前言：中文期刊网精心挑选了实验设计的基本要素范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
实验设计的基本要素范文1
关键词：实验设计 解题策略
生物学是一门以实验为基础的学科，“得实验者得天下”。实验设计题是高考试题命题的新趋势。从近几年出现的高考试题分析，实验设计和分析是一个热点，主要考查学生是否理解实验原理和能否分析实验结果，是否具有灵活运用实验知识的能力及在不同情景下对知识的迁移能力。这类题一般只提供条件，要求设计实验步骤、分析实验结果和得出结论。对于此类题型的解答，一般要求根据提供的实验材料和仪器，设计一实验，来验证或说明某一生物现象，相对难度较大，不仅考查学生对基础知识的掌握情况，还考查学生综合分析能力、理解能力、收集处理信息能力、语言表达能力、逻辑能力、解决问题能力和创新能力等。由于学生缺乏实验设计的相关知识，平时也较少练习，觉得繁杂、麻烦，遇到此类型题更是无从下手，也是学生失分最多的一项。为解决学生的这一难题，本人依据多年担任毕业班的教学实践以2006年全国卷第30题为例，谈谈实验设计题的解题思路与基本方法，以便使学生在复习过程中加以重视，增强学生解决此类型难题的综合能力。
（2006年全国卷）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用的过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果。并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。
实验步骤和预测实验结果：
（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。
（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到底部。
（3）……
分析预测的结果：
［分析］本题考查考生利用所学的生物学知识，运用所学的实验方法和技能，按照要求设计新的简单的生物学实验，并能够对实验结果进行解释和分析。本题以一定的基础知识作为前提，注重考查考生的实验设计能力和表达能力。它涉及叶的结构、光合作用和有氧呼吸等相关知识，属于必修1（分子与细胞）的内容范围。
本题所要具有的基础知识是：①光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；②有氧呼吸吸收氧气，释放二氧化碳；③NaHCO3稀溶液中为光合作用提供二氧化碳，有氧呼吸放出的二氧化碳溶解于NaHCO3稀溶液中。通过题目中的实验步骤（1）和（2）可知，叶肉细胞之间有间隙，可容纳一定量的气体。当叶肉细胞间隙充满气体时，叶片浮在水或NaHCO3稀溶液的液面上；当叶肉细胞间隙缺乏气体时，叶片沉到试管底部。
本题是在实验步骤（1）和（2）的基础上，进一步设计实验来验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，并说明设计的思路。
解答本题的基本思路是：由于实验步骤（1）和（2）的提示，加上上面所述的基础知识，验证叶片的气体产生和消耗的实验结果，可通过叶片的上浮或下沉现象来显示。实验步骤⑵叶肉细胞间隙中的气体被抽掉后，结果是叶片都沉在试管的底部。因此，步骤（3）应设计实验让叶片浮起来。由于水和NaHCO3稀溶液中都缺乏氧气，故不能设计有氧呼吸的实验。又由于题干中已讲明NaHCO3为光合作用提供原料（二氧化碳），而水则不能，故可设计光合作用的对照实验。即用日光灯照射试管的底部的叶片，其结果是NaHCO3稀溶液中的叶片能进行光合作用，释放氧气，使叶片上浮，而水中的叶片不能进行光合作用，仍在试管底部。在分析该实验结果时，还要注意表达的准确性。即NaHCO3稀溶液中的叶片细胞进行光合作用产生了氧气以后，叶片细胞也能进行有氧呼吸，但光合作用释放的氧气多于有氧呼吸消耗的氧气，故氧气能不断积累，当积累到一定量时，叶片上浮。接着实验步骤⑷就应设计实验使步骤⑶中上浮的叶片下沉。要使该叶片下沉就必须消耗掉叶肉细胞间隙中的氧气。只有在没有光合作用时，细胞通过有氧呼吸才能消耗叶肉细胞间隙中的氧气。将试管放在暗培养箱中即可达到此目的。即在暗环境中，叶肉细胞不能进行光合作用，只能进行有氧呼吸，消耗叶肉细胞间隙中的氧气，所释放出的二氧化碳溶解于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞的间隙中缺乏气体，使叶片下沉。在该实验中，蒸馏水中的叶片都起着对照作用。
依上所述解答思路与方法，解决此类型题应从以下几方面着手：
一、掌握扎实的生物实验知识与操作技能，并能独立完成“生物知识表”的实验
包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握基本操作技能，并能把它们综合运用。
二、掌握实验设计的基本原则
1. 科学性原则在进行实验设计时，实验目的、原理、材料和手段要有充分的科学依据，整个实验设计具有科学思想、科学方法，不能偏离生物学的基本原理及其他科学手段。
2. 单因子变量原则实验组和对照组相比只能有一个因素改变，即只有一个变量，而其他因素不变。如上题涉及的变量是不同时间段的对照。
3. 对照实验原则在实验过程需设置对照组，与实验组进行对比，以显示实验的结果，对照常用的方法有：①空白对照。不给对照组任何处理因素。②条件对照。虽给予对照因素，但不是需研究的处理因素。③自身对照。对照和实验都在同一研究对象上进行。如上例涉及的对照就是此方法。④相互对照。不仅单设对照组，还同时具有几个实验组进行相互对比。
4. 平行重复原则控制某种因素的变化幅度，在同种条件下重复实验，观察对实验结果的影响程度。
三、理解实验设计的基本内容
对这类实验题解答思路与方法应明确以下实验设计内容：1.了解题目要求；2.明确实验目的；3.确定实验原理；4.确定实验设计思路；5.设计实验步骤；6.预测实验结果和分析实验现象，得出结论。
因此，要提高学生高考实验题得分能力，解答此类型题应掌握实验解题的以下几个步骤：
1. 审――明确“做什么？”（即搞清实验目的），抓准目标，保证答题方向正确。
这一步看似简单，但它却是正确解题的基础。如果偏离了这一方向，就会导致“全军覆没”。一般，要你做什么，在题目中都已明确告诉了你，问题就是：你的整个解题过程都要围绕实现这个目标而努力。以上面的高考题为例，实验目的是“验证叶片在光合作用和呼吸作用的过程中有气体的产生和消耗”，需要从两方面来证明：既要验证叶片光合作用产生气体，又要验证呼吸作用消耗气体，对于是产生、消耗什么气体并不要验证。有的学生审题错误，实验目的不明确。错误1验证：叶片在光合作用和呼吸作用过程中有O2的产生和O2消耗两个方面；错误2验证：叶片在光合作用过程中既产生气体又消耗气体，呼吸作用过程中既消耗气体又产生气体；错误3验证：叶片在光合作用过程中既产生O2又消耗CO2，呼吸作用既消耗O2又产生CO2。
2. 想――解决“怎么做？”（即设计出实验方案），理清思路，保证思维过程合理。
这一步的突破口是要抓住变量。需要思考的问题是：该实验的实验变量是什么？应该如何操纵它？反应变量是什么？应该如何捕获它？哪些是可能影响实验结果的无关变量？应该如何控制它？这些问题解决了，实验的基本思路也就出来了。以上面的高考题为例，学生存在的错误是对实验步骤（1）错误地理解为每支试管都加入等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液，这样有无光照是实验变量，所以很多学生接下来的步骤是一支试管给光照，另一支暗处理，造成失分。
变量的问题解决了，其他的问题也就迎刃而解了。实验设计就是要你解决如何操纵实验变量、控制无关变量、捕获反应变量来达成实验目的这一问题的过程；实验分析就是要你分析实验变量与反应变量之间的因果关系，推导得出相应结论的过程，或者要你说明“为什么这么做（实验原理）”的道理；实验评价就是要你评判整个实验过程的思维是否合理，如：实验变量是否具有可操作性，反应变量是否具有可观测性，无关变量是否得到了有效控制，额外变量是否都被平衡和抵消了。
实验过程的设计要完整、科学、严谨：准确选用实验材料、器皿支持实验。题目中提供的材料和器皿通常还能对实验的设计起到一定的提示作用，如上述例题题干给出的NaHCO3稀溶液可满足光合作用对二氧化碳的需求，也可以吸收二氧化碳。根据题干给出的实验步骤（1）、（2）可知本实验的观测指标为：叶片是否上浮或下沉。在此基础上，紧紧围绕实验目的，设计出完整的实验步骤，各步骤之间要前后顺序得当，且不出现科学性的错误，从而逐步将实验引向正确结论。
3. 答――把自己求解的思维过程按题目要求明白无误的表述出来，把分拿到手。
最关键的是要准确地表达自己的思想，保证自己的思维过程合理。在文字表述上讲究用词，力求准确、精辟、简明地组织语言文字。
答题时要注意这样几点：
①步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙说，要用代号明确标出实验步骤，如果没有明确的实验步骤，整个实验设计就会显得杂乱无章，没有条理。
②在使用器皿时用标记号(甲烧杯、A试管、1号培养皿等)来辅助，这样在表达时一方面清晰明了，另一方面可以节省篇幅、节省时间。
③应尽量使用题目中出现过的比较规范的表述，尽量用规范的实验术语，不能用含糊的口语，如：“盖玻片”不能说是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜说成“一样多的”；“振荡”不宜说成“晃动”、“摇动”等等。
④表达方式，按题目要求可以是纯文字、表格、图示等。
⑤在解答实验设计题时，最好能先在草稿纸上画草图拟草稿看图说话，以求理顺思路，设计尽量完整并使卷面整洁。
这里需明确实验步骤设计的基本框架：三个基本要素：第一个是实验相同部分的准备处理和分组编号；第二个是单一变量的处理如A组用××处理，B组不处理（注意“等量”），其它条件相同（注意“适宜条件”）；第三个是观察现象、测量、记录等。每一题具体的答题就根据题目情境而异。
4. 查――换位复查，不留遗憾出考场。
实验设计的基本要素范文2
[关键词] 中药学；毕业生；毕业实习；带教模式；教学改革
[中图分类号] G642.0[文献标识码] C[文章编号] 1673-7210（2012）04（b）-0166-02
中药学专业毕业生毕业实习主要包括选题、文献研读、实验设计、实验过程、数据处理、结果分析、撰写毕业论文等几个环节，富有成效的实习带教方法会使毕业生从毕业实习的各个环节中受益匪浅，可极大提高中药学专业毕业生的专业素质。
PBL是从国外引进的教学理念，是时刻不离问题的教学模式，具有有的放矢、高效率等优势。通过PBL可增强学生发现问题、分析问题及解决问题的能力[1]。笔者结合毕业生实习带教实际，首次将PBL教学模式应用于毕业生实习带教的选题、文献研读、实验设计、实验过程、数据处理、结果分析、撰写毕业论文等多个环节，提出基于PBL的中药学毕业实习带教模式。本文提出的PBL毕业实习带教模式，将为中药学及其他学科实习生带教方法的教学改革提供有意义的参考。
1 基于PBL的选题指导
当前中药学专业毕业生实习期间主要从事偏向于中药药理或化学的实验研究，往往是对具体中药或复方的研究。因此，在实习之初，带教老师可多通过PBL启发学生思考。比如，引导学生首先选取待研究的中药，接着启发学生思考研究选用药物的哪方面内容，是偏向于化学成分的提取分离质量控制还是药理研究，若是药理研究，是研究抗癌、保肝、抗抑郁还是其他等问题。
2 基于PBL的文献检索、研读指导
在选好题之后，文献查阅就显得非常重要。教师基于PBL启发学生搜索、思考当前常用的中文数据库、外文数据库有哪些，通过哪些数据库能下载到全文而哪些只能看到摘要等；在清楚了文献数据库之后，就要启发学生思考通过数据库搜索文献的方法和技巧。学生在教师引导下，掌握文献查阅方法之后，需要对所下载的文献进行系统的研读。此时，可以通过开展让学生讲解文献的方式来发现问题，及时纠正问题，并在纠正问题的过程中，培养学生文献研读的能力。
3 基于PBL的实验设计指导
在选题、文献检索、研读之后，即进入实验设计阶段。此时，基于PBL启发学生思考如何安排实验时间、准备哪些实验材料、采用哪些实验方法、实现实验方法是否具备应有的实验条件、如果不具备局部的实验条件如何来解决等问题。通过基于PBL的启发引导，从而使学生为即将开始的实验奠定扎实的实验设计基础。
4 基于PBL的实验过程指导
实验设计完成之后，即进入了具体的实验操作过程阶段。此时，基于PBL启发学生思考需要强化哪些实验方法操作、实现这些操作需要掌握哪些要点、有哪些核心实验步骤等问题。在此基础上，教师可找出专门的时间给学生演示操作过程，并边演示操作边讲解要点，使学生具有扎实的实验操作能力，从而能更好地完成实验。
5 基于PBL的数据处理、结果分析指导
在实验操作阶段完成之后，即进入了实验数据的处理、结果分析阶段。此时，基于PBL启发学生思考选择何种统计软件、利用所选统计软件中的何种检验方法来分析、如何分析、何时有统计意义、如果需要用图表来呈现结果如何来制作图表等问题。通过基于PBL带教，学生掌握了统计数据、分析数据、呈现结果的方法，不仅使学生独立完成了对实习期间获得实验数据的处理、分析、呈现，而且为毕业后科研生涯的数据处理结果分析奠定了扎实的科研素质基础。
6 基于PBL的论文撰写指导
在数据处理、结果分析之后，即进入了毕业论文的撰写阶段。此时，基于PBL启发学生思考毕业论文撰写的基本要素、每一部分撰写要点、注意事项等问题。之后，教师抽出专门时间对学生讲解自己的认识，以弥补学生认识之不足，从而有助学生撰写出更专业的符合要求的毕业论文。
7 结语
当前，实习带教方法的优化改革已成为高等院校从事毕业实习带教同仁共同关心的话题。PBL作为从国外引进的优秀教学方法，在国内已有广泛的应用，目前已渗透到普外科[2]、肿瘤[3]、麻醉[4]、神经外科[5]、护理[6-7]、急诊科[8]、血液科[9]、中医内科[10]、检验科[11]、医学影像学[12]、乳腺病科[13]、病理学[14]等多个学科。本文结合中药学实习带教实际，首次将PBL教学模式应用于中药学毕业生实习带教的选题、文献研读、实验设计、实验过程、数据处理、结果分析、撰写毕业论文等多个环节，提出基于PBL的中药学毕业生实习带教模式，以期为中药学及其他学科实习生带教方法的教学改革提供有意义的参考。
[参考文献]
[1]周芳明，王振钺.PBL在美国药学教育中的研究现状[J].药学教育，2003， 19（1）：58-60.
[2]于爱军，张学军，刘金龙，等.PBL教学方法在普外科教学查房中的应用[J].中国医药导报，2011，8（5）：100-101.
[3]蒋亦燕，杨晓蕾，全世超.PBL教学法在临床肿瘤学实习带教中的应用探讨[J].健康研究，2011，31（2）：149-151.
[4]蓝鹏.PBL教学法在口腔外科麻醉实习带教中的应用[J].中国中医药现代远程教育，2010，8（14）：75-76.
[5]隋宇玲，王文军，周玉琛.PBL教学法在神经外科课间实习教学中的应用[J].中国医药导报，2010，7（28）：110-111.
[6]施华.PBL教学法在外科护理临床实习中的应用[J].中国医药导报，2010， 7（17）：100-101.
[7]王佳琳.护理专业PBL教学法示范课程的建设研究[J].中外医学研究，2010，8（24）：147-148.
[8]王丽，杨辉，宋丹，等.急诊科高护实习生应用PBL教学效果评析[J].中国医药导报，2010，7（7）：98-99.
[9]孙士玲.PBL教学法在血液科临床实习教学中的应用初探[J].中国中医药现代远程教育，2011，9（3）：65-66.
[10]孙晓敏，余克强，赵晓山，等.中医内科临床带教中应用PBL教学模式的探索[J].中国中医药现代远程教育，2011，9（9）：54-55.
[11]张苏，唐先平，沈朝辉.PBL教学法在医院检验科实习带教中的应用[J].中国实用医药，2009，4（12）：248-249.
[12]关丽明，李雪丹，张立娜，等.PBL教学模式在医学影像学实习教学中的应用[J].基础医学教育，2011，13（2）：188-190.
实验设计的基本要素范文3
中学的物理、化学、生物，小学的科学均属于以实验为基础的自然科学，其本身就是科学知识、科学过程和思维方法以及科学文化的和谐统一。实验是自然科学研究的重要方法，中小学理科课程是与社会发展有着最密切联系的科学，由于教学和认识事物在某些方面是一致的，因而实验在理科教育中的学习与研究的过程同样具有重要的意义。
一、应注重学生的主体作用
理科课程中的科学探究是学生积极主动地获取科学知识，领悟科学研究方法而进行的活动。其基本要素包括：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。探索创新是科学的重要特征，也是未来社会对人才的需求及评价的重要方面。理科教育的目标是探索创新，虽然在理科教育中，学生学习的都是已知的结论，但并非是像容器那样去简单地容纳知识，而是主动参与获取知识。让学生运用已有的知识，科学利用学科课程教材和教师提供的材料与其他资源，有效利用现代教育技术和相应的实验教学手段，去观察、实验、分析、综合，发现事物的本质和规律，让其意识到学习是一种极其有趣、充满生机的探索发展活动。
二、教师应具有创新意识
理科教育的实践性和理论性都很强，因此在理科教育中必须具有探索创新的意识，必须体现理科的实践性。明确理科教育的任务，不仅是搜集整理已有的素材，更重要的是探索未知规律。传统的学科式理科教育在内容上是封闭的，它主要从学科知识的逻辑体系出发，强调内容的系统性、完整性和严密性；强调科学知识的学习，侧重于知识的传授，把一些科学的结论灌输给学生，而人类对科学认识的历史痕迹几乎被擦拭净尽，科学家们曲折顽强而又闪烁着智慧的创造性思维和实践过程被公式和逻辑的面纱遮盖无余。事实上学生所需要的不仅仅是作为研究结果的结论性知识，更重要的是科学研究的思想方法和能力。离开引向研究结果的发展本身去把握结果，实际上是等于没有结果。正如爱因斯坦所说：“科学并不一定是某一种定律的汇集，也不是某些各不相关的目录，它是人类头脑用其自由发明出来的观念和概念所作的创造。”也就是说，科学不是一堆静态的、孤立的概念和原理的集合，它是不断发展、不断创新的过程，是科学、技术、社会相互作用，相互促进的过程。所以，中小学的理科教育必须体现其主要特性，以科学实验、实践活动为主要内容，让学生亲自参加这种科学活动过程，使他们在动态发展中掌握科学知识，提高自身的科学素质。
三、注重培养学生的学习兴趣
教师确立科学教育是基础教育核心的观念，优化课程结构，实现科学教育课程的综合化，营造科学教育的校园文化环境，加强实验教学与实践教育。特别是在理科教育过程中要让学生通过实验来主动获取知识，独立进行提出假说、实验论证、实验设计、实验分析及推测结论；让学生按实验要求设计实验，按实验设计选择使用仪器、材料，按照步骤进行实验，记录、分析实验现象，描述实验结果；使学生在参与问题设定，实验设计，寻求答案，进行实验和分析结果的同时，培养他们收集信息资料，科学处理信息、分析信息及评价信息的综合能力和分析社会实际问题的能力。从而不断提高学生学习科学的兴趣与运用科学方法的能力，培养学生理科兴趣、学科素养和科学态度，以及尊重社会的态度和与人合作的能力，建立正确的对社会和他人的价值观，并能学会珍惜和尊重生命，关注社会。
四、要坚持以实验为基础
实验设计的基本要素范文4
教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学方式的变革”。因此，教师应在生物实验教学中，针对传统实验教学模式，通过引进信息技术，合理利用多媒体教学，以培养学生的科学思维为导向，优化实验教学过程，以达到增强教学效果的积极作用。
一、多媒体技术对生物实验教学的重要性
1.实验教学中多媒体的利用助于发挥学生主体作用
美国教育学家布鲁纳说：“学习的最好刺激，乃是对所学材料的爱好。”兴趣是人们积极探索和研究某种事物的认识形象，是人们的主观能动性的重要组成部分。新课程改革要求，在教学中应该以学生作为主体，提高学生的参与的积极性。尤其是在实验教学中，通过运用多媒体技术，将内容生动、形象逼真、声音动听的信息传递给学生，有效地激发学生的求知欲望，让学生在充满兴趣的情绪下，愉快地进入新课的学习，自然会收到事半功倍的教学效果。
此外，通过多媒体技术的合理应用，构造和谐的互动课堂，在实验教学中让学生主动参与探究活动，提高动脑动手能力，在具有良好互动的教与学过程中，学生合作讨论，充分发挥主体作用。
2.实验教学中多媒体的多样性利于知识的构建和整合
实验心理学专家赤瑞特拉做过一项著名的心理实验，经过大量实验证明，关于人类知识和信息的获取有83％来自视觉，l1％来自听觉，还有1.5％来自触觉。多媒体教学手段正是这种全方位感官接触的学习方法的最好体现，它的多样性的外部刺激有利于学生对知识的获取和掌握。学生通过多种感官的刺激而获取的知识量，不仅能增强对事物的感性认识和理性认识，而且能有效地获取知识量。
建构主义理论认为，多媒体呈现的这些多样性的外在信息，能有效地刺激学生根据已有经验，重新建构知识。而且实验教学中多媒体技术的多样性还有利于学生系统、全面地掌握教学内容。
3.实验教学中多媒体的利用助于培养学生的科学素养
多媒体以其丰富的表现力、良好的交互性及具有模拟功能等特点已在生物实验教学中得到广泛应用。教师可根据教学内容，运用多媒体手段，搜集多视角的材料和信息，引发学生自主探究分析，并组织学生进行理性思维基础上的科学猜想，提出问题，制定解决问题的探究方案。在探究过程中，培养学生一丝不苟、认真严谨的科学态度和求实、探索的科学精神，提高学生的探究能力。另外，通过模拟、参与著名科学家的经典实验，让学生在感悟中学习前辈的科学精神，提高自身的科学素养。
二、多媒体在高中生物实验教学中的具体应用
1.多媒体技术能化静为动，使抽象问题直观化
高中生物学知识中有些实验现象、实验过程过于抽象，难以被学生所想象，仅仅用语言的描述很难让没有感性认识的学生在大脑中形成清晰的概念。有的实验因人为的处理，实验对象失活，无法真实再现其动态变化过程，致使学生不能体验和领悟生物的真实情况，造成思维上的障碍。运用多媒体辅助教学，动态模拟生物真实情景，把抽象的规律和概念形象化，化静态为动态，化微观为宏观，这样展示生物连续的动态变化过程，既清晰又形象，使学生体验到实验中无法观察的现象，有利于学生对实验现象、实验过程的观察和分析，收到了较好的教学效果。
“观察植物根尖细胞的有丝分裂”实验由于解离，洋葱根尖细胞失去活性，在显微镜下只能观察到停留在某个时期的细胞，是一个静态的细胞。这样学生可能会形成一个错误观点，认为有丝分裂就是这些不同时期细胞组成的，没有意识到有丝分裂是一个连续的动态过程，且不能较好掌握染色体行为在有丝分裂过程中的变化。运用多媒体动画技术就可以很好地解决这些问题。从一个植物细胞或动物细胞在有丝分裂过程中各种结构的变化来演示，如染色体的变化，从细丝状即染色质（间期）、缩短变粗，散乱分布（前期）、规则地排列在赤道板上（中期）、着丝点分裂、姐妹染色单体分离，染色体数目加倍（后期）、变细变长即为染色质（末期）。同样，核膜、核仁、纺锤体等变化也可运用动画演示出来。这样，学生就很容易理解有丝分裂是一个连续的动态变化过程。通过激发学生的认知冲突，正确的生物现象，使之对实验的过程理解更深，有利于培养学生的创造思维。
2.多媒体技术能有效培养学生的实验设计能力
人的思维是在感性认识的基础上形成的。在实验教学中，运用多媒体手段，创设情境，鼓励学生发现问题。一方面可以丰富学生的感性认识，启发学生积极思维；另一方面又培养了学生发现问题、探究问题的积极性。如在生态系统实验中，播放相关的录像，在学生面前展现一个种类繁多、五彩缤纷的动植物世界，从而引入课题。这样不但吸引了学生的注意力，而且使他们产生强烈的探究欲望。
此外，探究性实验可以提高学生多方面的能力，比如提出问题、实验设计的能力训练。通过多媒体手段，搜集多视角的材料和相关背景信息，学生依次分析客观事实，并从中推理和概括出形成假说的核心事实，进而引导学生提出值得研究的问题，通过小组合作提出实验设计方案，进行科学探究。例如在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，利用多媒体提供大量相关知识背景，让学生在这些相关背景资料和事实依据的基础上提出问题，自己设计实验，进行探究，训练学生的动手操作技能，培养合作意识和创新能力。另一方面用多媒体展示学生的一些实验设计实例，包括实验设计方案和实验结果，让大家进行对比分析，讨论实验设计优缺点，总结实验设计的基本要素，结合实际条件，对自己设计的实验方案进行改进和优化，掌握实验设计的基本技能。
3.多媒体技术能直观高效地进行生物学实验复习
生物实验是选拔考试中一项重要的内容，由于受时间和条件的限制，如果用常规手段进行复习，教师难以把考试大纲中所有要求掌握的实验一一再通过教师演示或者学生重做进行复习。这时要充分利用多媒体技术，利用电脑模拟实验，或者播放演示实验视频，再现实验装置、实验现象和结果，不仅具有直观性，而且能有效提高课堂教学质量，还有利于比较、加深理解，高效地完成实验复习。
例如教师通过播放演示实验视频，在播放过程边讲解实验中的注意事项，唤起学生对旧知识的记忆，以及可以播放一些不同实验方法进行对比，在对比分析的过程中，加强对学生科学思维能力的培养。
4.重视多媒体技术实验教学的信息反馈评价
一堂完整的实验教学课应当把评价贯穿于整个教学过程始终。教师要根据学生实验基础，通过多媒体摄像技术，将学生的实验操作过程以视频或图片的形式展示在大屏幕上，让学生以小组形式开展讨论，分析实验操作是否规范，实验结果是否正确。这与传统的实验相比，既直观又生动，同时培养了学生分析问题的能力，激发学生的发散思维。教师还可以利用多媒体展示学生实验结果，同学之间可以就依据不同的实验结果，分析产生的原因，进行讨论，发表自己的不同的见解。通过这些活动，将实验过程中许多微观的、抽象的、枯燥的内容变得直观、具体、生动有趣，极大地丰富了教学内容，提高学生的学习积极性，学生的思维能力得到提高，又有效地检测了实验教学的效果和学生对知识掌握的程度。因此，我们要充分发挥多煤体技术在生物实验教学中的优势。
如观察植物细胞有丝分裂实验，学生可能在实验中观察不到各时期的分裂细胞，教师通过课件展示学生做的实验效果图片和实验操作过程的视频，不仅有利于学生分析产生不同实验结果的原因，而且提高学生实验操作的规范性，更有利于学生掌握有丝分裂各时期的特点，理解有丝分裂过程，培养观察兴趣。
实验设计的基本要素范文5
众所周知，素质教育是一种全面发展的教育，涉及到思想道德、文化科学、心理、身体健康、劳动技能等方面，而每一方面又因时代不同、需求不同而有不同的侧重点。相对于应试教育来讲，素质教育是符合教育规律的更高层次、更高水平、更高质量的教育。我们应努力追求素质教育的目标，用符合教育规律和学生身心发展规律的办法去培养全面发展的高素质人才。在生物学教育中落实素质教育的总目标，在传授生物学基础知识、基本技能的 同时，充分利用生物学知识的文化价值和教育价值，积极探讨生物学知识与素质教育的最佳结合点，以促进学 生素质的全面提高和智慧潜能的充分开发。中学生物学教育的目的是培养具有一定生物学素养和综合素质，具有广泛适应能力并有一定创造性的人。
目前，在生物学教学中进行了大量的教学方法和教学过程改革。如过程式教学法、情境教学法、引导―探究法、发现探索法、实验探究法、目标教学法等。通过对这些改革的思考和分析，我们认为适应素质教育要求的生物学教育方法应该包括以下几个基本要素：
1 教育目标有利于学生全面发展
在具体制定单元课题的教育目标时，一定要全面、具体、恰当。所谓“全面”是指在文化科学、身体技能 方面应指明达到的水平；在思想道德、心理、能力方面要指明通过哪些内容或活动培养哪种能力或品德。
2 突出学生的主体作用
素质教育要培养学生主体精神、参与意识、独立思考和创造才能。教师在设计课堂教学时，必须依据学生 学习生物学的认识规律，在每一个环节上体现学生的主体地位，给学生创造参与的机会，调动学生的积极性， 发挥每一个学生的才能。要让学生在教师的启发诱导下积极思考并提出问题，解决问题，独立进行观察分析或 实验操作，并能在信息交流中大胆发表自己的意见。一是以学生实验为核心组织课堂教学，学生始终置身于亲自动手实验和积极思考的学习情境中，既要动手操 作，又要动眼观察，还要动脑思考，这有利于培养学生的实验能力、观察能力和思维能力。二是学生的主体作用主要表现在学习过程中的主动性、积极性和独立性，学生独立完成实验，并通过实验分 析得出科学的结论。教学的过程体现出生物科学的探究过程，包括提出问题，进行假设，实验设计，实验操作 ，观察和测量，分析现象或数据，得出结论等，在学习过程中学生不仅初步了解了实验科学的探究过程和科学 家的工作方法，而且培养了对科学的兴趣，逐步养成实事求是的科学态度，不断追求新知识的精神和合作精神 ，提高了科学素质。 三是重视学法设计在教法设计的同时进行学法设计，在教学的过程中适时进行学法指导，这是生物课堂实施素质教育的重要方面。
3 强化多边信息交流
实验设计的基本要素范文6
关键词：科学探究 再探究 假说 实验 表达交流
中图分类号：G650 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）07-0048-01
“以科学探究为核心”已经成为国际科学教育改革的共识[1]。理解科学探究必须重视一些基本的要素：提出科学问题；进行猜想和假设；制订计划，设计实验；获取事实与证据；解释、检验与评价；表达与交流。这些只是作为科学探究的各要素，并不是科学探究的过程或者顺序。若是墨守成规，不仅做了教学上的无用功，甚至会适得其反。
一、再探究
俗话说“提出一个好的问题往往比解决一个难的问题来得更加可贵”。同样的，科学探究往往始于问题，使学生能够从生活经验中发现矛盾的问题，并大胆地提出来。此时，教师应当作为一名协助者，帮助学生对问题进行简单的分析，并探讨问题是否值得更加深入地学习。这是课标当中对学生提出问题能力所需要达成的目标。但是，科学教育的教学应当更加贴近学生的生活，教师可以留意学生的问题，并对有意义的问题进行考虑，组织学生对相关的问题再探究，尤其是那些与书上的结论相悖的经验或实验现象，可以进一步将课内的探究延伸至课外，这既能不断提高学生对科学的探究兴趣，深化对科学知识的认识，也能够保持学生对自然现象的好奇心和求知欲。同样地，再探究使教师的专业知识有为丰富，也能对教师的专业能力起到促进的效果。
二、假说
假说作为科学探究中一个极有蕴含的要素，在教学的过程中具有很强的教育功能。然而回顾以前的学习中，许多任课的老师将这个要素淡化或者舍去了，教师们往往将科学假说作为一种科学结论告诉学生，这不单纯是教师对自身的教学资源的浪费，更是对学生的科学思维的一种扼杀，于学生真正的学无意义。其实，在教学中，应当重视起对假说的合理利用，而不应当跨越这个环节。对其中出现的漫无边际的假说，教师应当帮助学生排除，使同学们能够将更加多的精力集中在课堂的学习当中来。合理开发利用“假说”可以帮助学生主动建构起科学概念，锻炼学生的科学思维。
三、实验
在已经知道实验结论的前提下，再去安排科学探究，反而显得无中生有，自找没趣。虽然在我们学习中接触的科学探究不像科学家们那样，是一种对未知世界的真正探索，但也是沿着科学家们探索的足迹去发现我们的科学之旅——建立在前人基础上的对未知的探索。而不是简单的灌输某个概念，某个结论，而是领着学生去究其源，探其因。
四、表达交流
首先表达并不是只言片语，对于学生的零星回答，教师可以特别强调学生用整句话来再次重复他的内容，力求学生表达的完整性。有时候，学生的表达往往比较笼统，老师就有必要提出要求，例如可以采用追问的方式如“你能举个例子吗？”于学生而言，这能够提高学生的表达，也能够提高学生的元认知；于教师而言，教师可以了解学生的想法，防止教师简单的认为学生已经理清概念，做出教学的错误判断。
当然在科学探究的过程中还应当注重以下一些细节，例如充分发挥小组合作讨论的作用，让学生能够主动排除不合理、不科学的实验，自身能够不断完善实验设计；合理利用学生的前概念，利用学生正确的前概念，帮助学生矫正错误的前概念，以达到形成正确的科学概念，并避免学生的错误认识是来自教师的教学过程；形成科学家的实验，这就要求我们在设计初中阶段的科学实验时，可以考虑“控制变量法”这类并非很复杂的实验，有利于学生在现阶段的学习，易于接受；超出教学要求的知识，不能单单放手让学生自己课外学习，因为学生在自身的学习过程中必然会遇到一些阻力或存在安全隐患问题，这极有可能使他放弃这次的探索，甚至对今后的探索更加提不起兴趣来。所以这需要教师在课内给予相应的指导，共同进行探讨，帮助学生主动建立起科学探究的习惯，或者教师应当明确指明家长陪同学生共同探究的方式等。
践行真正探究教学是我们作为教师面临的一个比较重大的挑战，如何锻炼自身践行科学探究真正的理念，是我们这些职前教师所必须重视起来的内容。多数人都可能保持着一种固步自封的状态，安逸于学生的被动学习，教师的接受教学模式，但这种模式继续走下去的话只能够让学生学习科学知识，而并非真正的科学。显然探究教学相比于接受教学，需要花费更加多的课堂时间和更加多的教师精力。教学中应当合理的分配教学活动，将探究式教学作为教学中常用的方式，采取探究教学与接受教学互补的方式未尝不是一个好主意。
参考文献
[1] 陈琴等.科学探究：本质、特征与过程的思考[J].教育科学，2005，21（1）.
作者简介：应湾湾（1991年10月），女，浙江台州人，浙江师范大学生化学院科学教育专业学生。研究方向：科学教育。
