生物实验设计十篇

时间:2023-03-22 04:17:37

生物实验设计

生物实验设计篇1

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。

生物实验设计篇2

一、实验设计应遵循的原则

1.对照性原则

在实验设计中,通常设置对照组。通过干预或控制研究对象以消除或减少实验误差,鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异。实验设计中可采用的对照方法很多,除了有阳性对照、标准对照、自身对照、相互对照之外,通常采用空白对照的原则:即不给对照组以任何处理因素。值得强调的是,不给对照组任何处理因素是相对实验组而言的,实际上对对照组还是要做一定的处理,只是不加实验组的处理因素。

2.随机性原则

实验设计中的随机化原则,是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做的意义在于:一是可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;二是平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。

3.平行重复原则

平行重复原则,即控制某种因素的变化幅度,在同样条件下重复实验,观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复,这是具有科学性的标志。上述随机性原则虽然要求随机抽取样本,这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。

4.单因子变量原则

单因子变量原则,即控制其他因素不变,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欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。

二、实验设计模式

l.从实验步骤出发设计研究性实验

模式:教师对实验步骤提出建议学生选择比较实验分析对比结果得出结论填写报告。

以“叶绿体中色素的提取和分离”实验为例。本实验的步骤是:去除叶柄、粗叶脉的新鲜菠菜叶5g,剪碎放入研钵,加少量碳酸钙、石英砂,15ml无水酒精,研磨成匀浆后过滤,得叶绿体色素提取液。用毛细管吸取少量滤液,在干燥的滤纸条上划一细线,烘干后再次划线,重复多次,然后放入层析液中进行层析。

教学中,鼓励学生使用不同方法,通过对比实验研究哪种方法能达到最佳的实验效果。如建议学生对所取菠菜与酒精量的比例作一研究(可以采用10g菠菜叶与5ml无水酒精组合、10g菠菜叶与10ml无水酒精组合、5g菠菜叶与5ml无水酒精组合、5g菠菜叶与10ml无水酒精组合等);也可对滤纸条的划线次数(可以是3次、5次、7次、10次等)、划线方法(可以是用毛细管、载玻片、铅笔、滤纸条折线等器材或方法)、取用碳酸钙的量(少量或较多)、是否需要过滤等实验步骤提出建议。学生在实验过程中,自己选择对比实验组,通过自己的实验,得出结论。

在实验过程中,学生的兴趣很高,积极性与主动性得到充分体现,相互之间主动交流实验的结果与体会。同时,教师根据学生的实验对比结果,对实验的方法进行了一定的改进,如采用10g菠菜叶与10ml无水酒精组合,层析后色素带分层比较清晰;划滤液细线的方法可直接采用载玻片的一侧蘸取匀浆。压在滤纸条上,并称其为“敲图章”。此法可以节省实验时间,且滤液细线细而齐整,划线次数超过7次后对实验影响就不明显了。部分学生的研究结论被教师介绍给大多数学生,学生的研究直接参与进教学的研究,这对这些参与实验的学生是一种激励,反过来可以成为他们进一步学习的动力。

2.从允许学生故意出错的角度设计研究性实验

生物实验设计篇3

设计实用性强、结果可靠稳定、实验材料简单易得的实验内容是关键。生物化学实验涉及的技术比较多,如提取、离心、破碎、沉淀、膜过滤、层析、电泳、干燥等。高职卫生院校的学生入学成绩较低,尚未完全摆脱高中时期被动接受的学习模式,为此,我们依据理论知识整合实验项目,且实验涉及内容不能太广泛,不同专业实验侧重点也有所不同。

2充分调动学生主观能动性

2.1课前讨论,课堂汇报

教师理论课讲解结束后,提前一周给学生布置实验任务,学生查找资料,分小组讨论,自行设计实验方案,教师对其实验方案进行指导,充分调动学生学习热情。学生需在课堂上展示小组设计方案,包括查找资料、讨论过程、实验准备情况、实验设计与思路、可行性等。在实验完成后,各小组还需对实验与讨论结果进行总结汇报,以锻炼学生表达能力,展示个人风采。

2.2实验前准备

每次实验前,开放实验室,给学生留出2~3天的时间,让学生在实验室准备实验所需试剂,调试所需仪器设备,遇到问题向教师及时请教。这样就能使学生了解生物化学实验全过程,巩固实验相关技能。

2.3学生参与评价

课堂上学生汇报后,让各小组互评,对实验设计、准备、结果进行打分,让学生看到别组实验的优劣及与自己小组的差距,相互学习,形成“比、学、赶、超”氛围,增加学生学习热情。

3教师给予充分指导

在实验准备和实施过程中,教师要给予相应指导,鼓励学生勇于创新、探索,反对相互模仿、抄袭。如果实验结果不尽如人意,也不要指责学生,应教会其分析、总结。如果实验需用到较复杂的仪器设备,教师课前单独进行讲解和演示,以保证课堂进度。如果学生设计的方案过于繁琐,可让学生适当改动,也可让学生课余时间以兴趣小组形式操作一次,并与课堂实验结果进行对比分析。

4评价方式多样化

传统的实验教学评价主要以教师评价学生操作过程和实验报告为主,不能全面反映学生参与实验过程的情况。综合设计性实验旨在培养应用型人才,以培养学生综合素质为核心,强化过程性评价。因此,在综合设计性实验中要加强过程性评价,注重合作讨论、实验设计、小组汇报等环节。

5小结

生物实验设计篇4

关键词:高中生物 实验设计 实验分析

对于高中生物这门以实验为主的学科来说,实验的设计首先要把握实验的基本要求;其次要明确实验的目的。除此之外,在进行实验之前,还要把实验的原理跟设计思路理清楚,在实验的设计上一定要合乎实验的逻辑,对于实验的操作步骤,以及书写的规范一定要按照严格的要求进行。在实验结束后,对实验结果要进行全面的分析。从根本上来说,高中生物实验不仅仅是锻炼学生的动手能力,还能够有效地提高学生的创新能力。因此,在教学过程中,教师不仅要在实验设计上下功夫,还要在实验的分析上下功夫。

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。

三、结束语

综上所述,高中生物实验重视的不仅是实验的技能,更注重实验的设计和分析,尤其是在近几年的高考中,实验设计和分析出现的相对频繁,并且所占的比例和分数也逐渐呈上涨的趋势。因此,教师在平时的教学过程中,一定要重视实验的设计和分析,对于实验过程中学生提出的一些好想法和意见,教师要给予及时的鼓励和支持。总而言之,在高中生物实验的设计和分析中,教师一定要把握好实验的原则,以期来保证实验设计的合理性、科学性。这样才能够有效地保证学生能够学以致用,甚至举一反三,理解和掌握生物实验中的精髓。

参考文献:

[1]李国萍.新课改背景下高中生物实验教学的几点思考[J].内蒙古师范大学学报教育版,2011,(10):155-156.

生物实验设计篇5

1 加强实验设计思想的教学,培养实验设计能力

科学家完成一个成功的实验需要经历曲折的探索、设计过程,因此引导学生领会前人的实验设计思想,体验科学家所经历的探索过程,是一条培养学生具有设计实验能力的有效途径。每一个实验都有各自的设计思想,每一个成功的实验其设计思想总是包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构想。如万有引力常量测定的实验、观察桌面微小形变实验中所体现出放大的设计思想等;研究加速度与合外力、质量的关系,研究匀速圆周运动中向心力与质量、角速度、半径的关系等实验中所体现出控制的设计思想;平抛运动规律的探究等实验中体现出的对比的设计思想等。所以在教学只有加强设计思想的教学,才能更好地培养设计实验的能力,这是每一位物理教师在平时教学中都必须要注意的。

2 增强实验的探索性,形成实验设计能力

现行山东科学技术出版社发行的高一物理新教材中的实验,探索性实验的比例有所增加,这种安排有利于培养学生的设计实验能力。因此教师应根据学生的实际情况,本着循序渐进的原则,精心安排并引导学生做好课本上的每个探索性实验,就研究什么问题?设计什么方案?使用什么仪器?观察什么现象?记录什么数据?如何处理数据?如何进行误差分析等一系列问题引导学生进行实验设计,让学生在教师引导下,通过设计实践来提高自己的设计实验的能力。下面以“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验为例,列表如下:

最终形成了该实验的构想,从而完成整个实验的方案设计和操作。

3 编拟实验设计题,强化实验设计能力

目前,中学物理教学中的实验设计性试题,一般是根据课本中已出现的物理实验的基本原理,所使用的基本器材以及实验中学过的有关方法,设计一些新的实验,按照实验的设计方案及要求,完成实验有关内容;或者是提供有关的实验器材以及实验的目的要求,根据有关知识以及在实验中学过的方法,自己设计实验方案,并完成实验要求。在中学生初步具备了设计实验能力的基础上,教师可以有针对性地编拟一些设计性实验题来强化学生的设计能力。限于中学生的知识和能力,编拟题目要求不宜过高,过程不宜太复杂,一般可从三个角度考虑编题。

3.1 从测量物理量来编题

如在讲完自由落体运动规律后,可提出用什么方法测重力加速度?(滴水法、落杆法、频闪照相法等);讲完滑动摩擦后,提出如何测一张纸与桌面间的动摩擦因数等。这类题较容易,便于结合学生所学的物理知识,促进学生利用基础知识来进行实验设计。

3.2 改变现有实验条件来编题

如超重和失重规律的探究实验中,除了用弹簧秤做演示实验外还可以用什么来做实验。这类题有一定难度,有利于培养学生的发散性思维,学生所设计的方案只要有道理的,教师均应鼓励。

3.3 从实验应用来编题

如设计一个测自行车所受阻力的方案、如何利用自由落体运动的规律来测量楼房的高度等,这类问题要求较高,只有学生具备了较强的实验设计能力后才可出现。

4 通过实际操作,提高实验设计能力

学生在进行实验设计的过程中,经常会出现在理论上可行,但实际操作却无法做到的情况。比如,在匀变速直线运动的实验探究中,有的同学不用带滑轮的长木板,直接在实验桌上做实验,理论上是可行,但实验误差较大。在实际操作中会发现:有的同学对打点计时器的用法不知如何使用、有的同学电源使用错误、有的同学对纸带不知如何使用、有的同学对带滑轮的长木板使用错误、有的同学不知如何处理纸带等等,导致无法做成这个实验。

只有通过实践检验是正确的实验设计,才是一个成功的实验。因此在教学中应尽可能创造条件让学生在设计好实验方案后进行实际操作,增强学生的感性认识,这样才能使他们的实验设计更加合理、更切合实际,从而提高他们的实验设计能力。

5 通过课外小实验来加强设计实验能力的培养

课外小实验常需要学生自己设计实验原理、寻找器材和装配仪器等,它有利于培养学生克服困难,利用简单设备做好实验的精神,也是培养学生设计实验能力不可忽视的一环。“用最平常的仪器作出最好的成果才算真本事”(卡文迪许实验室看法),这是一个实验者应有的信念。

如讲完高中物理必修一中滑动摩擦力一节后,可安排学生这样的一道实验,请同学们设计一个测量纸与桌面之间动摩擦因素的实验。有一些设计性课外小实验是以“讨论与交流”的形式在教材中单独列出,如高中物理必修一中第49页中“他们采用了什么方法测量井深”,这些设计性课外小实验,方法灵活,取材容易,并因所给的测量工具不同,而要求寻找不同的实验原理和方法,由学生独立寻找和操作,易于发挥学生的主观能动性,养成爱独立设计实验的好习惯。

生物实验设计篇6

关键词:生物教学;设计;探究实验;培养能力

中图分类号:G633.91 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)01-0397-01

生物是一门实践性极强的自然科学,实验教学是教学的重要组成部分。生物学实验是学生认识生物现象、了解生物概念和规律的基础,因此实验课的设计占有关键作用。经过多年的实践探索,总结生物教学实验课设计的几点做法。

1.设计探究实验,培养创新操作能力

教学设计既是教学的中心环节,又是教学活动的蓝图,成功的教学始于教学设计。生物学是一门实践性很强的自然学科,实验课是生物教学的重要内容,是培养学生形成科学思维方式、掌握科学研究方法的重要途径。欲强化实验课培养学生探究性学习的能力,应将一些模拟性实验、验证性实验重新设计成探究性实验。

对于"观察种子的结构"和"绿叶在光下制造有机物"等实验课,若按传统的教学方法进行:教师将实验步骤向学生演示一遍,学生再动手操作,让学生被动接受知识,激发不了学生学习的积极性和主动性。教师应指导学生对实验教学系统地设计,用探究方法从不同角度形成实验思路,采用自学――分析――讨论――实验――结论等步骤组织教学。在实验过程中,及时发现学生的不足和错误,并帮助学生分析其产生原因。引导学生调整设计思路和探究方法,必要时甚至可以重新设计探究方案,协助学生解决疑难问题,监督进度,注意发现异常,抓住机遇;检查记录是否完整、正确;设计一系列问题,让学生根据实验现象和结论去分析、讨论。这样的实验设计,既具有探究性和启发性,又锻炼了学生的实验操作能力,激发学生的探究心理,启发活跃思维,为培养学生的创新能力提供条件。

2.设计课堂探究与家庭实验相结合,培养学生的自主意识

自主意识是创新的前提,是求实的基础,是社会主义经济条件下人才的基本素质。培养学生的自主意识,有利于造就开拓进取、勇于创新的人才。教学中要尊重学生的人格,遇事多和学生商量,保护和引导学生的好奇心,鼓励他们质疑问题,勇于发表自己的见解;重视扶植和培养有不同爱好和特点的学生,让他们有施展才华的机会,增强自主意识。

新教材中安排了较多的"探究"和"进一步探究"活动,有一些探究活动无法在课堂教学中完成,教师应根据生物特有的生长发育时间,提前1-2周,将一些周期性长的实验与生活实际联系密切的课堂探究实验相结合,如将"种子萌发的外界条件"和"测定种子的发芽率"等设计成与家庭实验相结合的实验。既培养学生的自主探究意识,又使实验结果与教学进度保持一致,而且充分发挥学生的主观能动性、独立性和创造性,真正体现探究性学习的真谛。学生接到任务后情绪高涨,很快自由结合成一个个活动小组,各自准备实验材料和实验仪器。有的学生准备大豆、绿豆、玉米、小麦种子等;有的准备罐头瓶、标签、小勺、胶水等。在制定计划和实施计划时,有的小组是自己设计的;有的小组是按教材设计的。在学生探究活动中,教师要经常关心学生的实验情况,定期由学生汇报,教师及时进行检查和指导,督促学生认真观察、记录实验数据。在探究活动中培养学生持之以恒、一丝不苟的科学态度,提高学生自主探究的意识。

3.设计生物探究实验活动,全面提高课内实验指导

3.1 重基础。实验开始,利用3~5min简明扼要讲清实验目的要求、关键步骤、注意事项等,让出更多的时间给学生实验。学生独立操作时教师要来回巡视,发现共性问题及时向全体学生补充说明,发现学生操作有错误或观察不正确,及时指导学生纠正,使学生必做的实验部分能规范化地操作。对个别学生进行实验有困难,应给予帮助,但不能包办代替。对学生中出现的实验方法创新或改进给予鼓励、支持和引导。

3.2 重能力。实验过程中,教师结合实验内容设计一些问题,要求学生边动手操作,边动脑思考。学生在进行选做实验部分时,以教师的一系列的启发性问题为线索进行探究。①探究实验材料:提供洋葱、花生种子、爬山虎、彩叶草等7~8种生物材料,让学生思考植物细胞都能发生质壁分离吗?能发生质壁分离的细胞都适合本实验吗?选择做本实验的生物材料最好具有哪些特点等。②探究实验试剂:提供质量浓度为0.1mol/L、0.3g/mL、0.5g/mL蔗糖溶液,1 mol/L氯化钠溶液,1 mol/L硝酸钾溶液,思考题有:不同浓度的蔗糖溶液对细胞影响怎样?不同种试剂,形成的质壁分离形式是否相同?做质壁分离实验是不是溶液浓度越高越好,为什么?假如试剂浓度与细胞液浓度相当,会出现什么现象?当动物细胞(如红细胞)膜两侧溶液具有浓度差,会发生什么现象?等。③探究实验方法:除教材介绍的方法外,有没有其它简便、有效的方法?洋葱表皮细胞有几种取法?怎样快速制作质壁分离细胞装片?本实验可怎样改进?等。④其它方面:探究自己感兴趣的其它方面,有没有新发现?新结论?新感受?为了寻找所要探究问题的答案,需要合理地进行实验。教师要引导学生积极思维、积极主动地参与实验设计和实验过程。

3.3 重过程。实验过程中教师要督促学生作好记录,特别是实验过程中测出的数据、出现的现象,认真进行科学分析、比较,从而得出实验结论。笔者在实验报告的设计中,增加了实验记录和实验探究栏目。实验记录,一要求学生将选用的实验材料、试剂名称、用量、实验现象等填写在规定的表格内;二要求学生将自己观察到的正常植物细胞、质壁分离的细胞画在指定的方框中,并标上各部分名称。实验探究,要求学生写明对本实验作了哪些方面探究以及探究一得。

3.4 重提高。实验结束时,学生既完成第一部分必做的实验,又选做了第二部分的一些探究实验,及时完成了实验报告以及实验桌面的整洁工作。教师对整堂课花3~5min作认真小结,对学生实验态度、实验方法、实验结果简要评价。可以采用谈话、讨论等形式与学生共同回顾实验过程,熟悉实验内容,对探索的结论归纳总结,形成完整的知识结构。还可以联系生活实际,如:为什么给庄稼一次施肥过多会"烧苗"?为什么糖渍或盐腌制的食品不易变质?给病人输液的盐水或葡萄糖液浓度过高行吗?为什么?让学生经历一个再认识的深化过程,学会迁移、形成能力,提高对新知识的理解与灵活掌握程度。

总之,在实施新教材的教学实践过程中,笔者通过对多种实验课教学方式的研究,探索,总结出一条切实可行的教学思路,充分发挥学生的主体作用,培养学生的探究精神,注重以生物课程标准为依据,全面提高学生的生物科学素养,将科学实验的过程设计成学生积极参与科学探究活动的过程。学生在科学实验的过程中学会了自主学习。

实践证明:实验课的探究,开阔了学生的视野,丰富了学生的经验,开发了学生的智力和潜能,培养了学生的思维能力和自主学习能力,提高学习效率,全面落实素质教育打下了牢固的基础。

参考文献:

生物实验设计篇7

设计性的实验是对于生物化学课程的理论知识教学相互结合成者是相对于理论知识教学的一种探究特性的操作设计性的实验不仅仅是对于学生的综合知识储备有所要求而且学生更需要熟悉相关的实验理论,这样才能够设计出更为成熟安全的实验方案。因此,实验的方案是具备一定的理论性、先进性以及科学性的。所以,师范院校的学生往往在日常的理论学习过程当中并不是能够经常性地接触到这一类型的教学。对于师范类院校的学生而言,其要完成好生物化学课程当中的设计性实验,并不是十分简单的。在当前师范类院校学生的课程之中,师范类的学生在进行生物化学课程的学习上,虽然教师已经对相关的课程知识进行传授但是往往没有形成一些系统的知识体系,这样就会在一定程度上影响到学生进行实际操作时的综合能力,一部分的学生容易对生物化学课程的学习不容易找到头绪以及思路甚至在面对生物化学课程的时候会产生一些畏-回陕的心态从而失去了进入生物化学课程的动力以及兴趣。因此股计性的实验操作能够更好地避免学生在学习生物化学课程的时候所产生的枯燥心理,因为设计性实验能够更加直观地呈现出生物化学实验的各项理论化知识,能够更好地让师范院校的学生提升自身的能力,对于自身的思维能力也有非常好的拓展作用更好地促进师范院校学生的动手能力的突破并且更好地帮助这些师范院校的学生在以后的教学过程当中运用多种手段,引导学生学习科学文化知识。所以在这一个方面能够更为充分地对学生参与到生物化学课程学习的积极性以及主动性进行调动。

二、设计性实验能够更好提升学生解决实际问题的能力

生物化学课程是一门有明显实践特性的学科,因此,在理论知识课程上面,--方面要对基本的生物化学知识进行介绍池要对于这些生物化学课程当中的相关理论知识进行揭示。比如对于核酸这样一种物质的结构拆分的时候,师范院校的教师要向学生介绍到这种核酸的一级结构拆分的具体实验方法加运用化学的裂解方式,或者是运用DNA的自动化测序的技术进行拆分等对于核酸的结构拆分的方法一级技术这些方面的技术都是科学家在进行相关的生物化学研究的过程当中逐渐积累出来的。而教师对于这一些方面的实验方法以及技术的介绍,能够更好地让学生了解到当前在生物化学的科学研究领域当中的科学技术动态,也可以更好地让学生掌握到解决实际问题的方法,从而让学生能够在解决实际的生物化学方面的问题,有一定成熟的思路和技巧。设计性实验是一个让师范类院校的学生不断进行自我积累的过程,师范类学生能够在设计性实验的过程当中,不断地深化自身对于生物化学方面的自然性规律进行探索,这本身不仅仅需要学生对于生物化学具体理论知识的把握,更需要学生对于设计性的生物化学实验有一定的操作技巧和解决的思路所以师范类院校的学生在设计性的生物化学实验当中能够提升自身转动脑筋的能力,从而解决设计实验过程当中的实际问题对解决各种实际性的问题有更多的向往和憧憬。随着当前高等院校的学生就业日趋多元化,很多师范类院校的学生学习了生物化学课程等相关的知识之后,不一定是在教育事业领域当中进行开拓很有可能转入到临床或者其他的生物化学相关岗位之中。所以,在进入到社会之后特别是非教学类的社会岗位往往对于学生是否具备更多的实际操作水平,以及各种具体的生物化学综合知识和技术有着更多的要求。而对于师范类院校的学生在积极参与到生物化学类的课程教学过程中就能够更好地把握住相关操作技巧从而对于他们投身于社会当中,也有非常好的储备基石出意义。

三、设计性实验能够更好对于课程知识予以综合

二十一世纪是一个不断变化的世纪,对于生物化学课程的学习而言更是如此。师范类院校的学生在学习相关的设计性实验,能够更好地对于课程的知识进行更高程度的综合。因为设计性的实验往往并不是一个单纯的生物化学知识理论的实验再现而是对于相关生物化学课程知识理论的高度综合增加相关课程理论知识的横向联系以及纵向的联系从而让师范类院校学生在设计性实验的过程当中,体验学习的压力和动力。因此在学生开展设计性实验的过程当中就需要师范类院校学生更为熟练地运用各种相关的技术熟悉生物化学实验室当中已经具备的相关实验条件以及实验相关的设备从而将自己头脑当中的思路以及想法通过这些途径转化成为实践。设计性实验能够在原有的生物化学课程的理论知识当中提供给师范类院校的学生更为广阔的空间,从而让学生能够打破传统的被动学习接受的过程,充分发挥学生在学习的主体性作用调动师范类院校学生的主观能动性,让学生能够在设计性实验的过程当中不断地激发自身的创新意识。

四、结语

生物实验设计篇8

高中生物《考试大纲》和《考试说明》中明确要求考生要具备验证简单生物学事实的能力,对一些生物学问题进行初步探究的能力。实验设计题注重对学生实验能力的考查,这类试题思维量大,信息和情境新颖,设问角度多样,综合性强,能力要求高,能较好地反映学生对基础知识和基本技能的掌握情况,能发挥学生的创新意识,体现学生的思维水平。因此,笔者就如何指导学生设计与解答实验设计题的方法归纳如下:

一、认真审题,弄清实验的性质和目的

解题先要认真审题,抓住关键的有效信息点,弄清该实验的性质是验证性还是探究性实验,其次要明确该实验的目的是什么?

二、分析原理,回顾实验设计的原则

实验原理是设计性实验的基础,只有明确实验的原理,才能掌握实验的关键,进而进行实验的设计。实验原理一方面可来源于题干,另一方面也可来源于书中的知识,即可通过阅读题干或联想书中知识来获取原理。

三、明确实验变量,确定平衡无关变量的方法

变量是指实验中由实验者所操纵的因素或条件,据其在实验中的作用,可分为实验变量与反应变量、无关变量与干扰变量两类。

1.实验变量与反应变量

实验变量,也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量,也称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“探究温度对酶活性的实验”中,所给定的低温、适温、高温就是实验变量,而由于低温、适温、高温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化,这就是反应变量,该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。

2.无关变量与干扰变量

无关变量,是指实验中除实验变量(即自变量)以外的影响实验结果的因素或条件。也称控制变量。 通常最有效、最简便的方法是设计对照实验来对其进行控制。如空白对照、条件对照、自身对照、相互对照等,干扰变量,指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。显然,干扰变量会对实验变量(即自变量)有干扰作用。例如,上述实验中实验变量(低温、适温、高温)以外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、可溶性淀粉的纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程度、温度处理的时间长短等等,都属于无关变量,要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的。如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件,对三个实验组的给定条件不等同,不均衡,不稳定,则会在实验结果中产生干扰变量,对实验结果产生干扰,造成误差。

四、分析、选择实验材料用具,设计实验步骤

1.若题中已提供实验材料和用具

可认真分析题中所提供的器材在实验中的作用?如何使用?是否必须用到?通常题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用,不能随意增加。如题中说明了从所提供的器材中选取所需的进行实验,就要准确地选取用具和材料。其实这也相当于隐含条件,只要你分析判断准确,就不会有所遗漏。若让学生自行确定实验材料和用具,这就需要根据实验步骤与要求等,联系相关的生物学原理,迁移运用教材相关实验中的实验用具,选择好器材才能准确地设计好实验。

2.设计实验步骤

不同的生物实验,其步骤不一,但大多数常规实验可按照下列步骤进行设计。

2.1第一步:选取材料,分组编号

即就是选取题干提供的实验材料用具,对实验对象进行平均分组并编号,注意相应的无关变量要保持一致。

2.2第二步:施加实验变量,平衡无关变量

对实验组与对照组进行不同处理,即对实验组要施加实验变量。

2.3第三步:认真观察,如实记录现象和数据

细心观察实验现象,如实记录数据。科学描述结果。

五、预测实验结果与结论

实验结果是由实验变量而引起的变化,实验结论是根据实验结果作出的一种推论。预测实验结果与结论又可分为两种情况来分析:

1.若为验证性实验 验证性实验是设计一个实验来验证、检测实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。这类实验在实验前其实验结果是已知的,实验过程在于努力获取预期的结论,重在结果的获得,因而验证性实验的实验结果是唯一的,即实验原理所描述的结果,预期实验结果时的表述方式为“A组……”,“B组……”。

2.若为探究性实验 探究性实验是指在假设前提下,获取支持假说或推翻假说的一类实验。这类实验在实验前并不知道实验结果,实验过程在于努力探索实验结论。因而探究性实验的实验结果与结论是未知的,实验前需对实验结果进行预测,并分析出现该结果的原因,预测实验结果不唯一,大多有三种可能:变量促进结果,变量抑制结果,变量与结果无关。预期实验结果时的表述方式为“若……,则说明……

六、例题赏析

某科研单位研制出一种新型药物X,据说对某种肿瘤有较好的疗效,请你设计一个实验加以验证并简要写出实验步骤和结论。

答案:(1)在无菌条件下,将适宜的动物细胞培养液均分为两等份,注入两个洁净的试管中并分别编号为1号、2号。1号试管加入少量的X药物,2号试管加入等量的蒸馏水。

(2)将等量且少量的动物肿瘤细胞分别移入1号、2号试管中,在适宜的条件下培养。

(3)培养一段时间后,分别从1号、2号试管中取一滴培养液制成装片,观察肿瘤细胞的生长情况。结果加X药物的1号试管中肿瘤细胞数目少,增长慢。

若此实验为探究性实验,实验步骤一样,只是结果和结论要进行讨论:若1号试管中的肿瘤细胞数目比2号试管少,则说明X药物对肿瘤细胞有较好的疗效。

若1号试管中的肿瘤细胞数目比2号试管多,则说明X药物能促进肿瘤细胞的增殖。

生物实验设计篇9

例如,按照2013年《考试说明》要求,《遗传》模块知识内容与2012年相比的变化不大,具体为:1.增加条目:遗传的染色体学说,考试要求为Ⅱ类,这块内容在浙科版教材和《学科教学指导意见》中都有要求的。2.改动条目:人类遗传病的类型人类遗传病的主要类型,考试要求仍为Ⅰ类。这些变化使得《考试说明》与浙科版教材和《学科教学指导意见》的要求更加保持一致,体现了《考试说明》简洁明了、贴近教材、贴近浙江省高中生物教学实际的特点,有利于高三生物学科的教学和复习。近几年高考对遗传知识的考查题型多以实验设计和分析题的形式出现,这也符合《考试说明》中对学生实验设计和分析并能做出评价和修订等方面的能力要求。题目分数控制在18分左右,有时也会穿插其他模块的内容,或在其他题目中考到该模块的知识点,题目趋向于综合性:1.近四年必考的知识点有:孟德尔遗传实验的科学方法;基因的分离定律和自由组合定律。每年必考遗传图解,分值在4分左右。2.近四年未考的知识点有:动物配子的形成过程;动物的受精过程;DNA的分子结构和特点;基因重组;染色体结构变异和数目变异;遗传咨询与优生。3.近四年每年高考试题中,考到的知识点呈增长的趋势:从2009年的3个考点,到2010年的4个考点,到2011年和2012年的6个考点,2013年基本保持稳定。

二、借鉴高考真题,做到触类旁通

自主命题以来,浙江高考频繁出现实验设计,遗传实验设计题正好可以很好地考查学生这方面的能力,生物教师平时不但要重视对浙江省高考遗传题的归纳,同时也要认真分析近几年全国各地的高考理综生物遗传实验设计试题,并预测当年的高考趋势。例如,2012年山东高考理综生物第27题第(4)题:用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记作“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离,请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。此题依托新的情景,要求学生能依据“几种性染色体异常果蝇的性别、育性图示”,灵活运用自由组合定律和伴性遗传原理并设计实验来解答问题。综合考查了学生的实验与探究能力、获取信息的能力,还考查了“确定假设”的逆向思维能力,根据结论反推而获得答案。又如,2012年上海高考第30题,此题属于是9:3:3:1的变形,在许多情况下,独立遗传的基因通过相互作用共同控制性状,我们可将其称为基因互作,但仍然遵循自由组合定律,所以解题时所依据的仍然是孟德尔定律的实质。解答此类题目要认真审题,获取题中相应信息,根据信息判断产生原因,确定属于哪种变形,再运用孟德尔定律结合题中信息去解决问题。通过对此题的分析,教师可以由此引出许多变式类型,可以是互补类、互斥类、抑制类、重合类、重复类、叠加类、致死类等等,分析时配以相应的例题,相信学生一定能快速掌握此类题型的解答。由此,我们有必要充分挖掘必修Ⅱ中遗传和变异所有显现的或隐藏的实验内容,对遗传实验设计题要充分归类,包括显隐性性状判断、基因载体(常染色体、X染色体)判断(包括显隐性基因已知和未知的)、纯合子和杂合子的判断、控制两对或多对相对性状的基因是否在同一对同源染色体上的判断、控制性状的基因是否在X、Y染色体上的同源区段或非同源区段的判断、可遗传变异和不可遗传变异的判断、显性突变和隐性突变的判断、根据性状判断生物性别的实验设计等等,要能运用实验设计的原则和孟德尔遗传定律解答此类问题,并整理出一套较完整的解题思路和技巧。

三、比较新老教材,进行择优拓展

生物学是实验性学科,实验教学对于提高学生的生物科学素养十分重要。人教版高中生物新教材必修模块的实验类型有验证性、探究性、定量分析型、观摩实验和模拟探究实验五种类型,极大地丰富了实验内容和实验方法。通过各种类型的实验,让学生体验如何科学地选择实验材料,怎样科学地设计对照实验,如何用表格记录实验数据与实验结果,如何对实验数据及结果进行科学的分析等。浙科版高中新课程生物必修教材从2008年下半年开始使用,新教材更加关注对学生探究能力的培养,设计了更多的探究实验,特别在遗传实验题中也增加了实验设计类型,更调动了学生的探究兴趣,激发了学生的探究欲望,但由于此类题目在高考中综合性地进行考查,也给学生带来了一定的压力。遗传实验这块内容在两本教材中有了很大的变化,比如在基因分离定律一节中,两本教材所列举的相对性状也发生了变化,人教版以高茎矮茎为例,而浙教版以紫花白花为例,当然这也留给了我们尽情挖掘的空间,尤其在实验设计这一块,我们可以把人教版的内容补充到浙教版来,以丰富我们的教学题材,为我们设置原创题提供了材料和空间。所以,教师可以利用人教版新课程教材中的实验内容进行优势互补,进行择优拓展。

生物实验设计篇10

及时进行知识的回顾和综合食品生物化学实验课通常安排在理论课教学之后,起到加深理论知识的理解和培养学生实验技能的作用。因为受到课时数、仪器设备、师资力量等因素的限制,实验课的内容是由几个独立的有代表性的实验内容组成,而且各实验内容之间缺乏内在的联系。为了使所学的知识通过对比而得到理解加深,通过综合运用而实现全面的掌握,并且也为了同时培养学生解决实际问题的实践能力,我在淀粉的显色和水解实验、氨基酸纸上层析实验和蛋白质的呈色反应实验之后,及时地引入了实验设计的课题。课题的目的是通过复习单糖、淀粉、氨基酸和蛋白质的性质,运用已经学习的生物化学反应原理和检测方法,鉴别未知混合溶液的组成成分。课题的实验对象是三种未知混合溶液。课题的实验要求是:

(1)首先,自己设计鉴定方法与操作步骤,并预测实验结果。

(2)实验中,根据实验设计选择试剂,实施检测方案,观察实验现象并记录实验结果。

(3)实验后,分析实验结果,判断溶液的组成成分,完成实验报告。实验设计课题布置后,学生们翻阅理论课教材和实验指导,回顾已经学习的相关章节和已做过的实验内容,积极地思考检测方案,并且以小组为单位,各抒己见展开了热烈的讨论。从课堂检查结果来看,大部分的实验小组能够制定出比较合理的实验方案,虽然他们所用的时间长短不一。其他一小部分实验小组的方案在经过教师的启发和引导后,也趋于完善。在实验方案的实施过程中,学生们抱着比通常的验证性试验更强的好奇心,仔细观察每个实验现象,验证自己提出的预想和假设。从实验结果来看,大部分的实验小组能够正确地推断出三种未知溶液的组成成分。虽然正确的实验结果能给予学生成就感和自豪感,这对于激发学生的求知欲和学习兴趣至关重要。但是,从任课教师的角度来看,实验设计课题的实施过程更为重要。与一般的应试复习截然不同的是在此过程中学生们对已经学习的书本知识进行了能动的复习,而且通过对比进行了进一步的巩固和认识的加深。与此同时,在探究的过程中,学生的学习积极性和主观能动性得到了充分的发挥。食品生物化学实验设计课题的导入,在加深和巩固理论知识的理解、锻炼学生的实验操作技能、培养学生发现问题和解决问题能力等诸方面,都起到了明显的推动作用。

二以附加实验补齐各实验组之间的进度差异

及时进行实验总结实验小组之间存在实验进度的差异是不可避免的,如果提前完成实验的学生可以提前离开实验室,这样既影响了实验未完成小组的情绪,而且也无法进行系统的实验总结。我尝试了通过引入与计划内容相关的附加实验来补齐小组之间进度差异的方法,而且附加实验的结果将在实验总结时展示给全班同学并归纳进实验总结中。所以,附加实验不仅补齐了实验小组之间的进度差异,而且充实和拓展了实验内容。另外,我还发现实验内容的拓展大大地激发了学生的学习兴趣,许多实验小组在顺利完成计划实验内容的前提下,争取演习附加实验内容。实验总结是实验教学的一个重要环节,学生在实验过程中往往专注于实验操作,并没有及时将实验结果与要验证的生物化学理论联系起来。

三总结