眼见为虚 实验为实

摘 要：高中的生物课离不开实验操作，观察和实验是学习生物课程的基础。学生只有通过亲自动手操作，才能学习和训练最基本的操作技能，学生通过观察、动手和思考掌握的基础生物知识才是最牢固的。所以在高中生物教学过程中，教师要重视学生实验操作技能的培养，通过学生亲自动手实验，得到的结论对学生来说才是最可靠、最可信的，对实验设计的三大基本内容进行了分析探究，希望得出科学性的生物实验的设计探究，为今后生物教学打下理论基础。

关键词：高中生物；课堂实验；设计原则

一、实验设计的原则

随着新课程改革的发展，实验的类型越来越接近自发探究性，提升生物科类探究过程中对理论知识的学习，实现高效课堂，加强探究学习科学的实验方法和技能以及创新性思维方式和科学的精神。动手能力、实际操作永远是生物学科最薄弱的环节。加强眼见为虚实验更加真实的理念，学习更多实验中要用到的基础原则。

1.对照性原则

在生物学习中，眼见为虚，实验为实，更加强调实验操作是此科目学习的重要基础，也是考试中的重点考查途径。在整个实验过程中存在许多与实验最终结果无关的因素，影响着最后的结果，因此导致同样的步骤却产生了不一样的结果，得到错误的数据和结论。从近几年的题目类型汇总分析来看，题目多侧重于创新探究类，增强分析、自我探究已经成为考试题的命题趋势。所以设计实验中少不了添加最常用的对照法，实际含义为除了主观可控制因素以外，其他因素完全与对照实验相同，这样可以有效地平衡减少无关因素对结果的影响。在设计实验时，把可能会产生影响的因素考虑全面，排除其他可能对实验结果可能产生影响的因素，使实验更加周密、完整。大部分实验，特别是生理类的更加需要添加相应的对照组。如在“唾液淀粉酶促进淀粉水解”实验设计里，添加与唾液等量的清水作为实验的对照组，排除“淀粉本身就可以在水溶液中快速水解”存在的非本质特征[1]。在实验设计中添加空白对照（对于实验的因素不做任何处理的对照组）、相互对照（不加设对照组，利用几组实验间的相互对照）、自身（实验对象为同一个，对象不设置对照）、条件（对于实验组改变某项条件，对照组改变与其不同的另一项条件是本身具有的，但不在实验中研究的）等对照方式。

2.单一变量原则

单一变量原则指的是单因素变量的原则，其他要改變的元素不变，改变其中一特别研究的因素，全程观察记录总结它的改变对实验产生的影响。如“探究酸碱度对酶活性的改变”时，只能改变实验过程中的pH值，其他客观、主观因素尽可能保持不变，如酶、温度、浓度等条件要完全相同。在实验过程中，设置单一变量对照组和实验组里也只有一项的因素不同，其他完全相同，还应继续考虑实验报告中列出的其他可能影响实验的额外因素。

3.平行重复原则

平行重复原则指的是控制要改变因素的改变幅度，在同样的条件下不断重复实验，观察实验过程中因素改变对实验结果的影响程度。任何实验在保证质量的前提下仍要重复，这是具有科学依据的操作标志，能够提升结果的准确度。实验中的对象虽然是随机抽取的样本，这个条件很大程度上消除非处理因素对实验产生的误差，但无法完全排除影响。面对这个问题，科学家寻找一定的解决办法，其中平行重复原则就是为此提出的。在实验时，有些情况出现是存在偶然性的，多做几次对照实验得出了一样的结果便更具有说服力，使得结果数据更具科学性。让这几组实验的装置在相同环境下组装等细节性的操作在相同环境中进行，这就是平行重复原则的实际意义。

二、实验设计的基本方法和步骤

为了达到实验目的，我们要充分了解实验原理，遵循实验原则[2]，要制定一个严密的实验方法和步骤，每一步实验都要经过推敲，每一步之间的衔接要严密、合理、准确。探究性实验一般可以分为以下几个步骤：认真阅读实验目的，了解实验所需要的实验器材，能够分辨出是哪一种实验类型，通过阅读要了解是控制单一变量还是因变量并观察是什么指标，运用实验的总思路，设置好合理的对照组，明确哪一变量是需要控制的，哪些变量是与实验组相同的。分析出哪些变量是无关变量，是否可以通过多次实验把结果出现的偶然性的错误抵消掉。精炼语言，防止废话聊天给阅读人带来心情上的烦躁。通过阅读实验步骤能够明确地了解实验过程，正确做好实验准备，为后续工作做好正确的分析。从而可以形成一个科学的实验步骤。

三、实验的现象及结论

在实验得出结果之前要注意实验的预实验，过程中的分析，预先通过计算得出实验结论，比如：现知道有一种子的萌发会受到水分的多少、温度的高低、氧气的浓度的影响，但是不清楚光照是否对种子的萌发有影响，有光照，可能使种子萌发，无光照，可能种子也萌发。所以设置对照实验，把水分、温度和氧气的浓度设定为完全相同，然后一个有光照一个无光照。每个小时记录观察种子的状态最后得出结论[3]。最后结论为若光照组的种子萌发，则说明种子的萌发也会受到光照的影响，若无光照组的种子萌发，那么说明种子的萌发不会受到光照的影响。在实验过程中要密切注意无关因素的消耗或改变，保证实验的科学性。

生物课程当中的一切结论均来自于实验，因此，也只有实验才能够帮助学生对这些理论知识进行更深入的理解和掌握，并且在未来的科学研究中，实验室的操作技能也是学生所必须掌握的。高中实验课要求学生对实验的目的、原理以及步骤都要有所了解，并且要学会基本仪器的操作、实验数据的处理、实验结论的分析，最重要的是要学会对简单实验的自主设计。

参考文献：

[1]朱少芳.浅析生物分组实验存在的问题与策略[J].现代阅读（教育版），2013（10）.

[2]张志强，崔士友.高中生物实验与多媒体的有效整合实践[J].中国教育艺术装备，2015（9）.

[3]赵昌木.教师在批判性教学反思中成长[J].教育理论与实践，2004（9）.

注：本文系甘肃省白银市教育科学“十三五”规划课题研究成果，课题立项编号：BY[2018]G462号。

作者简介：王佳蓉（1989—），女，甘肃省会宁县，生物教学，甘肃省白银市会宁县第五中学。

编辑 李琴芳