生的观察能力和动手能力，因此，也就难以达到提高学生能力的目的。

此次，对我校高二254名学生进行询问和问卷调查后，有91.53%的学生喜欢做生物实验的设计。实践证明，生物实验的设计有利于培养学生综合运用所掌握的实验基本原理和实验技能，自己选题，自己设计实验方案并解决实际问题的能力，同时又拓宽了学生的知识面，扩大了学生的视野，对创造性思维及科研能力的培养，都有好处。

二、生物实验的设计和学生能力的培养

生物实验设计的过程，实际上就是学生创造性思维的发展过程，通过这一过程，学生分析问题和解决问题的能力得到了一次全面的锻炼和发展，主要表现在以下几个方面。

1.重视对生物实验设计的思考，培养学生的自学能力

实验的设计在内容和形式上完全不同于原来的传统实验教学模式，在这崭新的实验活动中，学生的热情一开始就非常高涨，为了选定课题，他们积极而主动地查阅资料，并询访老师。为了设计一个良好的实验程序，他们必须运用自己已有的知识去积极地探索，这时学生的思维活动完全处于满荷载的运行中。随着探索的深入，他们往往在看到自己已有知识痕迹的同时，却又发现自己更多的不足。

2.独立主动的实验操作，锻炼了学生的动手能力和实际工作能力

在实验设计的过程中，学生基本上是按照自己设计的实验步骤进行实验的，能取得实验的最佳效果，这是他们的最大愿望，在实验的每个环节，他们都表现出从未有过的认真和细致。在顺利或失败时，他们感到欢乐，但更多情况下，则是学生在那些似曾相识但又不甚熟悉的实验面前受到波折，而在老师的指导下，他们又总是会主动去思索，去寻找解决问题的方法。

3.生物实验的设计培养了学生严谨求实的科学态度和勇于创新的科学精神

由于实验的设计给予了学生更大的自由度和主动权，学生的思想闸门被充分打开，思维更活跃了。通过实验，他们深深懂得要做好一个实验并不容易，实验全过程中的每一个环节，稍有不慎都将导致实验的失败。这些思想素养的锻炼和提高，对他们今后的研究和工作，都将产生深远的影响。

三、生物实验设计的方法

学生在明确了实验设计的意义和作用后，只有通过必要的实验设计训练，才能真正掌握实验设计的方法，提高实验设计能力。在这几年的教学中，我在生物实验设计中积累了一些经验。

1.课本实验的重新设计――树立实验设计的信心

进行实验设计的初期，学生对实验设计方案思路模糊，存在畏惧的心理。此时教师可采取由浅入深、循序渐进的策略，帮助学生树立实验设计的自信心。课本实验是学生既熟悉又亲切的知识，教师根据课本实验中的要求可灵活地改变实验的某个条件，让学生模仿课本实验的程序进行简单的实验设计，使学生从中获得成功感，增强对实验设计的兴趣;同时在模仿的过程中也能训练学生实验设计的思维方式，使学生初步形成实验设计的思路，为实验设计实施的可行性奠定良好的心理基础。

2.典型习题的剖析――理顺实验设计的思路

加强学生实验能力的培养，不但要重视分析和解释实验现象和结果，以及推导实验结论能力的培养，更应重视培养设计实验方案的能力。无论哪种类型的生物实验设计，其本质都是根据实验题目所提出的问题，运用已具备的生物知识或生物技能，有时甚至是根据实验题目所给出的信息或提示，构思出解决问题的方案，这有助于培养学生思维的发散性，综合知识和解决实际问题的能力。

高中生物实验设计篇9

[关键词]高中生物 学生活动 设计策略

[中图分类号] G633.91 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2015)080112

随着新课改的不断深入，要求教师利用一定的学生活动，丰富生物教学，让学生“乐学”生物。那么，教师应设计什么样的学生活动?在活动中教师应以什么角色出现呢?下面笔者着重分析高中生物课堂中的学生活动设计。

一、设计话题活动，激发学生学习兴趣

设计学生活动，首要的是激发学生的生物学习兴趣。教师可以创设情境，吸引学生关注，引起学生共鸣;再引出一定的生物话题，让学生结合话题进行讨论活动，从而逐渐过渡到新课的学习。

比如，在教学人教版高中生物“伴性遗传”这一课时，教师以情境激发学生的学习兴趣，再设计话题讨论活动，取得了很好的教学效果。首先，教师利用多媒体出示两张红绿色盲检查图，里边有数字和动物，让学生看图说出自己所看到的数字或动物。这个图片情境竞猜活动大大激发了学生的生物学习兴趣。其次，教师引出文字材料，科普“红绿色盲是常见的人类遗传病”。最后，教师出示一份权威的统计报告：我国男色盲患者的比例为7%，但女色盲患者的比例为0.5%。师：你知道这是为什么吗?为什么我国女性红绿色盲发病率远低于男性?你能用所学习的生物知识解释吗?这样设计话题活动，学生的学习兴趣越来越浓，课堂氛围逐渐活跃起来。教师应基于学生的兴趣和学习需求来设计话题活动，这样效果会更好。

二、设计探究活动，培养学生生物学习能力

学生主动获得知识比教师传授获得知识印象更深刻。生物学是一门极具探索价值的课程。因此，教师要抓住学生的探究兴趣，顺应新课改潮流，设计一定的探究活动，以培养学生的生物学习能力。

比如，在教学人教版高中生物“基因对性状的控制”这一课时，教师针对性地设计探究活动，让学生在主动的状态下完成知识学习。探究活动的主要内容为：1.基因控制与生物的性状主要有什么途径?2.基因与性状是简单的线性关系吗?结合以上探究问题，学生以异质分组形式进行高效合作学习。需要明确的是，探究活动的设计是基于学生具备独立思考能力基础上的，学生是主体，教师为主导。为了避免学生“跑题”探究，教师要注意监控课堂，有收有放，以调控者、参与者等多重身份参与课堂，保证探究活动的顺利展开。学生思考后，开始与组内人员进行交流，表达自己的观点，当学生出现一些不和谐的因素时，教师要立即进行引导。探究活动很好地培养了学生学习生物、探究生物的能力。

三、设计实验活动，提高学生生物实验能力

以教师演示实验为主的传统实验教学效果不是很好，学生的主体性也得不到突出体现。为此，教师应设计让学生动手操作、主动学习的实验活动，以逐渐提高学生的生物实验能力。

比如，在教学人教版高中生物“降低化学反应活化能的酶”这一课时，教师引导学生进行分组实验，取得了很好的教学效果。本次实验的主题是“探究pH对淀粉酶活性的影响”，教师可让学生分组设计实验，然后依据所设计的实验方案进行实验操作，并总结出实验结果。在这次实验活动中，从实验的步骤设计，到实验操作过程，再到实验观察，最后到总结实验结论，学生都全程参与，积极发挥主观能动性，顺利地完成了实验。在学生进行实验前，教师应引导学生将实验的详细步骤列出来，再结合实验主题对实验中可能出现的问题进行假设，从而避免操作不误、条件限制等导致实验失败的不利影响。实验结束后，让每个小组派代表呈现本组的实验结果，然后综合所得观点。这样的实验活动使学生由“看”变“做”，兴趣逐渐增强，实验能力逐渐得到提高。

四、设计课外活动，促进学生创新思维发展

生物教学中不可缺少的环节是课外活动。生物课堂上的学生活动不能满足学生的发展和学习需要，因此，教师有必要设计课外活动，让学生的内在潜能得到发展，并且促进学生创新思维和个性的发展。此外，设计一定量的课外活动，是课程改革的呼唤，是学生成长的需要，更是教师专业发展的需要。因此，教师要结合高中生的心理特点和生物学习实际，设计多彩的课外活动。

高中生物实验设计篇10

关键词：植物细胞工程 基础实验 自主设计实验 创新意识 实验能力

一、引言

生物技术 (Biotechnology)是 20世纪科技史上令人瞩目的重点领域，是21世纪的一门新兴学科，也是 21世纪国家经济发展新的增长点。为适应21世纪经济和科技激烈竞争的形势以及市场经济的社会环境，高素质创新人才的培养是从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨和解决的问题。

植物细胞工程是生物技术的重要组成部分。为适应社会的发展，拓宽学生的知识面，培养全面的高素质人才，西南科技大学生命科学与工程学院于2003年开始为生物技术本科专业开设植物细胞工程课程。植物细胞工程是在植物组织培养、植物细胞融合技术等基础上发展起来的一门实验性、实践性、综合性十分强的新兴学科，是近年来生物技术专业开设的一门新兴课程。它是应用现代遗传学、细胞生物学和分子生物学的基本原理与方法，在细胞水平上研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论与技术学科。学生对植物细胞工程基础理论知识的学习、实践动手能力的获得和科学素质的培养与实验教学关系密切。由于实验教学是整个教学过程中的重要组成部分，实验方法的先进与否是直接影响高素质创新人才培养的重要环节。因此，笔者通过不断探索，根据植物细胞工程课程特点就如何提高植物细胞工程实验教学质量，对基础-自主设计综合型植物细胞工程实验教学模式进行了探索与实践。

二、植物细胞工程实验教学设计思想与特色

植物细胞工程实验课程总学时是32学时，是理论课教学学时的三分之二，在本课程教学中占很大比例。植物细胞工程是以实验技术为基础的学科，为培养和提高学生实验技能与创新思维的能力，本课程实验包括基础实验部分和设计性实验部分(独立完成试验设计与具体实施部分)，通过基础实验操作，使学生在培养基配制、无菌操作和控制培养条件等技术环节上受到良好训练的同时，还可以帮助学生掌握如何应用理论知识指导实际研究。在此基础上，要求学生在规定的设计性试验题目内任选一题，独立完成试验设计和整个试验操作过程，并完成试验总结报告，进一步培养和提高学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力，同时，还可以使学生对本课程的知识得以融会贯通和升华，是本课程教学的一个重要特色。

1.注重“三基”训练，改变传统教学模式

植物细胞工程实验课是实践性非常强的一门课程，加强“基本知识、基本理论、基本技能”方面的能力训练是提高学生综合素质的前提和必要条件。

传统实验教学过程中，一般采取“照方抓药”的模式，完成实验教学。学生在实验过程中处于被动地位，多数情况下，学生只完成实验的一部分，而其它部分则由指导教师在课前准备好，导致学生只知其一，不知其二，学生的基本技能未能得到很好训练。因此，我们在植物细胞工程基础实验部分重视实验整个过程，要求学生掌握植物培养基的配制与灭菌、植物材料离体培养的无菌操作技术、不同组织和器官离体诱导培养技术和细胞培养技术、植物茎尖离体培养技术，以及农杆菌介导的烟草转化技术，要求学生完成药品的准备、培养基的制备以及无菌操作等过程，让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点，做到充分让学生自己动手、自己观察、自己讨论、自己总结，加强学生“三基”培养。此外，实验课教师要做到认真备课，做好预备实验，明确每个实验的重点和难点;对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解，对关键技术环节和操作要进行示范，使学生做到操作规范，总之，只有真正做到上述教学要求，才能达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。

2.加强自主设计综合型实验教学，培养高素质创新人才

实验教学是生命学科教学中的重要组成部分，对整个教学起举足轻重的作用。但由于传统教学对实验教学不够重视，教学经费、实验设备以及实验系列教师力量的不足等原因，在实验教学中采取封闭式教学，学生只能在规定的时间内根据实验指导书给定的实验方法，并在实验老师示范和辅导下完成全部实验内容，在整个实验过程中学生处于被动地位，未能充分发挥学生的学习积极性，使学生感到实验只是走过场，十分乏味，使他们原有的钻研精神受到压抑或甚至消失以及潜在的创新意识未能得以发挥，阻碍了学生创造性思维的发展。鉴于此，我们在植物细胞工程实验课程内容安排和设计上以设计性实验教学为突破口，对传统实验教学方法进行改革，在继承和发扬传统实验教学精华基础上，努力创新，使植物细胞工程设计性实验教学成为一种现代的创新性实验教学方法之一。

植物细胞工程设计性实验教学学时为14学时，占实验总学时的43.75%。该部分内容创新性强，具体要求、内容安排和采取的措施如下：

学生根据指导教师的要求在下面3个试验设计题目中任选一题，每一研究题目的研究对象学生自选。要求学生独立完成试验设计和整个试验操作过程，并完成试验总结报告。试验设计题目如下：

(1)植物愈伤组织的诱导与植株再生的研究;

(2)植物体细胞胚诱导与人工种子研制;

(3)植物遗传转化与转基因植株再生。

试验设计内容要求：

(1)综述国内外与本研究领域有关的研究动态，包括取得的成就、存在的问题和进一步研究要解决的问题，提出进行本试验设计的方法及其研究的目的和意义。

(2)试验研究内容：要求对要研究的内容提出理论依据。

(3)试验研究拟采取的实施方案和技术路线：首先，对试验研究内容提出拟采取的实施方案，并对每一实施方案提出理论依据;其次，技术路线要求用框图表示。

(4)根据试验设计方案进行具体实施，完成试验总结报告。

学生试验设计的方案完成后，指导教师对方案进行科学性和可行性评估，并写出修改意见和建议，然后，要求学生在规定的时间内完成全部操作，最后完成试验总结报告。

通过学生自主设计综合型试验，培养和提高了学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力，提高了学生实验兴趣，培养了学生的创新意识。

3.严格要求实验报告的书写

在植物细胞工程实验过程中，实验指导教师要求学生认真做好实验原始记录，要求学生按照研究论文的各式写出实验报告，内容包括实验题目、实验目的、实验材料和方法、实验结果和讨论。注重实验讨论部分，因为讨论部分是实验报告的核心，要求学生利用所学的基本理论知识，找出实验结果可能存在的原因，同时，鼓励学生提出创造性的见解和认识，为今后学生书写科研论文奠定基础。

三、实验效果

基础实验教学环节不仅帮助学生掌握植物细胞工程基本实验技术和技能，而且帮助学生建立了无菌操作观念，对于刚接触植物细胞工程实验的初学者而言，具有非常好的教学效果。学生根据指导教师的要求和在基本实验技能训练基础上，自己设计一个综合性大实验，并独立完成实验的每一部分内容，使实验内容逐步加深，实验技能的训练逐步加强。因此，“基础-自主设计综合型植物细胞工程实验”作为一种以学生为主体，充分发挥学生主动性，培养学生创新意识和实验能力的新的实验教学模式， 符合21世纪复合型人才培养的需求。

1.提高学生综合能力

学生在自主设计综合性试验过程中，从试验方案的设计到实验材料和仪器设备的准备，从试验条件的摸索到每个试验环节的完成，需要运用本学科的基本理论知识和综合应用其它相关学科的基础理论知识。例如，在完成“小麦幼穗愈伤组织诱导和植株再生体系的建立”试验时， 除应用一系列的植物细胞工程实验技术外，在培养基筛选时，学生还应用了正交实验设计等生物统计学方面的知识对小麦幼穗的培养条件进行了优化。在进行试验方案设计到完成类似研究性小论文形式的实验报告时，需要利用网络查阅相关文献资料，对所得的实验数据需要利用计算机进行的处理。因此，学生自主设计综合性试验，既锻炼了学生科技论文写作、查阅文献和计算机应用的能力，同时也明显提高了学生试验设计和实验操作的能力以及分析和解决问题的能力。

2.培养学生创新意识和探索精神

学生在在完成自主设计综合性试验内容时，学生不像在完成传统实验时处于消极被动地位，而是处于积极主动地位，自己动手、动脑准备试验，主动与老师和同学进行讨论与交流。由于在试验完成过程中会遇到难以解决的问题，为解决这些问题，学生经常去图书馆或应用网络查阅相关文献资料，再和老师进行交流与讨论，提出解决问题的方案， 并利用课余时间反复试验， 反复调整试验方案， 从失败中汲取教训，直至获得成功。因此，学生自主设计性试验留给学生更多的学习和思维的时间与空间，有效地拓展了学生的学习范围，激发了学生参与实践的积极性，更好地培养了学生的创新意识和实验能力以及勇于探索的创新精神，同时教师与学生进行讨论和指导时，形成了教师与学生共同活动的互动过程和以学生为主体的学习局面。

四、结束语

植物细胞工程是四川省精品课程，在建设过程中植物细胞工程课程组始终围绕西南科技大学的办学地位和人才培养的目标，在植物细胞工程实践教学过程中不断改革与探索，提出了基础-自主设计综合型植物细胞工程实验教学模式，经过4年的实践应用，证明“基础-自主设计综合型植物细胞工程实验”的教学模式得到学生们的普遍欢迎。