第２５卷第１期
２００９钷
ＩＩ
中学生物学
ＭｉｄｄｌｅＳｃｈｏｏｌ
Ｂｉｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．２５Ｎｏ．１
２００９
文件编号：１００３—７５８６（２００９）０１—００２２—０２
基于高中生物设计型实验的有效教学策略
颜炳稳（海南省海口市海南师范大学附属中学５７１１２６）
近几年实验题在高考题的份额呈逐年增加的趋势，而生物设计型实验题又是生物试卷和理综卷生物部分最重要的题型。但高考阅卷和模考分析均显示，学生对实验设计的基本理念，基本“套路”了解不明，
对答题时应考虑的细节和用规范术语表述不够贴切，因而考生得分率普遍较低。究其深层原因在于课堂实验教学和备考实验题训练中没有切入要点、抓住关
作的步骤，此时需要师生共同解读探讨，提取出有效
信息后，编写出合乎规范的设计方案。
如在“影响酶活性的条件”实验教学时，老师先组
织学生分组讨论产生几个子课题，如“探究温度对酶
活性的影响，，、“探究ｐＨ对酶活性的影响”、“探究光照有无或光照强度对酶活性的影响”等，然后各课题
组每位成员按具体实验步骤写出设计方案，通过组内和老师评价修改，最终选出一份最佳方案供全组使用。这样对教材深刻思考，创新加工，真正把实验教学目标落到实处，既培养了学生设计和操作技能，又培
养了学生创新精神。
键，未能从不同实验设计题的特点出发，总结归纳出共同的规律，构建答题的基本模式。笔者认为，可从以下三方面探讨提高设计型实验教学的有效途径。
１对考纲必做实验。强化规范操作，能力培养
海南考纲生物实验部分含必修１—３教材中的１５
对考纲未列入的重要实验因其潜在的价值也应列入必做范围。如必修ｌ“探究环境因素对光合作用
强度的影响”，因该实验与２００６年全国卷高考实验题内容相近，有利于培养学生实验设计能力，我将它改
个实验，其中“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”、“探究影响酶活性的因素”等８个实验涉及实验步骤的设计。但教材编写实验教学内容时，有的实验如“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”、“观察细胞的有丝分裂”等实验的方法步骤叙述详细，取材方
法、药品用量、操作顺序、时间分配等描述清楚，老师在教学时可指导学生按教材内容或稍微加工成板书，引导学生按步操作即可。但有些实验，如“探究影响酶活性的因素”、“探究酵母菌的呼吸方式”等探究性实
为一个验证性半设计实验“验证光照强度对光合作用强度的影响”，发给学生一份精心设计的实验题作业，
提供给学生以下信息：材料用具（打孔器、注射器、３盏
４０ｗ台灯、烧杯若干只、ＮａＨＣＯ，溶液、菠菜叶片、清水、吸管、镊子等所需实验器材）和实验步骤１（用打
孔器打出小圆叶片３０片；用注射器抽出小圆叶片内
验，教材只是提供相关的信息，并未写出详细可供操气体后，将小圆叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待
行概括或总结”，其目的就是设法帮助学生记忆。因为
不同的学生对所学知识的不同内容接受快慢及理解
得太慢，都想快点轮到自己，但毕竟每节课只安排一
位学生，有些学生甚至花了很多时间来专门准备自己
程度各有差异，所以不同的学生上到讲台来领读或总
结所选用的内容都各不一样，这对不同层次的学生来
的话题，苦苦地等待生物课的到来。后来，有些学生能
够为全班同学做演讲，逐渐介绍一些课外生物知识，
说可以查缺补漏，及时发现及时复习，并加深记｝乙。
２．４激发学生对生物学习的热情
扩大了同学们的视野，丰富了课堂教学，并激起其他
同学的好奇心。最后，学生期待“课前两分钟”，对生物
“课前两分钟”打破了教师进入教室就上课的传
统方式和教师“一言堂”授课方法。学生参与课堂的时
课越来越感兴趣，学习成绩也逐渐提高，极大地激发
了学生对生物学习的热情。
总之，通过“课前两分钟”创造良好的课堂气氛，激活学生的学习热情，这是我在教学过程中的一点实践。然而，调动学生的学习热情，方法不是单一的，枯燥的，而是多向性的，趣味性的，只要教师注重师生之
间太少，课堂中师生缺乏交流，取而代之的是以学生
为主体，留给学生一定的时间，促进师生之间的情感交流，更有利于课堂教学的进行。开始实施此方案时，
很多学生都害怕轮到自己上讲台说话，而且千篇一例采取第一条方案——叫全班同学朗读课文。过一段时间后，学生开始关注哪天哪节有生物课，觉得时间过一２２一
间的情感沟通，注意变换多样性的方法，课堂气氛才会鲜活起来，学生的学习热情才会得到充分的调动。
万方数据
用。此时，全部叶片沉在水底），然后要求学生按标准
实验报告写出实验原理，补全实验步骤，写出实验现
象和结论，并启发学生思考：①若将课题改为“探究不同光质对光合作用强度的影响”，则该选用哪几种颜色灯泡进行对照更合适？此时灯泡与烧杯间距离如何？②你还可以确定什么课题进行探究或验证？如此一改，学生的思维打开了，兴趣浓厚，思做结合，新课改的理念得到充分的体现。
２对经典必讲实验，注重还原再现。演绎推理
教材中有几处著名的经典实验，如光合作用的发现系列实验、生长素的发现、证明ＤＮＡ是遗传物质等实验，这些内容是作为相关章节的导引部分或拓展、训练内容，教学时老师一般是把它们作为知识点来略讲，不会以实验的原貌用于实验教学。正确的教学理念应当是将经典实验还原为实验过程，并酌情辅以少量材料用具来讲解，虽是“纸上谈兵”，但这种从“实验
原理——材料用具——实验步骤——结果分析——
得出结论”的探究或验证，与演绎推理式的教学过程一样，同样使学生得到一次身临其境的实验历程。
如必修２“噬菌体侵染细菌”实验，我们的教学思路是还原为实验设计，要求学生阅读教材后，完成下
列学习任务：①写出实验原理及相关的实验材料用
具。②实验应分几组？③如何培养并标记大肠杆菌？
如何培养并标记噬菌体？其理论依据分别是什么？④如何控制变量设置对照？⑤根据噬菌体侵染细菌的５
个过程，理论上预期实验结束后在上清液和沉淀物中何处出现放射性？由此得出什么结论？⑥为什么理论预期数据和实验数据（教材中内容）出现较大的误差？请对实验过程进行误差分析。
再如光合作用的发现历程中有一系列实验，如海尔蒙特的柳树实验、普利斯特利的植物更新空气实验、恩格尔曼的水绵实验、萨克斯的天竺葵实验、鲁宾和卡门的同位素标记法实验等，我们建议学生尊重科学家的首创精神，还原经典实验，再现实验步骤，逐一设计各个实验方案。原本单调的说教变成了学生创新思考，学生对光合作用内容有了全面深刻的理解，收到了知其然且知其所以然的效果，同时对学生自主创新设计能力的提高得到了加强。
３对已考备考实验。总结“六步口诀”．指点迷津
老师精选近几年考过的实验设计题并将其纳入
实验备考内容，巧思妙用，可收到事半功倍的效果。老师分析这些实验设计题的参考答案及评分细则，引导学生共同归纳出适用于一般验证性实验设计步骤的
“六步口诀”，如下：Ａ．材料等同先编号；Ｂ．设置对照
单变量；Ｃ．条件适宜且相同；Ｄ．观察检测说具体；Ｅ．注意前测和后测；Ｆ．重复三次求均值。
万
方数据简要说明：Ａ句指实验材料及器具、化学药品的规格力求相同、相近；材料数量、化学试剂用量相等；对所用器具先编号标注再分组。Ｂ句指实验组和对照组控制在一个变量，减少无关变量的干扰。Ｃ旬指对照设置后的培养或反应所需的条件适宜且相同。Ｄ句指过一段时间后，需要观察具体对象（显色反应、气体或沉淀物生成等）或检测具体的生化生理指标。以上四句高度概括了常规实验基本步骤，学生若能照此思考设计，准确表述，可以得到实验步骤的大多数分值。为
了进一步方便学生理解记｝乙，常规四步可用表ｌ表示。
表１常规实验基本步骤比较
对照组
实验组
一同
材料相同，用量相等，器具编号
二异
无变量设置有变量设置
三同
培养条件适宜且相同
四看（检）
观察颜色、气体、沉淀，检测具体指标
有些实验需增加Ｅ句前测（检）和后测（检），如２００７年海南卷“验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用”实验设计有４步，其中第２步是“前检”，检查两组每只蟾蜍的泄殖腔孑Ｌ有无卵并记录，第３步分组对照设置后再行“后检”。“前检”的目的是排除实验误差，力求实验初的材料生理状况相同，而很多考生未写此项而致失分。再如２００４年广东卷“验证甲状腺激素的生理作用”，需在对照设置前测与记录大白鼠的耗氧量和活动量；２００７年广东卷“研究动物下丘脑与其他内分泌腺之间的功能关系”，同样需前测，即在实验手术前连续３天每天１次测定和记录１２只家兔血液中四种激素的含量及１２ｈ内的尿量，以此作为对照数值。
Ｆ句是指有的定量性实验需通过数据的变化来说明问题，因此在测量数据时要做３次以上的重复性实验，这样获得的数据精确可靠，减少误差，如前段所
述的２００７年广东卷实验题中连续３天测定４种激素
的含量和尿量，就是用同种材料做重复性实验，力求数据准确。２００８年北京理综卷第３ｌ题是关于蓝藻爆发引发水华的一道实验题，第（４）问中将溶藻细菌侵染蓝藻时需进行３个重复实验，具体做法是在每个培养皿中选择三个不同位置各滴加等量的菌液，然后再做三个对照实验。２００８年四川非延考区理综卷第３０Ⅱ题是关于不同运动状态下呼出的ＣＯ：浓度引起ｐＨ变化的实验，同样需要进行多次重复性实验后方能获得比较精确的数据。
应当引起教师思考的是，学生失分点正是教学的薄弱点。考生失去的不单是分数，缺失的是科学严谨的实验设计能力。
一２３—
基于高中生物设计型实验的有效教学策略
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
颜炳稳
海南省海口市海南师范大学附属中学,571126中学生物学
MIDDLE SCHOOL BIOLOGY2009,25(1)2次
引证文献(2条)
1.唐清华.陈敏.崔鸿 浅谈几则生物学有效教学策略[期刊论文]-新课程（教师版） 2010(4)2.张恩军 高中生物实验教学的几点体会[期刊论文]-科教导刊 2009(8)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zxswx200901011.aspx
第２５卷第１期
２００９钷
ＩＩ
中学生物学
ＭｉｄｄｌｅＳｃｈｏｏｌ
Ｂｉｏｌｏｇｙ
Ｖ０１．２５Ｎｏ．１
２００９
文件编号：１００３—７５８６（２００９）０１—００２２—０２
基于高中生物设计型实验的有效教学策略
颜炳稳（海南省海口市海南师范大学附属中学５７１１２６）
近几年实验题在高考题的份额呈逐年增加的趋势，而生物设计型实验题又是生物试卷和理综卷生物部分最重要的题型。但高考阅卷和模考分析均显示，学生对实验设计的基本理念，基本“套路”了解不明，
对答题时应考虑的细节和用规范术语表述不够贴切，因而考生得分率普遍较低。究其深层原因在于课堂实验教学和备考实验题训练中没有切入要点、抓住关
作的步骤，此时需要师生共同解读探讨，提取出有效
信息后，编写出合乎规范的设计方案。
如在“影响酶活性的条件”实验教学时，老师先组
织学生分组讨论产生几个子课题，如“探究温度对酶
活性的影响，，、“探究ｐＨ对酶活性的影响”、“探究光照有无或光照强度对酶活性的影响”等，然后各课题
组每位成员按具体实验步骤写出设计方案，通过组内和老师评价修改，最终选出一份最佳方案供全组使用。这样对教材深刻思考，创新加工，真正把实验教学目标落到实处，既培养了学生设计和操作技能，又培
养了学生创新精神。
键，未能从不同实验设计题的特点出发，总结归纳出共同的规律，构建答题的基本模式。笔者认为，可从以下三方面探讨提高设计型实验教学的有效途径。
１对考纲必做实验。强化规范操作，能力培养
海南考纲生物实验部分含必修１—３教材中的１５
对考纲未列入的重要实验因其潜在的价值也应列入必做范围。如必修ｌ“探究环境因素对光合作用
强度的影响”，因该实验与２００６年全国卷高考实验题内容相近，有利于培养学生实验设计能力，我将它改
个实验，其中“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”、“探究影响酶活性的因素”等８个实验涉及实验步骤的设计。但教材编写实验教学内容时，有的实验如“检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质”、“观察细胞的有丝分裂”等实验的方法步骤叙述详细，取材方
法、药品用量、操作顺序、时间分配等描述清楚，老师在教学时可指导学生按教材内容或稍微加工成板书，引导学生按步操作即可。但有些实验，如“探究影响酶活性的因素”、“探究酵母菌的呼吸方式”等探究性实
为一个验证性半设计实验“验证光照强度对光合作用强度的影响”，发给学生一份精心设计的实验题作业，
提供给学生以下信息：材料用具（打孔器、注射器、３盏
４０ｗ台灯、烧杯若干只、ＮａＨＣＯ，溶液、菠菜叶片、清水、吸管、镊子等所需实验器材）和实验步骤１（用打
孔器打出小圆叶片３０片；用注射器抽出小圆叶片内
验，教材只是提供相关的信息，并未写出详细可供操气体后，将小圆叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待
行概括或总结”，其目的就是设法帮助学生记忆。因为
不同的学生对所学知识的不同内容接受快慢及理解
得太慢，都想快点轮到自己，但毕竟每节课只安排一
位学生，有些学生甚至花了很多时间来专门准备自己
程度各有差异，所以不同的学生上到讲台来领读或总
结所选用的内容都各不一样，这对不同层次的学生来
的话题，苦苦地等待生物课的到来。后来，有些学生能
够为全班同学做演讲，逐渐介绍一些课外生物知识，
说可以查缺补漏，及时发现及时复习，并加深记｝乙。
２．４激发学生对生物学习的热情
扩大了同学们的视野，丰富了课堂教学，并激起其他
同学的好奇心。最后，学生期待“课前两分钟”，对生物
“课前两分钟”打破了教师进入教室就上课的传
统方式和教师“一言堂”授课方法。学生参与课堂的时
课越来越感兴趣，学习成绩也逐渐提高，极大地激发
了学生对生物学习的热情。
总之，通过“课前两分钟”创造良好的课堂气氛，激活学生的学习热情，这是我在教学过程中的一点实践。然而，调动学生的学习热情，方法不是单一的，枯燥的，而是多向性的，趣味性的，只要教师注重师生之
间太少，课堂中师生缺乏交流，取而代之的是以学生
为主体，留给学生一定的时间，促进师生之间的情感交流，更有利于课堂教学的进行。开始实施此方案时，
很多学生都害怕轮到自己上讲台说话，而且千篇一例采取第一条方案——叫全班同学朗读课文。过一段时间后，学生开始关注哪天哪节有生物课，觉得时间过一２２一
间的情感沟通，注意变换多样性的方法，课堂气氛才会鲜活起来，学生的学习热情才会得到充分的调动。
万方数据
用。此时，全部叶片沉在水底），然后要求学生按标准
实验报告写出实验原理，补全实验步骤，写出实验现
象和结论，并启发学生思考：①若将课题改为“探究不同光质对光合作用强度的影响”，则该选用哪几种颜色灯泡进行对照更合适？此时灯泡与烧杯间距离如何？②你还可以确定什么课题进行探究或验证？如此一改，学生的思维打开了，兴趣浓厚，思做结合，新课改的理念得到充分的体现。
２对经典必讲实验，注重还原再现。演绎推理
教材中有几处著名的经典实验，如光合作用的发现系列实验、生长素的发现、证明ＤＮＡ是遗传物质等实验，这些内容是作为相关章节的导引部分或拓展、训练内容，教学时老师一般是把它们作为知识点来略讲，不会以实验的原貌用于实验教学。正确的教学理念应当是将经典实验还原为实验过程，并酌情辅以少量材料用具来讲解，虽是“纸上谈兵”，但这种从“实验
原理——材料用具——实验步骤——结果分析——
得出结论”的探究或验证，与演绎推理式的教学过程一样，同样使学生得到一次身临其境的实验历程。
如必修２“噬菌体侵染细菌”实验，我们的教学思路是还原为实验设计，要求学生阅读教材后，完成下
列学习任务：①写出实验原理及相关的实验材料用
具。②实验应分几组？③如何培养并标记大肠杆菌？
如何培养并标记噬菌体？其理论依据分别是什么？④如何控制变量设置对照？⑤根据噬菌体侵染细菌的５
个过程，理论上预期实验结束后在上清液和沉淀物中何处出现放射性？由此得出什么结论？⑥为什么理论预期数据和实验数据（教材中内容）出现较大的误差？请对实验过程进行误差分析。
再如光合作用的发现历程中有一系列实验，如海尔蒙特的柳树实验、普利斯特利的植物更新空气实验、恩格尔曼的水绵实验、萨克斯的天竺葵实验、鲁宾和卡门的同位素标记法实验等，我们建议学生尊重科学家的首创精神，还原经典实验，再现实验步骤，逐一设计各个实验方案。原本单调的说教变成了学生创新思考，学生对光合作用内容有了全面深刻的理解，收到了知其然且知其所以然的效果，同时对学生自主创新设计能力的提高得到了加强。
３对已考备考实验。总结“六步口诀”．指点迷津
老师精选近几年考过的实验设计题并将其纳入
实验备考内容，巧思妙用，可收到事半功倍的效果。老师分析这些实验设计题的参考答案及评分细则，引导学生共同归纳出适用于一般验证性实验设计步骤的
“六步口诀”，如下：Ａ．材料等同先编号；Ｂ．设置对照
单变量；Ｃ．条件适宜且相同；Ｄ．观察检测说具体；Ｅ．注意前测和后测；Ｆ．重复三次求均值。
万
方数据简要说明：Ａ句指实验材料及器具、化学药品的规格力求相同、相近；材料数量、化学试剂用量相等；对所用器具先编号标注再分组。Ｂ句指实验组和对照组控制在一个变量，减少无关变量的干扰。Ｃ旬指对照设置后的培养或反应所需的条件适宜且相同。Ｄ句指过一段时间后，需要观察具体对象（显色反应、气体或沉淀物生成等）或检测具体的生化生理指标。以上四句高度概括了常规实验基本步骤，学生若能照此思考设计，准确表述，可以得到实验步骤的大多数分值。为
了进一步方便学生理解记｝乙，常规四步可用表ｌ表示。
表１常规实验基本步骤比较
对照组
实验组
一同
材料相同，用量相等，器具编号
二异
无变量设置有变量设置
三同
培养条件适宜且相同
四看（检）
观察颜色、气体、沉淀，检测具体指标
有些实验需增加Ｅ句前测（检）和后测（检），如２００７年海南卷“验证促性腺激素有促进蟾蜍排卵的作用”实验设计有４步，其中第２步是“前检”，检查两组每只蟾蜍的泄殖腔孑Ｌ有无卵并记录，第３步分组对照设置后再行“后检”。“前检”的目的是排除实验误差，力求实验初的材料生理状况相同，而很多考生未写此项而致失分。再如２００４年广东卷“验证甲状腺激素的生理作用”，需在对照设置前测与记录大白鼠的耗氧量和活动量；２００７年广东卷“研究动物下丘脑与其他内分泌腺之间的功能关系”，同样需前测，即在实验手术前连续３天每天１次测定和记录１２只家兔血液中四种激素的含量及１２ｈ内的尿量，以此作为对照数值。
Ｆ句是指有的定量性实验需通过数据的变化来说明问题，因此在测量数据时要做３次以上的重复性实验，这样获得的数据精确可靠，减少误差，如前段所
述的２００７年广东卷实验题中连续３天测定４种激素
的含量和尿量，就是用同种材料做重复性实验，力求数据准确。２００８年北京理综卷第３ｌ题是关于蓝藻爆发引发水华的一道实验题，第（４）问中将溶藻细菌侵染蓝藻时需进行３个重复实验，具体做法是在每个培养皿中选择三个不同位置各滴加等量的菌液，然后再做三个对照实验。２００８年四川非延考区理综卷第３０Ⅱ题是关于不同运动状态下呼出的ＣＯ：浓度引起ｐＨ变化的实验，同样需要进行多次重复性实验后方能获得比较精确的数据。
应当引起教师思考的是，学生失分点正是教学的薄弱点。考生失去的不单是分数，缺失的是科学严谨的实验设计能力。
一２３—
基于高中生物设计型实验的有效教学策略
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
颜炳稳
海南省海口市海南师范大学附属中学,571126中学生物学
MIDDLE SCHOOL BIOLOGY2009,25(1)2次
引证文献(2条)
1.唐清华.陈敏.崔鸿 浅谈几则生物学有效教学策略[期刊论文]-新课程（教师版） 2010(4)2.张恩军 高中生物实验教学的几点体会[期刊论文]-科教导刊 2009(8)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zxswx200901011.aspx