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充分利用生物实验课堂提升学生实验的设计能力 　　培养学生的生物实验能力,是中学生物教学大纲明确提出的培养学生观察能力、思维能力、实验能力和自学能力等四种能力之一,而生物实验设计能力既是实验能力的重要内容,也是实验能力的最高层次. 　　实验设计题能拓宽学生的思维空间,有利于学生的科学素质和创新能力的培养.当前学生对生物学实验教学普遍重视不够,学生缺乏对实验设计基础知识的学习和训练,因此学生的实验设计能力较差.为尽快而有效地提高学生的生物实验设计能力,应加强该方面的教学实践. 　　 　　一、加强教学实践,挖掘教材中的实验设计理论知识 　　 　　著名教育学家布鲁姆认为,决定教学效果有三个主要因素:认知的前提能力(基础知识)、情感的前提特性(参加学习的动机情感)、教学的质.它们对学习速度的影响分别是50%、25%、25%,虽然有了知识不等于就有了能力,但没有知识则不可能提高能力,由此可见基础知识的重要地位,因此实验设计之前必须深谙实验设计的原理. 　　1.拓展教学,明确实验设计原理 　　在现行的教材中对生物学实验设计的基本原则和方法等内容没有专门的系统阐述,而是把它们隐含在教材的实验内容和生物学史的内容之中,这就要求教师应善于发现并挖掘出教材中的隐含信息,帮助学生了解和掌握实验设计的理论知识.例如复习“唾液淀粉酶对淀粉的消化作用”实验时,通过对实验原理、操作步骤的细致分析,帮助学生形成科学、严谨的实验设计思想;通过比较对照组实验在实验过程中的重要作用,使学生学会运用实验设计的科学性原则――设立对照组;通过实验内容的剖析,使学生掌握实验设计的准确性原则――设立多因子变量.通过分析生长素的发现历程和孟德尔遗传规律的揭示过程使学生了解实验设计的基本方法和步骤. 　　2.补充经典实验,优化实验设计理论知识 　　分析教材中的实验发现,实验内容少且缺乏系统性的方法指导,这对于学生全面了解实验设计的理论知识是不够的.因此,在教学中可以适当地补充生物学的经典实验(如伞藻的嫁接实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等),着重让学生了解实验者的实验意图,认识实验的形成过程,分析实验中设置的实验条件的目的.这对于学生进一步理解实验设计的原则,掌握实验设计的方法,都是十分重要的. 　　 　　二、强化训练,培养学生独立完成研究型设计实验的能力 　　 　　强化生物实验设计训练,是培养学生实验设计能力的必经之路.学生在明确了实验设计的基本原理后,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. 　　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的思路模糊,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,教师在课本实验的复习中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.在学习“还原糖的鉴定”后,让学生练习由相关的课本实验重组、改编的实验设计题型.例如,让学生练习2001年上海高考生物实验设计题. 　　此实验设计步骤是以高二课本“实验一”为蓝本,源于教材又高于教材,旨在考查学生利用课本实验基础知识对新情境材料的分析和探究能力.利用该题可引导学生比较“鉴定还原性糖”与生物课本中的步骤有什么不同、“鉴定淀粉”与化学课本中鉴定淀粉溶液有何不同.学生往往能从中得到启发,在对课本实验的复习过程中形成基本的实验技能. 　　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、解释实验现象、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.提高学生实验设计的能力,教师不但要让学生明确实验设计的理论知识,更重要的是应让学生掌握实验设计的正确思路,准确完整地表达实验设计的全过程,下面结合2005年广东生物实验题对实验设计思路做简要分析. 　　研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液100OmL.利用以下实验材料和器材设计实验,探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响. 　　实验材料和器材:水稻种子、试管、培养皿、纱布、尺子(100mm)、蒸馏水、恒温光照培养箱、温度设定为28℃、光强度为200OLux(实验材料和器材的数量不限). 　　根据给出的实验材料和器材,请设计实验方法和步骤、预测实验结果并作出分析. 　　(1)方法和步骤: 　　(2)结果预测和分析: 　　该题是探究实验设计题,考查学生对实验方法和步骤的设计,分析和处理实验数据,作出合理的结论.解题思路为: 　　1.首先认真阅读试