时间：2023-01-06 17:39:53
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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。
【关键词】高中生物；实验设计；创新
随着教育改革的深入，在高中教育中推行改革创新工作成为了教育发展的必然趋势。高中生物是一门对实验比较依赖的学科，良好的实验效果对于学生牢固掌握生物知识具有重要作用。而在高中生物实验中，积极开展创新工作可以有效提高生物实验的质量，达到较好的教学效果。本文将对高中生物实验中的创新设计进行分析，希望为高中生物教育取得更好的教学成果提供帮助。
一、高中生物课实验对于创新能力培养的重要性
高中生物课实验主要是生物学科的基础实验，对基础实验的扎实掌握是实现学生创新能力的基础。为了保证生物课实验的教学效果，教师要加强学生的基础实验技能训练。具体包括实验设计技能训练，操作技能训练，观察技能训练以及报告技能训练[1]。通过良好的训练，为今后的实验创新打下坚实的基础。在学生对实验机能掌握后，教师可以通过设置情景模拟来对学生的掌握情况进行考查。
二、创新实验设计分析
在高中生物实验中培养学生的创新能力，可以有效提高学生的综合能力，对于学生今后的发展具有重大帮助。具体来说，高中生物实验创新主要包括实验材料创新，实验条件创新以及实验方法创新三方面内容。
1.实验材料创新分析。生物实验材料对于生物实验的最终效果具有决定性影响。在选择生物材料时，教师要强调选择材料的原则，具体包括稳定性，易操作性，来源简单容易获取，生长周期较短等[2]。在实际教学中，教师要对学生进行正确引导，培养学生依照生物材料的特点对生物材料进行创新，从而实现学生创新能力的提高。比如，在进行色素提取实验中，根据课本安排，选择菠菜作为实验材料。但在实际实验时，有的学生提出可不可以用其他材料进行代替，例如韭菜叶。学生提出问题后，教师要对学生进行适当引导，培养学生发现问题和解决问题能力，并最后通过学生的亲手操作来加深对问题的理解。在本实验中，教师可以鼓励学生查找资料并进行实验来进行验证。学生通过对相关资料的翻阅，发现在韭菜叶中有较多的叶绿素b和叶绿素a，然后在实验中通过验证证实了结果的准确性。在该实验中，学生不仅达到了课本规定的实验目的，同时了解了课本外的生物知识，另外加深了对于创新方法的理解，达到了良好的教学效果。
2.实验条件创新分析。实验条件通常对于实验效果具有较大的影响，通过实验条件的改变可以改变实验效果和实验效率。通过对实验条件进行适当创新可以提高实验效果，同时也是高中生物实验创新的重要内容。比如，在进行“酶的专一性”实验时，传统的实验要求是对学生唾液中的酶进行测试，这不仅会让学生觉得不雅观，同时也会造成不卫生情况。教师可以在市场上购买淀粉酶来作为唾液的替代材料进行实验。淀粉酶可以和水混合，制成溶液进行实验，通过这种实验条件的改变将实验转变成定量研究，从而增强了实验的科学性。在本试验中，要求实验的温度为50°，教师可以引导学生进行思考，如果温度发生改变会发生什么情况，温度改变多少酶的活性才会发生变化。带着这个问题指导学生设计实验，并进行论证。由于该实验的过程有些繁琐，教师可以对学生进行分组，让每组学生对特定的温度区段进行实验，从而在提高实验效率的情况下达到实验目的。最后由学生自己进行总结和分析，通过这一过程会大大提高学生的实验兴趣和成就感，并加深学生对于知识的理解[3]。
3.实验方法创新分析。在高中生物实验中，有的实验设计比较繁琐，导致学生在学习过程可能出现精力分散的情况，此时，教师可以根据学生的掌握情况进行适当创新，从而提高学生的实验兴趣。比如，在进行进行可溶性还原糖鉴定实验时，在实验中涉及到了研磨步骤。如果按照实验规定，学生自己进行研磨，研磨的时间较长，同时在研磨过程中可能出现挥发现象，导致实验结果的不准确。此时，教师可以向学校申请，在实验室中装备打浆机，通过机器方式进行研磨工作，从而提高学生的实验效率，保证学生的学习兴趣。
三、独立完成实验并做好实验报告
在进行实验时，教师要鼓励学生独立完成实验，并在实验后做后啊实验记录。根据统计发现，学生在进行实验时，意外情况的发生机率较高，各种意外因素可能对学生的实验结果造成影响。教师此时要对学生实验中出现的问题进行关注，引导学生独立找出实验失败的原因，一方面确保实验结果，另一方面也提高了学生对实验的认识，增加了学生克服困难的能力。在实验后要监督学生做好实验报告，在实验报告中教师要要求学生对实验体会进行重点描述，通过分析实验成功或失败的原因来加强对知识的掌握和理解。根据调查发现，学生在进行实验失败原因分析时，常常可以获得对知识新的领悟，由于实验失败的原因比较多，因此，学生间通过适当的交流可以加深对实验的理解，提高生物学习兴趣，从而使得生物教学获得更好的教学成果。
结束语
随着我国教育改革的深入，对教学课程进行合理创新成为了教育事业发展的必然要求。在生物实验教学上，由于实验本身的包容性和可改变性较大，因此可以积极尝试教学方法和教学内容的创新，从而确保生物实验质量。教师要突破书本的限制，从学生的实际情况和学校教学条件进行考虑，进行探究方式教学试验，有效创新实验机制，从而促进学生今后更好的发展。
参考文献：
[1]程晓梅.高中生物实验技术改进与创新[J].生物技术世界,2015,02:91.
[2]熊族鹏.在高中生物实验教学中培养创新能力的探索与实践研究[J].生物技术世界,2015,10:191.
1.高中生物实验教学存在的问题
新课改比较注重对学生技能的培养，体现在生物教学中就是实验内容的增加.这虽然在一定程度上是要求教师从传统的教学理念和模式中解脱出来，而在教学实践中，教师和学生的转变需要一个过程，大量的实验让教师有措手不及之感，而学生也无从快速地适应教师教学的转变，加之有些教师盲目跟风，导致实验教学形式化，学生不但没有学好知识，技能培养更成为了口号，在有的学校还出现了以演示实验来代替学生动手操作的现象.不得不说，实验内容的增加和教师适应能力及课时之间存在了一定的矛盾.
其次，我国教育延续的是千年以来的封建式教育模式，重知识轻技能，传统实验教学中教师重实验结果而轻视过程，新课标则要求教师重过程，在这个转变中，因教师缺乏对实验教学的研究，往往实验成为一种表演秀，在有的课堂中，实验并不是为了培养学生的技能，而是为了完成任务，保证开出率，弄虚作假的现象时有发生，还有的则还是停留在重结果轻过程上.
再从学生角度来看，新课标对实验的要求标准较高，不仅要学生了解基本的实验原理，还要求学生能正确实验，在实验中观察现象，通过现象而得到结论.以“观察细胞的基本结构”的实验教学要求为例，首先教师要引导学生明确实验目的；选择实验用具，在该实验中涉及较多的实验用具，每一样教师都需一一指导学生进行选择并正确使用；在实验步骤上，从参考图到显微镜到用显微镜观察制成的临时装片或永久装片都需要学生认真、仔细地进行；在实验中，教师不仅要组织学生通过观察实验现象，讨论实验过程，了解细胞的基本结构，还需掌握动植物细胞结构上的区别.但从课时和学生的基础上看，要达到新课标的要求还有较大距离，这就让教师在传统和新课标之间犯难了.
2. 优化生物实验教学设计的对策
首先，要明确实验教学的目标.在以往的教学中不难发现，教师上课就带着学生做实验，等实验结束了，学生还不知道实验的目标，因此，实验教学效率也就相对较低.明确实验目标是为了让学生做到“心中有数”，通过实验来验证自己是否达到了目标.因此，实验教学设计中，教师首先就应向学生明确实验目标.不但要知道怎么做，还要知道为什么要这么做.例如：观察植物细胞有丝分裂实验过程中，大致为：培养解离漂洗染色压片.要让学生了解根尖放在解离液中是为了使根尖细胞间变得松散，便于压片，否则根尖细胞很难压散，不利在镜下观察.另外.通过解离液的处理，使细胞迅速死亡.让细胞分别保留各自的分裂状态.漂洗是为了冲洗解离液，否则影响染色效果.在实验中.应根据学生程度和涉及原理的难易不同，由教师讲清或提出问题让学生思考.使学生既知道实验应怎么做，也知道为什么这么做.
其次，关于实验准备，以往很多教师在实验前都会做好充分的准备，但忽视了学生在实验前的准备，结果在实验过程中，只要一遇到问题，学生就会将思考的重点放到多个方向上，有时教师为了向学生解释和实验相关的知识，占据了实验时间而导致实验效果受到影响.
最后在实验过程中，教师要一方面要注重引导，另一方面则要关注学生在实验过程中所获得的收获.在讨论中实验，在实验中思考，在思考中总结，如此问答结合，观察现象和得出结论结合，学生才能更好地通过实验现象来了解事物的本质，也才能有效地提高实验教学效率.
3.加强设计型实验题训练
随着高考改革和课程改革的深入，生物实验在生物教学中所占比例越来越大，尤其是近年来的高考生物试题更体现了这种趋势.高考生物实验题多以根据要求设计实验步骤、分析实验数据和现象、得出或预测实验结果和结论、评价和优化实验设计方案等形式呈现.如果还是按照以前老一套的实验训练模式，只重视做一些死记硬背的机械记忆型实验题，学生是很难取得理想的高考成绩的.因此，在平时的实验教学中，教师除了采取以上一些实验改革措施外，还必须要有意识地精选和精编一些实验习题，特别是一些不同类型的实验设计题（例题略），让学生进行全方位训练.
总之，认清现状，优化实验设计，提高实验效率，促进学生探究能力发展，这是高中生物实验教学的着眼点，教学中教师还需多加实践，不断丰富总结. 三、类比法在高中生物教学中的作用与效果
1．了解实验目的、内容及原理
学生的实验设计能力需要很长的时间和多次的训练才能培养出来，因此教师应对设计过程加以引导，以学生的接受能力和认知度来确定具体的培养方案，在进行一项实验设计之前，先要了解即将完成的实验的目的，以免实验没有侧重点．由于一项实验会涉及许多的数据变量且可能取得多个实验结果，所以确保实验结果与所学知识相关是首先要做到的事．其次，在了解变量过程中，必然要求了解实验原理及相关知识，生物与化学有知识交叉环节，在用一些实验元素、现象的形成知识方面应进行掌握，如二氧化碳、水的形成等原理，只有了解原理才能决定实验是否能够按照正确的轨道走，也是科学的实验操作的依据．在实验中选取自己所需，了解实验最终目的，对实验流程透彻且懂得实验的原理，是实验设计进行的基本前提．
2．选择实验材料，注重变量分析
生物实验的设计不能盲目，在材料的选取方面有一定的规律，以证明原理、发现实验现象为目的的实验一般所选实验材料都应便于观察、易取材、易于操作以及符合实验原理和目的，避开危险的材料，必要的话转而用安全的材料进行代替．材料的正确选取能够有效地防止实验错误，提高效率．在材料或实验过程中总会有各种变量出现，实验中的变量一般为自变量及因变量，为保证实验效果明显且数据真实，应将变量进行严格控制并做好记录，使实验结果更加准确，确保可信度．
3．对实验器具和步骤进行安排
学生的生物实验设计需要学生自主考虑到实验可能发生的方方面面，因此对实验步骤进行安排是十分必要的．实验前后要紧密结合，每一步骤都要讲求科学合理和原则性，同时要体现生物知识内容．在头脑中对实验概况有一个清晰的准备之后，要求学生对实验器具装置进行设置，严格按照先前制定的实验步骤，对实验装置进行必要调整、了解器材的用途，防止发生技术错误．如研究植物细胞质壁分离与复原的实验，一定阶梯浓度蔗糖溶液的配制即为实验前提的必要材料准备，准确的为实验做好相关准备，排除实验的危险性和错误隐患．
二、学生实验设计的原则
首先选取实验主题是要遵循实验的可行性原则，尽管“实践是检验真理的唯一标准”，但是对于一些原材料不易获取或抽象的实验题目，如探究甲状腺激素的促进发育实验，没有能够实验的材料或实验不易达成，就应避免实验设计．第二，实验设计过程要严格遵守原理，以理论作为实验进行的向导，不能盲目实验，讲求实验依据．第三，对于一些实验药品、材料应确保其安全性，若排除不了发生爆炸等危险后果的可能，应不采取此类研究课题．第四，以简单易行作为实验的首选，从实验材料到实验步骤，尽量选取费力少、效果明显的实验器具和操作流程．
三、对高中学生生物实验设计能力的培养方法
培养实验设计能力之初，师生应共同树立正确的思想观念．应意识到失败是成功之母，学生的生物实验设计能力的培养不可能一蹴而就，教师应做好循序渐进的准备．实验是证明和证实原理的重要手段，但是首先要将课业知识融会贯通，理论与实际相结合是最好的方法．在进行一项实验设计之前，对所学内容的部分应讲通讲细，使实验有据可凭．其次，教师应激发学生对实验设计的浓厚兴趣，“兴趣是学生最好的老师”，培养学生的实验设计能力十分重要，属于高中生物教学大纲重视的一部分，因此要培养学生的探索和求知欲望，鼓励其主动发现和寻找问题．教师在起初实验教学演示阶段也应对学生思想进行侧重引导，抛砖引玉，使学生效仿实验设计的流程，逐渐培养能力，同时学生应积极参与实验教学中．再次，培养学生的主观思维能力，对一项实验课题进行自主设计需要学生动脑思考，对实验流程进行周密安排，因此锻炼思维能力、激发学生创造力具有十分重要的现实意义．完全依靠课本不是开发学生能力的正确方法，对课本实验内容进行借鉴，举一反三进行创新，是培养的最终目的．
四、总结
一、科学性原则
科学性往往体现在高中生物探究性实验中，具体是指实验目的要明确、实验原理要正确等，它体现了逻辑思维的严密性。整个实验设计思路及实验方法的确定都应遵循生物学基本知识和原理，同时也符合其他相关学科领域的基本原则，充分体现逻辑思维的严密性。
二、可行性原则
实验设计中，所需要的实验器材必须是实验室现有的或者是容易获取的，并要保证实验所需时间符合课时的安排等。例如，实验“构建种群增长模型的方法”中，种群的选择就要适合当地的气候特点、地理条件等。笔者在教学过程中，选用草履虫作为实验观察对象，将稻草秸秆放入水中培养一周左右的时间，就可以得到合适的研究种群数量。通过显微镜进行观察，统计数量，即可有效地构建种群数量増长模型。
三、可重复性原则
为获取科学的数据，得出准确的结论，往往需进行多次重复实验。实验中遵循可重复性原则的目的在于尽可能地排除偶然因素造成的误差，真正体现实验的科学性。例如，实验“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”，用一系列具有浓度梯度的生长素类似物处理插条时，每一个浓度下都至少用3~10根插条，计算插条生根的平均值或平均生根长度。
四、单一变量原则
单一变量原则是高中生物实验中的一项重要理论基础。该原则指在控制研究对象之间只有某一因素（自变量）不同，而保证其他因素（无关变量）完全相同，进而观察该不同因素对实验结果的影响。例如，在“探究温度对酶活性的影响”一实验中，实验的自变量为不同梯度的温度，实验中试剂的量、溶液的pH值等即为无关变量，但由于其中pH会影响酶的活性，所以应保证实验对象的pH值等无关变量均相同，以使所得结果均是由自变量的变化而引起，从而保证了实验的准确性。
五、对照性原则
对照性原则是设计和实施实验的准则之一，通过对照能消除无关变量对实验结果的影响，增加实验的可信度和说服力。对照实验是指除一个因素以外，其他因素都保持不变的实验，通常由实验组和对照组组成。实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组一般不需要经过实验变量处理。根据对照内容和形式的不同，对照类型可分为：
⒈空白对照
对照组不加任何处理因素，如实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中，1号试管不作任何处理，即为空白对照组。又如，实验“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”，清水处理则为空白对照。
⒉条件对照
条件对照指虽给实验对象施以某种处理，但这种处理仅作为对照意义的，如“探究pH对唾液淀粉酶活性影响”的实验，设立过酸、接近中性和过碱的实验条件，进行相互对照。
⒊自身对照
自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组，如，实验“植物的吸水与失水”即为典型的自身对照实验，其实验组为质壁分离和复原的洋葱表皮细胞，对照组为正常的洋葱表皮细胞，均为同一组细胞，构成自身对照。又如，萨克斯的实验“探究植物光合作用的产物有淀粉”，叶片一半曝光，另一半遮光也为自身对照。
⒋相互对照
即几个实验之间相互对照，不另外加设对照组，如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，两个对照实验组分为有氧、无氧，最后的酒精和CO2的产生量便可直接通过这两个对照组对照、计算，得出结果。又如，鲁宾和卡门的实验“探究光合作用产生的O2中的O来自于H2O还是CO2”，用18O分别标记H2O和CO2，两组实验相互对照。
一、实验设计的基本原则
在生物实验设计中，一般要遵循十项基本原则。第一，科学性原则，即明确生物实验目的、使用正确的实验原理，选择科学的实验材料及实验方法，实验方案要能够符合生物学科的基本原则与原理。第二，可行性原则，即生物实验设计方案要具有可操作性。第三，严谨性原则，即生物实验设计方案内容无漏洞。第四，简便性原则，即生物实验设计所需要的材料、器材要尽可能易获取，实验操作要尽可能简单，实验时间要尽可能短。第五，可重复性原则，即生物实验要能够准备多次，这样才能够确保实验结论的正确性。第六，随机性原则，即生物实验对象的样本是随机抽取的，这样才能够减少系统误差，才能够减少实验结果的偏差。第七，实验条件一致性原则，指在生物实验过程中，除了需要改变的因素外，其余实验条件都必须保持一致性，不能任意改变实验条件，这样能够有效地避免干扰因素。第八，单一变量原则。在实验中变量可以分为实验变量与反应变量，实验变量是实验操作中的自变量，反应变量是因变量。这就需要在生物实验中，一方面，做到一个实验比那里对应一个反应变量；另一方面，要能够确保单一变量的操作规范性，尽量避免无关因素的干扰，即控制无关变量不变，只改变实验变量。第九，控制与平衡控制的原则。在生物实验中，除了要改变实验变量来观察反应变量外，还要能够避免无关变量的干扰。一般来说，生物实验中的无关变量是无法避免的，这就需要通过平衡控制来抵消影响，通常采用增设对照组的方法来抵消无关变量的影响。第十，设立对照原则。生物实验中增设对照实验，不仅能够消除无关变量的影响，还能够提高实验结果的科学性。在对照实验中，通常设置实验组与对照组，一般有以下几种对照方法：空白对照、条件对照、自身对照、相互对照、标准对照及阳性对照。
二、高中生物实验设计的改进方法
生物实验设计是探索性教学活动，探索始于问题，教师要能够认识到发现问题的重要性。因此，确定需要通过实验来解决的问题并提出实验假设，是进行生物实验的基础，这也是生物实验设计的难点。教师要能够让学生学会提问题，这样才能够激发学生的思维。因此，教师要能够巧妙地将生物实验内容转化为问题，以问题的方式来诱导学生提出解决对策，这样能够激发学生的求知欲，能够集中学生的注意力。教师要能够鼓励学生提问题，提有新意的问题，教师可以通过学生自我提问、学生之间相互提问、师生之间相互提问的方式，让学生提出疑惑。教师要能够及时收集汇总学生的问题信息，再指导学生利用比较分析、归纳总结等方法来解决问题，学生在这一过程中会学会以科学的思维来解决问题，能够提出具有新意的问题。例如，在《影响酶活性的条件》这一生物实验中，学生在思考后能提出许多问题：用什么试剂能够研究温度对酶活性的影响？温度高低对酶活性的影响作用关系如何？温度达到多少会使酶失去活性？温度达到多少能够使酶的活性达到最高，等等。从这些问题，我们可以看出，学生在探究温度对酶活性的影响时，不再是局限于书本知识，提出的问题具有探究价值。这种提出问题的训练，能够培养学生的科学思维，能够让生物实验设计更具研究价值。
教师在生物实验设计中，要能够不断优化实验设计。生物实验设计是解决实验问题、得出实验结果的重要途径，因此，设计科学可行的实验方案非常重要。设计生物实验方案的过程其实也是一个解决实验问题的过程。实验设计的重点是指导学生、根据学生的想法来设计实验方案，而不是替学生设计实验方案。教师的主要职责是训练学生以解决问题的科学思维来进行实验设计。首先，教师要能够明确实验目的、说明实验需要解决的问题，指出实验设计的关键点。教师要能够说明实验变量与反应变量之间的关系，指导学生设计对照实验，教会学生正确观察实验结果与实验变量的方法，详细列出实验所需的器材、材料及步骤，指导学生写下实验预测结果，详细记录实验数据，等等。其次，教师要能够找出实验设计的重点，要能够找出解决问题的方法。在设计生物实验方案时，教师要能够运用多种方法来确定实验的变量，例如求同法、求异法，等等。教师要能够训练学生的思维，要能够训练学生使用对比的方法来设置对照实验；要能够指导学生设计生物实验步骤，进行共性处理、变量处理之后，再记录下差异性结果；教师在生物实验设计中，要能够训练学生以发展的思维来不断调整原有的生物实验方案；教师要能够训练学生的辩证性思维，指出实验设计的不足。只有这样，才能够优化高中生物实验设计，才能够培养学生的科学思维，才能够保证高中生物实验设计的科学性。
总之，在高中生物实验设计中，教师要遵循相关原则，以确保实验设计的科学合理性。教师要转变教学模式，学会引导学生提出问题，有效培养学生的创新思维，改进高中生物实验设计。
参考文献：
[1]郭江暖.浅谈新课改下高中生物实验教学的困难与对策.中国校外教育，2013，（05）.
关键词：高中生物；试验设计题；基本解法
一、确定生物实验类型
（一）验证性实验类型。验证性实验是要对研究对象有一些的了解，从而可以根据自身的认知情况提出假说，为了验证这一假说或者自身的认知从而进行的一种实验方式，验证性实验更加注重的是实验的一个演示和证明的活动，通过分离科学知识和过程，除去背景的影响，更加注重了探究的结果，并不是探究过程。验证性实验式传递了更加注重实验操作和观察的技能，强调的是从试验中验证真理获得生物知识。
（二）探究性实验。探究性实验式不知道实验的结论，通过实验的分析，求证假设是否正确额度一种实验方式。探究性实验式就是通过实验来回答来解答一个感兴趣的问题，不仅激发了学生的好奇心，培养了科学的探究的能力。
二、生物实验设计原则
（一）平行重复原则。每一个实验都要求能够重复实验，不然的话相关的试验就失去了它存在的意义，平行重复原则就需要通知自变量的变化，在无关变量一定的情况下，要求多次重复试验，从而观察自变量和实验结果的关系。
（二）科学性原则。科学性原则就是选择相应适合的试验材料，通过正确的试验原理和方法，得出符合逻辑的试验结果或者结论。这就需要我们在实验的时候要结合相关的科学资料，通过运用自身的试验原理，使用教材中的实验方法。
（三）单因子变量原则。单因子变量原则就是要简易化实验过程中的各种影响关系，可使得结果的说服力更强，一般会分为两个组，一个是实验组，一个是参考组，两组中只有一个变量，其他的影响因素相同，这样得出相应的试验结果之后，对比两组实验数据和现象，从而判断不同结果，是由于哪一个变量的影响，因此在试验设计的时候要确定和控制好其中的这一个变量。
（四）对照性原则。一般来说，实验中有很多的影响因素，无关的因素也很多，假如要研究变量对于实验结果的影响，就需要保证其他的影响因素不变，这样就需要做对照实验，通过对照试验去除其他干扰变量对于实验结果的影响。实验组和对照组的区分，正常情况下，一般对照组就是正常状态的一组，而实验组就是改变实验变量的一组，举例来说就是比如验证“钙元素是植物生长过程中的必须的矿物质元素”实验就分为两组，第一组的培养液中添加钙元素，而第二组的培养液中不添加钙元素，那么第一组就是实验组，第二组就是对照组。对照的类型一般分类有自身对照、相互对照、空白对照、条件对照。
三、实验设计步骤
（一）清楚题目的要求。学生在考试的时候一定要看清楚题目的要求，因为有的时候通过对考试题的分析，就可以找到答案的线索，同时也可以了解到题目考试的具体的内容，以及相关的答题要求。
（二）分清楚实验的目的和类型。在考试时候，学生一定要仔细阅读实验设计题目的试验目的，确定实验的类型，弄清楚实验需要解决的问题，可以通过一些比较关键的词汇来判断，比如“证明“”探究”“研究”等一般都是和实验目的相互关联的。
（三）描述实验原理，完成实验设计。实验完成之后，就需要根据实验的现象和数据等等信息，描述出实验中所需要理论依据，并且能够结合自身学到的生物实验理论知识给予实验现象作出合理的解释，完成的过程中还需要描述出相应实验仪器的使用方法，所以实验设计题一般就考核学生比较多的理论知识，并且还能够根据相应的理论，作出分析，完成实验设计题目的要求。
（四）完成实验步骤。一般来说需要特别注意以下几个方面：首先是选取材料，选择材料的时候要求按照实验的要求，注意保持相同条件，其次就是要进行分组编号为了方便观察、比较和统计实验，实验可以进行分组，并且对于每一组进行标记。
（五）预测实验结果，分析实验结论。对于这个步骤，第一步要做的就是要分清楚实验的类型，假如为验证性实验的话，只需要看下实验结果和实验的目的是否是一样的结论，但是验证性实验值得注意的是要求实验结果、目的以及结论的一致，实验的结果是通过实验得出的试验成果；探究性实验预测的结果或者结论，可能是一个预测结果，根据实验的实际情况预测出相关的结论。
四、总结
1．认真审题，弄清实验的性质和目的。由于这类题目信息量较大，解题先要认真审题，剔除干扰内容，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。2．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。实验原理一方面来源于题干，另一方面来源于书中的知识，即可通过阅读题干或联想书中知识来获取原理。例如，DNA的粗提取与鉴定实验的原理：DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小；DNA不溶于酒精；DNA可被二苯胺染成蓝色。同时还要回顾实验设计的基本原理有哪些？如科学性、可行性、单一变量、平行重复、等量对照、简便性等原则。3．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。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。
二、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。要认真分析题中所提供的器材在实验中的作用是什么？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。第一步：选取材料，分组编号。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。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。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。
三、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证结果是已知的，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。
1.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。
2.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。
二、实验设计过程中要注意的几个问题
1.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。
4.语言表述要科学、准确和规范，尽量用学科术语。
