中学生实验设计能力的培养

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　　实验设计是做好实验的第一步。实验设计技能是实验性科学研究者的必备素质。在中学生物学实验教学中，培养学生的实验设计能力，对加强实验预见性、减少实验失误、培养实验能力以及创造性思维都有很大的作用，也是提高实验教学质量的有效途径。本文就笔者多年实验教学中的一些做法谈点浅见。
　　一、指导学生撰写实验设计方案
　　一份目的明确、取材合理、步骤正确、条理清晰、准确度高的实验设计方案能使实验有条不紊、省时间且成功率高。一般来说，一份完整的实验设计方案，包括实验序号、实验名称、实验目的、实验原理、实验器材和用具、实验方法和步骤、实验结果记录和分析等七项内容。其中第六项可采用流程式，第七项可采用图表式书写。实验设计综合程度大，学生每做一个实验之前，我都要求他们认真撰写一份实验设计方案，交老师精心批改，然后按方案操作，如实填写实验结果记录并加以分析。这样既减少了实验误差，又增强了实验指导的针对性。
　　二、指导学生从设计中预见结果
　　培养学生的预见能力，能提高实验成功率。实验设计中，只要有偏差疏漏，按设计方案实验时，就不能得出正确的结果。若能在设计时，加强预见指导，启发学生假如按这一方案操作会出现什么结果，就能发现偏差和疏漏，把实验失误减小到最低程度。有些实验连贯性强，前后顺序不能颠倒，药品剂量有严格限制，否则会造成仪器损坏，实验失败或人身伤害。通过实验设计进行结果预见，发现偏差疏漏，可以避免损失，少走弯路，也有利于培养学生严谨认真的实验态度。
　　三、指导学生对设计进行验证，提高设计的准确性
　　实验设计具有超前性，因此能保证实验成功。中学阶段加强这一训练，日后进行大型生物学实验，就可避免差错和损失。有些实验设计，仅凭预见结果，学生还很模糊，难以发现偏差疏漏。若让学生按实验设计方案操作一遍，加以验证，学生便易发现设计中的不足，理解透彻，印象深刻，这在初学者中尤为突出。如初一学生观察草履虫实验，不管是设计中，还是操作中都易忘记放障碍物。我在批阅实验设计方案时，发现这一疏漏，便让其照自己的方案做一遍，结果草履虫游动不止，看不清结构。于是修改方案，加上障碍物，我启发他们只要能减缓草履虫运动而且能看清，不管什么障碍物都可，于是有添加棉花纤维的，有加鸡蛋清的，还有滴透明胶水的，结果都一样成功。
　　四、指导学生进行创造性设计，培养学生的创造能力
　　创造性设计是科学研究的基础，是科学发现的先声。我在指导学生设计实验方案时，既严格要求，又大胆放手，鼓励其有理有据地进行大胆的创造性设计，对学生设计中闪现的创造性火花，我都极为珍惜，并鼓励其照此实验，看会得出什么结果。一位学生设计步骤用一只青蛙成功地做了七个实验：观察外形、脊蛙反射、解剖青蛙、观察心脏自动节律性搏动、制作骨神经腓肠肌标本和肌肉收缩实验。这充分显示了这位学生的创造性组合潜能。
　　总之，在平时实验教学中，教师有意识地在可能的条件下，训练学生学会实验设计，不仅能帮助学生学好生物，还能帮助他们学好一切自然科学知识。
　　
　　（作者单位 江苏省张家港市第七中学）

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