時間：2023-01-06 17:39:53
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實驗設計要遵循實驗的原則。首先，實驗的設計要具有科學性，科學性原則要求教師在進行試驗教學的時候，要明確實驗的目的性，在選擇實驗材料的時候，一定要選擇具有科學性的材料、運用科學性的實驗方法、使用合理恰當的實驗原理。除此之外還要滿足高中生物學實驗的基本原則和原理。其次，實驗設計要嚴謹，在生物實驗進行時要保證實驗設計的方案沒有漏洞。最后，實驗設計要簡易，在進行實驗的時候，要保證實驗所需的材料能夠容易獲得，實驗的操作步驟簡單易懂，避免實驗所需時間過長。除以上幾點原則之外，還要遵循可行性原則、隨機性原則、可重復性原則以及實驗條件一致性原則等。
2．高中生物實驗設計的方法
高中生物實驗設計屬于探索性的教學活動，任何的探索都是從問題開始出發的，因此，教師在進行實驗教學的時候一定要重視引導學生去發現問題。在實驗開始之前，教師首先要確定就是要通過實驗來提出問題的假設，用實驗來解決問題，用實驗來得到正確的結論。由此可見，高中生物實驗的設計是高中生物學科的難點。教師在設計實驗的時候一定要引導學生去發現問題，讓學生對實驗感興趣，并且不斷的提出問題，在引導的過程中，激發學生的探索精神和學習興趣，集中學生的注意力，激發學生的求職欲望，以及鼓勵學生自我提問、學生與學生之間相互提問、學生與老師相互提問。除此之外，教師在實驗設計的時候，還要不斷地優化創新生物實驗的設計，在設計的時候教師一定要利用控制單一變量的原則來不斷地調整實驗的進行，這樣才能有效地培養學生的辯證思維和創新思維。只有做到了以上幾點，才能有效地保證高中生物實驗設計的科學性和有效性。
二、高中生物實驗的分析
高中生物實驗中，實驗結果的分析占有很重要的位置。教師在進行實驗分析之前，一定要給學生充分的思考時間，讓學生進行討論交流，使學生嘗試著去分析實驗的結果。將學生以小組為單位進行討論，讓學生自己去探索實驗的原理、步驟以及對實驗結果的分析。如此一來，不僅能夠提高學生的學習興趣，還能夠使得一些有困惑的學生能夠得到其他同學的解答后恍然大悟。對于學生一些較好的想法和提議，教師要給予及時的鼓勵和支持。實驗結果一般都可以觀察和測量的實驗現象，在生物實驗中出現的真實狀況，是獲取實驗結論的重要依據。假如教師所做的生物實驗屬于驗證性實驗，那么結果是唯一的，同樣結論也是唯一的。假如教師所做的生物實驗屬于探究性實驗，那么結果就不再唯一，且每一個結果都將得到一個結論。一般高中生物實驗結果的分析，問題出現最多的實驗就屬探索性實驗，通常表現的情況有以下幾種:首先，實驗的結果與實驗的結論不一致;其次，教師在進行實驗分析的時候不全名，沒有正確且準切的分析實驗結果出現的各種可能性;最后，教師在實驗分析時語言表達不準確，甚至出現結果與結論顛倒的現象。通常生物實驗結果分析使用的語句都是“如果……那么說明……”首先闡述實驗的結果，然后再闡述得出的結論。
三、結束語
綜上所述，高中生物實驗重視的不僅是實驗的技能，更注重實驗的設計和分析，尤其是在近幾年的高考中，實驗設計和分析出現的相對頻繁，并且所占的比例和分數也逐漸呈上漲的趨勢。因此，教師在平時的教學過程中，一定要重視實驗的設計和分析，對于實驗過程中學生提出的一些好想法和意見，教師要給予及時的鼓勵和支持。
【關鍵詞】高中生物；實驗設計；創新
隨著教育改革的深入，在高中教育中推行改革創新工作成為了教育發展的必然趨勢。高中生物是一門對實驗比較依賴的學科，良好的實驗效果對于學生牢固掌握生物知識具有重要作用。而在高中生物實驗中，積極開展創新工作可以有效提高生物實驗的質量，達到較好的教學效果。本文將對高中生物實驗中的創新設計進行分析，希望為高中生物教育取得更好的教學成果提供幫助。
一、高中生物課實驗對于創新能力培養的重要性
高中生物課實驗主要是生物學科的基礎實驗，對基礎實驗的扎實掌握是實現學生創新能力的基礎。為了保證生物課實驗的教學效果，教師要加強學生的基礎實驗技能訓練。具體包括實驗設計技能訓練，操作技能訓練，觀察技能訓練以及報告技能訓練[1]。通過良好的訓練，為今后的實驗創新打下堅實的基礎。在學生對實驗機能掌握后，教師可以通過設置情景模擬來對學生的掌握情況進行考查。
二、創新實驗設計分析
在高中生物實驗中培養學生的創新能力，可以有效提高學生的綜合能力，對于學生今后的發展具有重大幫助。具體來說，高中生物實驗創新主要包括實驗材料創新，實驗條件創新以及實驗方法創新三方面內容。
1.實驗材料創新分析。生物實驗材料對于生物實驗的最終效果具有決定性影響。在選擇生物材料時，教師要強調選擇材料的原則，具體包括穩定性，易操作性，來源簡單容易獲取，生長周期較短等[2]。在實際教學中，教師要對學生進行正確引導，培養學生依照生物材料的特點對生物材料進行創新，從而實現學生創新能力的提高。比如，在進行色素提取實驗中，根據課本安排，選擇菠菜作為實驗材料。但在實際實驗時，有的學生提出可不可以用其他材料進行代替，例如韭菜葉。學生提出問題后，教師要對學生進行適當引導，培養學生發現問題和解決問題能力，并最后通過學生的親手操作來加深對問題的理解。在本實驗中，教師可以鼓勵學生查找資料并進行實驗來進行驗證。學生通過對相關資料的翻閱，發現在韭菜葉中有較多的葉綠素b和葉綠素a，然后在實驗中通過驗證證實了結果的準確性。在該實驗中，學生不僅達到了課本規定的實驗目的，同時了解了課本外的生物知識，另外加深了對于創新方法的理解，達到了良好的教學效果。
2.實驗條件創新分析。實驗條件通常對于實驗效果具有較大的影響，通過實驗條件的改變可以改變實驗效果和實驗效率。通過對實驗條件進行適當創新可以提高實驗效果，同時也是高中生物實驗創新的重要內容。比如，在進行“酶的專一性”實驗時，傳統的實驗要求是對學生唾液中的酶進行測試，這不僅會讓學生覺得不雅觀，同時也會造成不衛生情況。教師可以在市場上購買淀粉酶來作為唾液的替代材料進行實驗。淀粉酶可以和水混合，制成溶液進行實驗，通過這種實驗條件的改變將實驗轉變成定量研究，從而增強了實驗的科學性。在本試驗中，要求實驗的溫度為50°，教師可以引導學生進行思考，如果溫度發生改變會發生什么情況，溫度改變多少酶的活性才會發生變化。帶著這個問題指導學生設計實驗，并進行論證。由于該實驗的過程有些繁瑣，教師可以對學生進行分組，讓每組學生對特定的溫度區段進行實驗，從而在提高實驗效率的情況下達到實驗目的。最后由學生自己進行總結和分析，通過這一過程會大大提高學生的實驗興趣和成就感，并加深學生對于知識的理解[3]。
3.實驗方法創新分析。在高中生物實驗中，有的實驗設計比較繁瑣，導致學生在學習過程可能出現精力分散的情況，此時，教師可以根據學生的掌握情況進行適當創新，從而提高學生的實驗興趣。比如，在進行進行可溶性還原糖鑒定實驗時，在實驗中涉及到了研磨步驟。如果按照實驗規定，學生自己進行研磨，研磨的時間較長，同時在研磨過程中可能出現揮發現象，導致實驗結果的不準確。此時，教師可以向學校申請，在實驗室中裝備打漿機，通過機器方式進行研磨工作，從而提高學生的實驗效率，保證學生的學習興趣。
三、獨立完成實驗并做好實驗報告
在進行實驗時，教師要鼓勵學生獨立完成實驗，并在實驗后做后啊實驗記錄。根據統計發現，學生在進行實驗時，意外情況的發生機率較高，各種意外因素可能對學生的實驗結果造成影響。教師此時要對學生實驗中出現的問題進行關注，引導學生獨立找出實驗失敗的原因，一方面確保實驗結果，另一方面也提高了學生對實驗的認識，增加了學生克服困難的能力。在實驗后要監督學生做好實驗報告，在實驗報告中教師要要求學生對實驗體會進行重點描述，通過分析實驗成功或失敗的原因來加強對知識的掌握和理解。根據調查發現，學生在進行實驗失敗原因分析時，常常可以獲得對知識新的領悟，由于實驗失敗的原因比較多，因此，學生間通過適當的交流可以加深對實驗的理解，提高生物學習興趣，從而使得生物教學獲得更好的教學成果。
結束語
隨著我國教育改革的深入，對教學課程進行合理創新成為了教育事業發展的必然要求。在生物實驗教學上，由于實驗本身的包容性和可改變性較大，因此可以積極嘗試教學方法和教學內容的創新，從而確保生物實驗質量。教師要突破書本的限制，從學生的實際情況和學校教學條件進行考慮，進行探究方式教學試驗，有效創新實驗機制，從而促進學生今后更好的發展。
參考文獻：
[1]程曉梅.高中生物實驗技術改進與創新[J].生物技術世界,2015,02:91.
[2]熊族鵬.在高中生物實驗教學中培養創新能力的探索與實踐研究[J].生物技術世界,2015,10:191.
1.高中生物實驗教學存在的問題
新課改比較注重對學生技能的培養，體現在生物教學中就是實驗內容的增加.這雖然在一定程度上是要求教師從傳統的教學理念和模式中解脫出來，而在教學實踐中，教師和學生的轉變需要一個過程，大量的實驗讓教師有措手不及之感，而學生也無從快速地適應教師教學的轉變，加之有些教師盲目跟風，導致實驗教學形式化，學生不但沒有學好知識，技能培養更成為了口號，在有的學校還出現了以演示實驗來代替學生動手操作的現象.不得不說，實驗內容的增加和教師適應能力及課時之間存在了一定的矛盾.
其次，我國教育延續的是千年以來的封建式教育模式，重知識輕技能，傳統實驗教學中教師重實驗結果而輕視過程，新課標則要求教師重過程，在這個轉變中，因教師缺乏對實驗教學的研究，往往實驗成為一種表演秀，在有的課堂中，實驗并不是為了培養學生的技能，而是為了完成任務，保證開出率，弄虛作假的現象時有發生，還有的則還是停留在重結果輕過程上.
再從學生角度來看，新課標對實驗的要求標準較高，不僅要學生了解基本的實驗原理，還要求學生能正確實驗，在實驗中觀察現象，通過現象而得到結論.以“觀察細胞的基本結構”的實驗教學要求為例，首先教師要引導學生明確實驗目的；選擇實驗用具，在該實驗中涉及較多的實驗用具，每一樣教師都需一一指導學生進行選擇并正確使用；在實驗步驟上，從參考圖到顯微鏡到用顯微鏡觀察制成的臨時裝片或永久裝片都需要學生認真、仔細地進行；在實驗中，教師不僅要組織學生通過觀察實驗現象，討論實驗過程，了解細胞的基本結構，還需掌握動植物細胞結構上的區別.但從課時和學生的基礎上看，要達到新課標的要求還有較大距離，這就讓教師在傳統和新課標之間犯難了.
2. 優化生物實驗教學設計的對策
首先，要明確實驗教學的目標.在以往的教學中不難發現，教師上課就帶著學生做實驗，等實驗結束了，學生還不知道實驗的目標，因此，實驗教學效率也就相對較低.明確實驗目標是為了讓學生做到“心中有數”，通過實驗來驗證自己是否達到了目標.因此，實驗教學設計中，教師首先就應向學生明確實驗目標.不但要知道怎么做，還要知道為什么要這么做.例如：觀察植物細胞有絲分裂實驗過程中，大致為：培養解離漂洗染色壓片.要讓學生了解根尖放在解離液中是為了使根尖細胞間變得松散，便于壓片，否則根尖細胞很難壓散，不利在鏡下觀察.另外.通過解離液的處理，使細胞迅速死亡.讓細胞分別保留各自的分裂狀態.漂洗是為了沖洗解離液，否則影響染色效果.在實驗中.應根據學生程度和涉及原理的難易不同，由教師講清或提出問題讓學生思考.使學生既知道實驗應怎么做，也知道為什么這么做.
其次，關于實驗準備，以往很多教師在實驗前都會做好充分的準備，但忽視了學生在實驗前的準備，結果在實驗過程中，只要一遇到問題，學生就會將思考的重點放到多個方向上，有時教師為了向學生解釋和實驗相關的知識，占據了實驗時間而導致實驗效果受到影響.
最后在實驗過程中，教師要一方面要注重引導，另一方面則要關注學生在實驗過程中所獲得的收獲.在討論中實驗，在實驗中思考，在思考中總結，如此問答結合，觀察現象和得出結論結合，學生才能更好地通過實驗現象來了解事物的本質，也才能有效地提高實驗教學效率.
3.加強設計型實驗題訓練
隨著高考改革和課程改革的深入，生物實驗在生物教學中所占比例越來越大，尤其是近年來的高考生物試題更體現了這種趨勢.高考生物實驗題多以根據要求設計實驗步驟、分析實驗數據和現象、得出或預測實驗結果和結論、評價和優化實驗設計方案等形式呈現.如果還是按照以前老一套的實驗訓練模式，只重視做一些死記硬背的機械記憶型實驗題，學生是很難取得理想的高考成績的.因此，在平時的實驗教學中，教師除了采取以上一些實驗改革措施外，還必須要有意識地精選和精編一些實驗習題，特別是一些不同類型的實驗設計題（例題略），讓學生進行全方位訓練.
總之，認清現狀，優化實驗設計，提高實驗效率，促進學生探究能力發展，這是高中生物實驗教學的著眼點，教學中教師還需多加實踐，不斷豐富總結. 三、類比法在高中生物教學中的作用與效果
1．了解實驗目的、內容及原理
學生的實驗設計能力需要很長的時間和多次的訓練才能培養出來，因此教師應對設計過程加以引導，以學生的接受能力和認知度來確定具體的培養方案，在進行一項實驗設計之前，先要了解即將完成的實驗的目的，以免實驗沒有側重點．由于一項實驗會涉及許多的數據變量且可能取得多個實驗結果，所以確保實驗結果與所學知識相關是首先要做到的事．其次，在了解變量過程中，必然要求了解實驗原理及相關知識，生物與化學有知識交叉環節，在用一些實驗元素、現象的形成知識方面應進行掌握，如二氧化碳、水的形成等原理，只有了解原理才能決定實驗是否能夠按照正確的軌道走，也是科學的實驗操作的依據．在實驗中選取自己所需，了解實驗最終目的，對實驗流程透徹且懂得實驗的原理，是實驗設計進行的基本前提．
2．選擇實驗材料，注重變量分析
生物實驗的設計不能盲目，在材料的選取方面有一定的規律，以證明原理、發現實驗現象為目的的實驗一般所選實驗材料都應便于觀察、易取材、易于操作以及符合實驗原理和目的，避開危險的材料，必要的話轉而用安全的材料進行代替．材料的正確選取能夠有效地防止實驗錯誤，提高效率．在材料或實驗過程中總會有各種變量出現，實驗中的變量一般為自變量及因變量，為保證實驗效果明顯且數據真實，應將變量進行嚴格控制并做好記錄，使實驗結果更加準確，確保可信度．
3．對實驗器具和步驟進行安排
學生的生物實驗設計需要學生自主考慮到實驗可能發生的方方面面，因此對實驗步驟進行安排是十分必要的．實驗前后要緊密結合，每一步驟都要講求科學合理和原則性，同時要體現生物知識內容．在頭腦中對實驗概況有一個清晰的準備之后，要求學生對實驗器具裝置進行設置，嚴格按照先前制定的實驗步驟，對實驗裝置進行必要調整、了解器材的用途，防止發生技術錯誤．如研究植物細胞質壁分離與復原的實驗，一定階梯濃度蔗糖溶液的配制即為實驗前提的必要材料準備，準確的為實驗做好相關準備，排除實驗的危險性和錯誤隱患．
二、學生實驗設計的原則
首先選取實驗主題是要遵循實驗的可行性原則，盡管“實踐是檢驗真理的唯一標準”，但是對于一些原材料不易獲取或抽象的實驗題目，如探究甲狀腺激素的促進發育實驗，沒有能夠實驗的材料或實驗不易達成，就應避免實驗設計．第二，實驗設計過程要嚴格遵守原理，以理論作為實驗進行的向導，不能盲目實驗，講求實驗依據．第三，對于一些實驗藥品、材料應確保其安全性，若排除不了發生爆炸等危險后果的可能，應不采取此類研究課題．第四，以簡單易行作為實驗的首選，從實驗材料到實驗步驟，盡量選取費力少、效果明顯的實驗器具和操作流程．
三、對高中學生生物實驗設計能力的培養方法
培養實驗設計能力之初，師生應共同樹立正確的思想觀念．應意識到失敗是成功之母，學生的生物實驗設計能力的培養不可能一蹴而就，教師應做好循序漸進的準備．實驗是證明和證實原理的重要手段，但是首先要將課業知識融會貫通，理論與實際相結合是最好的方法．在進行一項實驗設計之前，對所學內容的部分應講通講細，使實驗有據可憑．其次，教師應激發學生對實驗設計的濃厚興趣，“興趣是學生最好的老師”，培養學生的實驗設計能力十分重要，屬于高中生物教學大綱重視的一部分，因此要培養學生的探索和求知欲望，鼓勵其主動發現和尋找問題．教師在起初實驗教學演示階段也應對學生思想進行側重引導，拋磚引玉，使學生效仿實驗設計的流程，逐漸培養能力，同時學生應積極參與實驗教學中．再次，培養學生的主觀思維能力，對一項實驗課題進行自主設計需要學生動腦思考，對實驗流程進行周密安排，因此鍛煉思維能力、激發學生創造力具有十分重要的現實意義．完全依靠課本不是開發學生能力的正確方法，對課本實驗內容進行借鑒，舉一反三進行創新，是培養的最終目的．
四、總結
一、科學性原則
科學性往往體現在高中生物探究性實驗中，具體是指實驗目的要明確、實驗原理要正確等，它體現了邏輯思維的嚴密性。整個實驗設計思路及實驗方法的確定都應遵循生物學基本知識和原理，同時也符合其他相關學科領域的基本原則，充分體現邏輯思維的嚴密性。
二、可行性原則
實驗設計中，所需要的實驗器材必須是實驗室現有的或者是容易獲取的，并要保證實驗所需時間符合課時的安排等。例如，實驗“構建種群增長模型的方法”中，種群的選擇就要適合當地的氣候特點、地理條件等。筆者在教學過程中，選用草履蟲作為實驗觀察對象，將稻草秸稈放入水中培養一周左右的時間，就可以得到合適的研究種群數量。通過顯微鏡進行觀察，統計數量，即可有效地構建種群數量増長模型。
三、可重復性原則
為獲取科學的數據，得出準確的結論，往往需進行多次重復實驗。實驗中遵循可重復性原則的目的在于盡可能地排除偶然因素造成的誤差，真正體現實驗的科學性。例如，實驗“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”，用一系列具有濃度梯度的生長素類似物處理插條時，每一個濃度下都至少用3~10根插條，計算插條生根的平均值或平均生根長度。
四、單一變量原則
單一變量原則是高中生物實驗中的一項重要理論基礎。該原則指在控制研究對象之間只有某一因素（自變量）不同，而保證其他因素（無關變量）完全相同，進而觀察該不同因素對實驗結果的影響。例如，在“探究溫度對酶活性的影響”一實驗中，實驗的自變量為不同梯度的溫度，實驗中試劑的量、溶液的pH值等即為無關變量，但由于其中pH會影響酶的活性，所以應保證實驗對象的pH值等無關變量均相同，以使所得結果均是由自變量的變化而引起，從而保證了實驗的準確性。
五、對照性原則
對照性原則是設計和實施實驗的準則之一，通過對照能消除無關變量對實驗結果的影響，增加實驗的可信度和說服力。對照實驗是指除一個因素以外，其他因素都保持不變的實驗，通常由實驗組和對照組組成。實驗組是接受實驗變量處理的對象組，對照組一般不需要經過實驗變量處理。根據對照內容和形式的不同，對照類型可分為：
⒈空白對照
對照組不加任何處理因素，如實驗“比較過氧化氫在不同條件下的分解”中，1號試管不作任何處理，即為空白對照組。又如，實驗“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”，清水處理則為空白對照。
⒉條件對照
條件對照指雖給實驗對象施以某種處理，但這種處理僅作為對照意義的，如“探究pH對唾液淀粉酶活性影響”的實驗，設立過酸、接近中性和過堿的實驗條件，進行相互對照。
⒊自身對照
自身對照指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照組，如，實驗“植物的吸水與失水”即為典型的自身對照實驗，其實驗組為質壁分離和復原的洋蔥表皮細胞，對照組為正常的洋蔥表皮細胞，均為同一組細胞，構成自身對照。又如，薩克斯的實驗“探究植物光合作用的產物有淀粉”，葉片一半曝光，另一半遮光也為自身對照。
⒋相互對照
即幾個實驗之間相互對照，不另外加設對照組，如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中，兩個對照實驗組分為有氧、無氧，最后的酒精和CO2的產生量便可直接通過這兩個對照組對照、計算，得出結果。又如，魯賓和卡門的實驗“探究光合作用產生的O2中的O來自于H2O還是CO2”，用18O分別標記H2O和CO2，兩組實驗相互對照。
一、實驗設計的基本原則
在生物實驗設計中，一般要遵循十項基本原則。第一，科學性原則，即明確生物實驗目的、使用正確的實驗原理，選擇科學的實驗材料及實驗方法，實驗方案要能夠符合生物學科的基本原則與原理。第二，可行性原則，即生物實驗設計方案要具有可操作性。第三，嚴謹性原則，即生物實驗設計方案內容無漏洞。第四，簡便性原則，即生物實驗設計所需要的材料、器材要盡可能易獲取，實驗操作要盡可能簡單，實驗時間要盡可能短。第五，可重復性原則，即生物實驗要能夠準備多次，這樣才能夠確保實驗結論的正確性。第六，隨機性原則，即生物實驗對象的樣本是隨機抽取的，這樣才能夠減少系統誤差，才能夠減少實驗結果的偏差。第七，實驗條件一致性原則，指在生物實驗過程中，除了需要改變的因素外，其余實驗條件都必須保持一致性，不能任意改變實驗條件，這樣能夠有效地避免干擾因素。第八，單一變量原則。在實驗中變量可以分為實驗變量與反應變量，實驗變量是實驗操作中的自變量，反應變量是因變量。這就需要在生物實驗中，一方面，做到一個實驗比那里對應一個反應變量；另一方面，要能夠確保單一變量的操作規范性，盡量避免無關因素的干擾，即控制無關變量不變，只改變實驗變量。第九，控制與平衡控制的原則。在生物實驗中，除了要改變實驗變量來觀察反應變量外，還要能夠避免無關變量的干擾。一般來說，生物實驗中的無關變量是無法避免的，這就需要通過平衡控制來抵消影響，通常采用增設對照組的方法來抵消無關變量的影響。第十，設立對照原則。生物實驗中增設對照實驗，不僅能夠消除無關變量的影響，還能夠提高實驗結果的科學性。在對照實驗中，通常設置實驗組與對照組，一般有以下幾種對照方法：空白對照、條件對照、自身對照、相互對照、標準對照及陽性對照。
二、高中生物實驗設計的改進方法
生物實驗設計是探索性教學活動，探索始于問題，教師要能夠認識到發現問題的重要性。因此，確定需要通過實驗來解決的問題并提出實驗假設，是進行生物實驗的基礎，這也是生物實驗設計的難點。教師要能夠讓學生學會提問題，這樣才能夠激發學生的思維。因此，教師要能夠巧妙地將生物實驗內容轉化為問題，以問題的方式來誘導學生提出解決對策，這樣能夠激發學生的求知欲，能夠集中學生的注意力。教師要能夠鼓勵學生提問題，提有新意的問題，教師可以通過學生自我提問、學生之間相互提問、師生之間相互提問的方式，讓學生提出疑惑。教師要能夠及時收集匯總學生的問題信息，再指導學生利用比較分析、歸納總結等方法來解決問題，學生在這一過程中會學會以科學的思維來解決問題，能夠提出具有新意的問題。例如，在《影響酶活性的條件》這一生物實驗中，學生在思考后能提出許多問題：用什么試劑能夠研究溫度對酶活性的影響？溫度高低對酶活性的影響作用關系如何？溫度達到多少會使酶失去活性？溫度達到多少能夠使酶的活性達到最高，等等。從這些問題，我們可以看出，學生在探究溫度對酶活性的影響時，不再是局限于書本知識，提出的問題具有探究價值。這種提出問題的訓練，能夠培養學生的科學思維，能夠讓生物實驗設計更具研究價值。
教師在生物實驗設計中，要能夠不斷優化實驗設計。生物實驗設計是解決實驗問題、得出實驗結果的重要途徑，因此，設計科學可行的實驗方案非常重要。設計生物實驗方案的過程其實也是一個解決實驗問題的過程。實驗設計的重點是指導學生、根據學生的想法來設計實驗方案，而不是替學生設計實驗方案。教師的主要職責是訓練學生以解決問題的科學思維來進行實驗設計。首先，教師要能夠明確實驗目的、說明實驗需要解決的問題，指出實驗設計的關鍵點。教師要能夠說明實驗變量與反應變量之間的關系，指導學生設計對照實驗，教會學生正確觀察實驗結果與實驗變量的方法，詳細列出實驗所需的器材、材料及步驟，指導學生寫下實驗預測結果，詳細記錄實驗數據，等等。其次，教師要能夠找出實驗設計的重點，要能夠找出解決問題的方法。在設計生物實驗方案時，教師要能夠運用多種方法來確定實驗的變量，例如求同法、求異法，等等。教師要能夠訓練學生的思維，要能夠訓練學生使用對比的方法來設置對照實驗；要能夠指導學生設計生物實驗步驟，進行共性處理、變量處理之后，再記錄下差異性結果；教師在生物實驗設計中，要能夠訓練學生以發展的思維來不斷調整原有的生物實驗方案；教師要能夠訓練學生的辯證性思維，指出實驗設計的不足。只有這樣，才能夠優化高中生物實驗設計，才能夠培養學生的科學思維，才能夠保證高中生物實驗設計的科學性。
總之，在高中生物實驗設計中，教師要遵循相關原則，以確保實驗設計的科學合理性。教師要轉變教學模式，學會引導學生提出問題，有效培養學生的創新思維，改進高中生物實驗設計。
參考文獻：
[1]郭江暖.淺談新課改下高中生物實驗教學的困難與對策.中國校外教育，2013，（05）.
關鍵詞：高中生物；試驗設計題；基本解法
一、確定生物實驗類型
（一）驗證性實驗類型。驗證性實驗是要對研究對象有一些的了解，從而可以根據自身的認知情況提出假說，為了驗證這一假說或者自身的認知從而進行的一種實驗方式，驗證性實驗更加注重的是實驗的一個演示和證明的活動，通過分離科學知識和過程，除去背景的影響，更加注重了探究的結果，并不是探究過程。驗證性實驗式傳遞了更加注重實驗操作和觀察的技能，強調的是從試驗中驗證真理獲得生物知識。
（二）探究性實驗。探究性實驗式不知道實驗的結論，通過實驗的分析，求證假設是否正確額度一種實驗方式。探究性實驗式就是通過實驗來回答來解答一個感興趣的問題，不僅激發了學生的好奇心，培養了科學的探究的能力。
二、生物實驗設計原則
（一）平行重復原則。每一個實驗都要求能夠重復實驗，不然的話相關的試驗就失去了它存在的意義，平行重復原則就需要通知自變量的變化，在無關變量一定的情況下，要求多次重復試驗，從而觀察自變量和實驗結果的關系。
（二）科學性原則。科學性原則就是選擇相應適合的試驗材料，通過正確的試驗原理和方法，得出符合邏輯的試驗結果或者結論。這就需要我們在實驗的時候要結合相關的科學資料，通過運用自身的試驗原理，使用教材中的實驗方法。
（三）單因子變量原則。單因子變量原則就是要簡易化實驗過程中的各種影響關系，可使得結果的說服力更強，一般會分為兩個組，一個是實驗組，一個是參考組，兩組中只有一個變量，其他的影響因素相同，這樣得出相應的試驗結果之后，對比兩組實驗數據和現象，從而判斷不同結果，是由于哪一個變量的影響，因此在試驗設計的時候要確定和控制好其中的這一個變量。
（四）對照性原則。一般來說，實驗中有很多的影響因素，無關的因素也很多，假如要研究變量對于實驗結果的影響，就需要保證其他的影響因素不變，這樣就需要做對照實驗，通過對照試驗去除其他干擾變量對于實驗結果的影響。實驗組和對照組的區分，正常情況下，一般對照組就是正常狀態的一組，而實驗組就是改變實驗變量的一組，舉例來說就是比如驗證“鈣元素是植物生長過程中的必須的礦物質元素”實驗就分為兩組，第一組的培養液中添加鈣元素，而第二組的培養液中不添加鈣元素，那么第一組就是實驗組，第二組就是對照組。對照的類型一般分類有自身對照、相互對照、空白對照、條件對照。
三、實驗設計步驟
（一）清楚題目的要求。學生在考試的時候一定要看清楚題目的要求，因為有的時候通過對考試題的分析，就可以找到答案的線索，同時也可以了解到題目考試的具體的內容，以及相關的答題要求。
（二）分清楚實驗的目的和類型。在考試時候，學生一定要仔細閱讀實驗設計題目的試驗目的，確定實驗的類型，弄清楚實驗需要解決的問題，可以通過一些比較關鍵的詞匯來判斷，比如“證明“”探究”“研究”等一般都是和實驗目的相互關聯的。
（三）描述實驗原理，完成實驗設計。實驗完成之后，就需要根據實驗的現象和數據等等信息，描述出實驗中所需要理論依據，并且能夠結合自身學到的生物實驗理論知識給予實驗現象作出合理的解釋，完成的過程中還需要描述出相應實驗儀器的使用方法，所以實驗設計題一般就考核學生比較多的理論知識，并且還能夠根據相應的理論，作出分析，完成實驗設計題目的要求。
（四）完成實驗步驟。一般來說需要特別注意以下幾個方面：首先是選取材料，選擇材料的時候要求按照實驗的要求，注意保持相同條件，其次就是要進行分組編號為了方便觀察、比較和統計實驗，實驗可以進行分組，并且對于每一組進行標記。
（五）預測實驗結果，分析實驗結論。對于這個步驟，第一步要做的就是要分清楚實驗的類型，假如為驗證性實驗的話，只需要看下實驗結果和實驗的目的是否是一樣的結論，但是驗證性實驗值得注意的是要求實驗結果、目的以及結論的一致，實驗的結果是通過實驗得出的試驗成果；探究性實驗預測的結果或者結論，可能是一個預測結果，根據實驗的實際情況預測出相關的結論。
四、總結
1．認真審題，弄清實驗的性質和目的。由于這類題目信息量較大，解題先要認真審題，剔除干擾內容，抓住關鍵的有效信息點，弄清該實驗的性質是驗證性還是探究性實驗，其次要明確該實驗的目的是什么。2．分析原理，回顧實驗設計的原則。實驗原理是設計性實驗的基礎，只有明確實驗的原理，才能掌握實驗的關鍵，進而進行實驗的設計。實驗原理一方面來源于題干，另一方面來源于書中的知識，即可通過閱讀題干或聯想書中知識來獲取原理。例如，DNA的粗提取與鑒定實驗的原理：DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小；DNA不溶于酒精；DNA可被二苯胺染成藍色。同時還要回顧實驗設計的基本原理有哪些？如科學性、可行性、單一變量、平行重復、等量對照、簡便性等原則。3．明確實驗變量，確定平衡無關變量的方法。變量是指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件，據其在實驗中的作用，可分為實驗變量與反應變量、無關變量與干擾變量兩類。實驗變量，也稱為自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件。反應變量，也稱因變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結果。通常實驗變量是原因，反應變量是結果，二者具有因果關系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如，在“探究溫度對酶活性的實驗”中，所給定的低溫、適溫、高溫就是實驗變量，而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應結果也隨之變化，這就是反應變量，該實驗在于獲得和解釋溫度變化（實驗變量）與酶的活性（反應變量）的因果關系。
二、分析、選擇實驗材料用具，設計實驗步驟
1．若題中已提供實驗材料和用具。要認真分析題中所提供的器材在實驗中的作用是什么？如何使用？是否必須用到？通常題中給出的實驗材料和試劑一般應充分利用，不能隨意增加。如，題中說明了從所提供的器材中選取所需的進行實驗，就要準確地選取用具和材料。其實這也相當于隱含條件，只要你分析判斷準確，就不會有所遺漏。若讓學生自行確定實驗材料和用具，這就需要根據實驗步驟與要求等，聯系相關的生物學原理，遷移運用教材相關實驗中的實驗用具，選擇好器材才能準確地設計好實驗。2．設計實驗步驟。第一步：選取材料，分組編號。選取題干提供的實驗材料用具，對實驗對象進行平均分組并編號，注意相應的無關變量要保持一致。第二步：施加實驗變量，平衡無關變量。對實驗組與對照組進行不同處理，即對實驗組要施加實驗變量。第三步：認真觀察，如實記錄現象和數據。細心觀察實驗現象，如實記錄數據，科學描述結果。
三、預測實驗結果與結論
實驗結果是由實驗變量而引起的變化，實驗結論是根據實驗結果作出的一種推論。預測實驗結果與結論又可分為兩種情況來分析：1.若為驗證性實驗。驗證性實驗是設計一個實驗來驗證、檢測實驗結果能否達到實驗原理所描述的結論的一類實驗。這類實驗在實驗前其實驗證結果是已知的，實驗過程在于努力獲取預期的結論，重在結果的獲得，因而驗證性實驗的實驗結果是唯一的，即實驗原理所描述的結果，預期實驗結果時的表述方式為“A組……”，“B組……”。2．若為探究性實驗。探究性實驗是指在假設前提下，獲取支持假說或假說的一類實驗。這類實驗在實驗前并不知道實驗結果，實驗過程在于努力探索實驗結論。因而探究性實驗的實驗結果與結論是未知的，實驗前需對實驗結果進行預測，并分析出現該結果的原因。
1.分析實驗原理，確定實驗思路。一個結論可通過許多不同的實驗來驗證，但究竟應該選用何種設計方案，則要根據題目的具體要求來確定。所以在把握實驗目的之后，要弄清題目的設計要求，之后在此基礎上確定實驗思路。
2.設計實驗步驟。實驗步驟是實驗設計的核心，在解答實驗設計題目中，對于實驗能力的考查主要是通過實驗設計的步驟來體現的。最好的實驗設計思路也要通過具體的實驗步驟來體現。要合理設計好實驗步驟，一方面需要學生掌握一定的實驗理論知識，明確實驗設計應遵循的原則；另一方面要有一定的實驗技能。5.分析實驗結果。實驗是手段，結果才是目的。因此，一定要對實驗結果進行討論、分析。
二、實驗設計過程中要注意的幾個問題
1.在分段敘述的過程中，要掌握一定的技巧，一般情況我們分三步進行：第一步，一般是對實驗進行分組；第二步，一般是對實驗對象進行處理；第三步，觀察、記錄數據、現象等。如果在題目中沒有給出實驗步驟，我們可以按照以上的方法設計實驗。如果題目中已經規定步驟，那我們可以靈活處理。具體做法是壓縮步驟或分解步驟，如把二、三步壓縮為一步，或分為兩步，要視題目的具體情況而定。
2.要注意分組以后的表述，前后一致，否則會導致實驗設計過程中表述上的混亂。
3.實驗材料和用具要充分利用。除題目特殊要求外，不要隨便添加實驗材料和用具。題目如果沒有明確提出要選用的話，題目中給出的試驗材料和用具要盡量用完。
4.語言表述要科學、準確和規范，盡量用學科術語。
