浅谈“实验设计”中的问题和策略

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1、浅谈“实验设计”中的问题和策略关键词：实验设计，高考试题 ，生物通过对近几年高考试题的分析可以看出，实验设计的问题是当前高考的热点。这类问题要求学生通过设计实验程序，观察实验结果，来验证生物学事实。问题所需背景知识可依据课本知识，也可不涉及高中所学内容，由试题所提供的材料告知。在解答该类试题时，需要学生阅读材料，弄清问题的来龙去脉，再通过分析、推理、设计出严密的实验方案。由于高考的导向性，使得教师特别重视实验设计的教学，但教学的效果却往往不尽如人意。那么如何进行教学才能卓有成效呢？下面笔者通过两例教学实践比较，以期对同行有所借

2、鉴与启示。    1　初教“实验设计”    【课前】教师进行了充分准备，既阅读了大量的相关材料，也做了很多的习题，从而归纳出解题的一般规则，如图1所示：        【课中】我安排了图2的教学流程：        在说明解题规则时，要求学生针对实验设计的基本框架做好审题与解题过程。审题时，要明确实验目的，了解已知条件，揣摩命题思路，搞清实验原理；解题时要注重规则的运用，具体为：(1)把握实验目的时，要明确验证的“生物学事实”是什么？或“生物学事实”的哪一方面？整个实验要围绕目的而展开。(2)策划实验方法时，要明确常见物质的

3、检测方法有哪些？例如，①淀粉——碘液；②还原性糖——斐林试剂、班氏试剂等；实验结果的显示方法有哪些？例如，①光合速度——O[，2]释放量或CO[，2]吸收量或淀粉产生量；②呼吸速率——O[，2]吸收量或CO[，2]释放量或淀粉减少量等。实验条件的控制方法有哪些？如：①增加水中氧气——泵入空气或吹气、放入绿色植物；②除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境等。对照实验的设置方法有哪些？例如，①单一变量控制；②等量的控制等。(3)设计操作步骤时，要注意基本思路及每一环节的关联性与延续性。(4)预测实验结果时，要根据实验情况，对可能的各种结

4、果进行排列组合，注意预测的全面性。(5)得出实验结论时，要根据每一个预测结果，得出相应的结论。(6)规范文字表达时，要注意文字的流畅性与术语的准确性。解题规则讲授完后，我出示一道实验设计的例题，边讲解边演练，整个课堂很安静，学生都在认真听讲，并不时地做笔记，最后我出示题目，让学生练习，并附上参考答案以便学生进行自我评价。    【课后】教学3天后，我对学生进行单元测试，竟发现学生实验设计的得分大大出乎我的意料，15分的实验设计题，学生的平均得分只有4分左右，学生在答题时错误百出，少数学生答非所问，个别学生甚至就没做。这是为什么

5、呢？    应该说这个班的原认知水平和学习基础在整个年级中是比较好的，我自认为自己的授课是精心准备的，该讲的都已经讲了，学生学得也挺认真，为什么结果却不尽人意呢？于是我对学生进行调查，调查的结果显示：学生普遍反映对实验设计题难以轻松解答，课堂上虽然老师已讲得够清楚了，自己也觉得已掌握了，但题目一变换，就不知道从何入手，即使勉强能做出来，究竟是对是错，自己心里也没底，只有看了参考答案才会知道错与对，但自己当时就是想不出来，也考虑不全面。由此可推知我的课堂教学是有问题的，而问题出在哪里呢？经过深刻的反思，终于找到了教学“失败”的主

6、要原因：    1.1　实验设计的掌握与运用是学生学习中最难的部分，它要求学生在理解实验目的和原理的前提下，整体把握实验过程及思路，理解实验程序，分析实验中每一步骤的作用、每一个处理的意义以及各步骤之间的联系。既要知道怎么做，也应懂得为什么这样做。因此在解实验设计类题目时既需要学生能仔细审题，同时又要能随时、准确地提取原有的相关知识，还要会综合运用好有效信息，形成解题方案。在这一系列过程中，只要有一个环节存在着缺陷或差错，都会影响解题结果，而这些环节都需要学生拥有扎实的基础知识、缜密的思维能力与较好的解题智慧作保障。如果学生在

7、这些方面本来就比较欠缺，那么即使教师将解题规则讲得很细，学生还是不会用、不会解的。所以在上实验设计课之前，应该对学生进行诊断，对学生存在的薄弱之处要有针对性地加以提高与弥补。    1.2　这节课的教学是采用常规性的灌输式教学模式，整节课容量大、节奏快，教师以讲述为主，始终处于主导地位，学生则疲于记述，显得很被动；虽然安排有学生练习阶段，但由于时间关系，只有在课堂余下的3min内让学生匆匆完成，然后就出示了参考答案。因此这节课的教学没有很好地发挥学生的主体性与主动性，过多地注重了教师的“教”而忽视了学生的“学”。    1.3

8、　解答好实验设计类题目，需要相应的规则与策略，而对规则的掌握，却需要一个过程，即：“规则的了解→模仿运用→熟练运用→内化成相应的策略”。这一过程对大多数学生来说，是需要经过尝试、总结，慢慢体悟并不断生成的。在这堂课上，笔者却急功近利，教学不得法，将目标定得太高，形成“眼高手低