四川省宜賓市第四中學(xué)   樊麗

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題越來越成了一種新穎而重要的題型，它側(cè)重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思想方法、創(chuàng)新能力、動(dòng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力等，能較好地體現(xiàn)當(dāng)前教學(xué)改革特別是考試改革的要求，因此是一類很好的題型。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的能力要求較高，難度較大，學(xué)生往往感到無所適從，從統(tǒng)計(jì)的情況看，這一類型的題目得分率較低。因此，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，無論訓(xùn)練學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力），還是應(yīng)對(duì)高考都有其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、 發(fā)揮實(shí)驗(yàn)理論的指導(dǎo)作用

實(shí)驗(yàn)基本理論為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供理論依據(jù)，掌握它對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是大有裨益的。實(shí)驗(yàn)的基本準(zhǔn)則有：假設(shè)驗(yàn)證原則、單一變量原則、平衡控制原則、實(shí)驗(yàn)對(duì)照原則、真實(shí)客觀原則。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則有：科學(xué)性原則、可行性原則、簡(jiǎn)便性原則、可重復(fù)性原則。

某年高考理科綜合題中有一道“驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，評(píng)卷教師反映，該題得分率很低，答案五花八門，例如：有的把兔子放在試管中；有的將兔子浸泡在氯化鈣溶液或草酸鉀溶液中；有的沒做對(duì)照實(shí)驗(yàn)；有的無視題目要求，在兔子身上切開傷口，往傷口上直接滴藥品或者直接向兔子體內(nèi)注射藥品等，這些都反應(yīng)出了考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是何等的不盡人意！深究一下，就不難發(fā)現(xiàn)根本原因是這些學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本理論匱乏、實(shí)驗(yàn)原則意識(shí)淡薄。其實(shí)該題所考查的重點(diǎn)并不是生理衛(wèi)生知識(shí)，而是實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，例如需要用到對(duì)照實(shí)驗(yàn)的原理和方法，在高中生物的“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”、“探索淀粉和蔗糖水解的作用”等實(shí)驗(yàn)中已有介紹，考生只要將這一實(shí)驗(yàn)方法遷移到這一新情境中來，問題就迎刃而解了。

二、 重視實(shí)驗(yàn)程序的分析

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，既要重視分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果（數(shù)據(jù)），以及推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論能力的培養(yǎng)，也要重視培養(yǎng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案的能力。要提高學(xué)生解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的能力，教師不僅要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的、步驟和儀器的使用方法，而且要讓學(xué)生了解和掌握研究生物學(xué)的方法原理。學(xué)生實(shí)驗(yàn)，不能單純地依實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)按部就班，出現(xiàn)結(jié)果就大功告成。要指導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)程序，分析實(shí)驗(yàn)中每一步驟的作用，每一個(gè)處理的意義，以及各步驟之間的聯(lián)系。要讓學(xué)生既知道怎么做，也要讓學(xué)生知道為什么這樣做，從中學(xué)習(xí)解決問題、研究事物的方法。比如，觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)程序“培養(yǎng)根尖-解離-漂洗-染色-制片”，首先應(yīng)該分析每一環(huán)節(jié)安排的前后順序的理由，然后分析每一步的必要性和原理。如為什么用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%鹽酸解離？其目的何在？染色前為什么要漂洗？為什么染色？用什么試劑染色？龍膽紫染色的原理是什么？只有這樣才能逐步形成良好的科學(xué)素質(zhì)，碰到新的實(shí)驗(yàn)才會(huì)從根本上把握住設(shè)計(jì)的思路或方案。

三、 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路

一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)探究過程包括以下6個(gè)環(huán)節(jié)：發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施、推導(dǎo)結(jié)論和運(yùn)用結(jié)論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是聯(lián)系問題的結(jié)論的必經(jīng)的橋梁。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路一般包括以下幾點(diǎn)：

1、準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康�。�?shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦麄�(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靈魂，所有實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)都要圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪@個(gè)核心來進(jìn)行。

2、細(xì)心弄清設(shè)計(jì)要求。一個(gè)結(jié)論的證實(shí)，可通過許多不同的實(shí)驗(yàn)來證明，但空間應(yīng)選用何種方案，則要根據(jù)題目的具體要求來確定。

3、精心策劃實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)方法的策劃是整個(gè)設(shè)計(jì)的精髓，是一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最富有創(chuàng)意的閃光之處，也是搞好實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。

4、合理設(shè)計(jì)操作過程。基本的實(shí)驗(yàn)方法選定以后，緊接著應(yīng)酬設(shè)計(jì)具體的操作細(xì)節(jié)，這些操作細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)要合理規(guī)范、切實(shí)可行。

5、嚴(yán)格設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除所控因素外其他條件與被對(duì)照實(shí)驗(yàn)完全對(duì)等的實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)置的正確與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其他條件的完全對(duì)等”。

6、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案完成后，根據(jù)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理對(duì)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和合理性。

7、組織簡(jiǎn)明的語言文字。步驟設(shè)計(jì)一般不宜連續(xù)描述，往往需要分段敘說：試管（或燒杯、水槽等）要給予編號(hào)，如A 、B或甲、乙：敘說中盡量要用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)術(shù)語，不能用含糊的口語。

四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維品質(zhì)

1、將課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)延伸、補(bǔ)充及重新設(shè)計(jì)。例如，做“葉綠體中色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓學(xué)生按照課本上的要求操作，再請(qǐng)他們想想操作過程中哪些步驟可以改進(jìn)？同學(xué)們提出許多改進(jìn)方案：有的同學(xué)提出用自動(dòng)鉛筆代替毛細(xì)吸管；有的提出用蓋玻片的一側(cè)蘸取濾液再印在濾紙上；有的改用圓形濾紙，濾液滴在圓心上，并把層析液也滴在圓心上，進(jìn)行擴(kuò)散等等。這些方案的設(shè)計(jì)都體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)際操作能力。

2、選擇一些有研究意義的問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生操作探索。如探究光的有無對(duì)種子萌發(fā)的影響，請(qǐng)你依據(jù)所給材料和用品（數(shù)量充足的鋪有濾紙的培養(yǎng)皿、無菌水、表面消毒不定期的種子等）設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方法步驟，預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分別得出相應(yīng)的結(jié)論。即運(yùn)用科學(xué)基礎(chǔ)理論并針對(duì)社會(huì)背景中的生產(chǎn)、生活、科研等實(shí)際問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每一環(huán)節(jié)、每一手段的選擇都要做到科學(xué)、嚴(yán)密，需要學(xué)生動(dòng)用已學(xué)過的多種理論知識(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過周密的分析，必要的邏輯推理才能做出一個(gè)科學(xué)、合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，否則目標(biāo)就難以達(dá)到。可以這樣說，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程就是科學(xué)思維的過程。