新课标生物教学中探究实验的设计和分析方法
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新课标生物教学中探究实验的设计和分析方法
作者：李应胜
来源：《新课程·中学》2014年第07期
新课标生物教学中，探究实验的教学占有非常突出的地位，对于提高学生的科学素养有十分重要的意义。本文针对探究实验各环节所反映出的核心思想、原理、方法和原则进行简要分析说明。
一、实验目的的确定
探究实验的本质是根据某一合理假设，通过设计和实施实验，对作用主体与作用对象之间的内在联系作出分析和判断，从而得出科学结论的过程。因此，生物学探究实验的实验目的一般描述方式为：探究某因素对生物某方面特征（如形态、结构、生理功能）的影响。例如，探究光照强度对植物光合作用速率的影响；探究生长素浓度对植物插枝生根的影响；探究紫外线对草本植物植株形态和株高的影响等。
从实际应用出发，实验目的可以从两个不同角度分析确定。（1）可以从实验课题中分析实验目的。很多探究课题实验目的明确，不需要作进一步分析。但也有部分课题探究目标比较模糊。如，探究小麦生长中心与旗叶光合作用的关系。该课题既有可能是探究生长中心对旗叶光合速率的影响，也有可能是探究旗叶光合作用对生长中心生长速率的影响。因此，需要进一步细化，确定探究方向。（2）从实验步骤中归纳实验目的。从训练学生思维的角度出发，在某些情境下可能给定实验步骤，要求归纳实验目的。此种情境下的一般方法是：根据实验步骤找出实验中的自变量和因变量，将实验目的概括为“探究某因素（自变量）对某形态结构或生理功能（因变量）的影响”。
二、实验原理的分析和归纳
实验原理是对实验的理论基础、操作方法和目标指向的高度浓缩概括。其内容应包含四个方面的基本要素：实验的科学理论依据；操作过程要点；实验结果的检测方法和指标；实验的结论目标指向。
在独立设计实验时，确定实验原理的基本途径是：（1）从生物科学的基本理论出发，深入分析影响因素与作用对象之间的内在联系。（2）分析操控影响因素的具体方法，确定自变量。（3）分析实验对象受到影响后可能发生的反应，找出与这些反应相关的外在表现，确定观测指标。（4）概括说明该实验能达成的最终目标。