贵州省遵义市第四中学 563000
摘 要：实验与探究能力是体现生物科学素养的重要方面，也是高考考查的重点目标。在具备相关生物学知识的前提下，实验的基本技能、实验设计的基本方法以及能力就构成了高考中实验与探究能力的基本要素。高中生物学是一门以实验为主的课程。因此，教师在进行生物教学的时候一定要注意生物实验的有效性，怎样才能保证生物实验的有效性，其根本在于教师对生物实验的设计和分析。本文将主要对高中生物实验设计和分析进行简要的阐述。
关键词：高中生物 实验设计 实验分析
高中生物以实验为主，实验的设计首先要把握基本要求；其次要明确实验目的。高中生物实验不仅锻炼学生的动手能力，还能有效提高学生的创新能力。在教学过程中，教师不仅要在实验设计上下功夫，还要在实验的分析上下功夫。
一、高中生物实验的设计原则及方法论
1.高中生物实验设计遵循的原则。首先，实验的设计要具有科学性，要求教师在进行试验教学的时候，明确实验的目的性，在选择实验材料的时候，一定要选择具有科学性的材料、运用科学性的实验方法、使用合理恰当的实验原理。此外还要满足高中生物学实验的基本原则和原理。其次，实验设计要严谨，要保证实验设计的方案没有漏洞。最后，实验设计要简易，在进行实验的时候，要保证实验所需的材料能够容易获得，实验的操作步骤简单易懂，避免实验所需时间过长。除以上几点原则之外，还要遵循可行性原则、随机性原则、可重复性原则以及实验条件一致性原则等。
2.高中生物实验设计的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高中生物实验设计属于探索性的教学活动，任何的探索都是从问题开始出发的。在实验开始之前，教师首先要通过实验来提出问题的假设，用实验来解决问题，用实验来得到正确的结论。高中生物实验的设计是高中生物学科的难点。教师在设计实验的时候要引导学生去发现问题，让学生对实验感兴趣，并且不断提出问题，在引导的过程中，激发学生的探索精神和学习兴趣，集中学生的注意力，激发学生的求知欲望，以及鼓励学生自我提问、学生与学生之间相互提问、学生与老师相互提问。除此之外，教师在实验设计的时候，还要不断地优化创新，教师要利用控制单一变量的原则来不断地调整实验的进行，这样才能有效地培养学生的辩证思维和创新思维。
二、充分利用教材的常见技能进行实验教学
近年来，直接考查对实验内容的记忆的试题已比较少见，但这并不意味着可以忽略课本实验的复习以及对课本实验内容的记忆。只有掌握好课本的基础实验，考生才能将这些知识和技能迁移到新的实验情境中去，才能自如地解决新情境的实验问题。例如，通过“生物组织中还原性糖的鉴定”实验，不仅应明确还原性糖鉴定的方法，而且从中可以明确：从生物组织材料中获得组织样液可以通过“切碎——研磨——过滤”的方法；鉴定成分时如果运用显色反应，其鉴定的组织材料应尽量无色或浅色，以避免遮盖显色反应呈现的颜色。另外在书本实验中，通过胞质环流实验，可以知道要求材料是一层细胞，因此选用黑藻的原因就清楚了，如用菠菜叶作材料则要带叶肉细胞。通过叶绿体色素提取和分离实验，可以回顾获取组织样液的方法，比较纸层析法和电泳技术的相似处。还有染色的方法、洗浮色的方法、解离的方法、杂交的方法、观察染色体的方法等都在书本实验中有体现。
三、熟悉教材的经典实验，明确探究的常用方法
课本中介绍的科学家的典型实验蕴含着科学实验与探究的思想、方法和技术，例如“肺炎双球菌转化实验”中，教材是利用这一科学史上的经典实验证明DNA是遗传物质的。对这一实验我们至少可以从以下方法得到启发：
1.菌落的概念和细菌的培养方法及物质的分离。在进行离体细菌转化实验中，从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜物质，分别与活的R型菌混合，并进行悬浮培养。在这里可以介绍悬浮培养和固体培养基本培养的作用，悬浮培养可以提高培养速度，提高物质的利用率，而固体培养可以观察菌落的特征。2.在格里菲斯的实验中（活体细胞转化实验），单独注射加热杀死的S型细菌，小鼠不死亡，而将其与活的R型细菌混合后注射则小鼠死亡。于是格里菲斯由此得出结论：被加热杀死的S型细菌中含有某种能将无毒性的R型细菌转化成有毒性的S型活细菌的活性物质（后来证实该活性物质是DNA）。既然S型细菌已经被加热杀死，为什么还会含有“活性物质”？原因是由于加热（60℃～100℃）处理使S型细菌的蛋白质外壳因变性而丧失生物活性，从而导致S型细菌死亡。如前所述，蛋白质的“毒素”功能也同时丧失。因此，单独注射被杀死的S型细菌对小鼠没有毒性，因而小鼠也就不会死亡。但是由于核酸的高温变性只是氢键断开，双螺旋解体，当温度逐渐降低时，在碱基互补的作用下，分离的核酸单链会重新聚合，双螺旋结构得以恢复（必须逐渐降温。如果骤然冷却，可以防止核酸复性）。但逐渐降温不能使蛋白质复性。因此，只要我们控制适当的温度，就可以仅仅使蛋白质变性，而DNA仍然保持生物活性。事实上，在格里菲斯实验中，格里菲斯是用65℃温度对S型细菌进行加热处理的。3.从“加热处理”中，理解运用灭活方法来研制疫苗；从如何实现R型转化成S型过程中，理解广义上的基因重组，这些对经典实验内容的再挖掘在高考题经常出现。
参考文献
[1]林祖荣 与植物激素相关实验试题的例析[J].高考，2010年第11期。
[2]陈华丽 浅谈新课改下高中生物实验教学的困难与对策.生物技术世界，2015年第5期。
论文作者:龙昌珊
论文发表刊物:《中小学教育》2018年第336期
论文发表时间:2018/10/17
标签：细菌论文; 方法论文; 高中生物论文; 生物论文; 原则论文; 教师论文; 小鼠论文; 《中小学教育》2018年第336期论文;