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在当前教育背景下，教育更加注重培养学生的各方面能力与素质。近几年中考的实验题在生物考试中越来越突出对实验的能力层次考查，即注重对学生的实验原理、实验迁移能力的考查。这就要求我们不能再像过去那样只是在课堂上讲解一下实验即可，而是要让每一个学生走进实验室，真正去动手体验自己所学知识，用“实践检验真理”。
但怎样让我们的实验达到最好的效果，教师的实验设计尤为关键。但是很多学生每遇到生物实验总是头脑空白，根本没有教学设计，即使写了也把握不住实验原则，实验设计一塌糊涂。其实进行探究实验最重要的就是要把握实验设计的原则。当我们掌握好这个原则之后，对探究实验的设计就容易多了。
实验设计是指要求学生根据实验的目的和要求，选择一定的实验材料、实验器具，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。实验设计原则则是指在实验过程中，必须要遵循的原理与方法。
在探究实验的设计中，通常必须遵循以下原则：
1．科学性原则。科学性原则是一个实验的首要条件，它包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。
（1）实验原理的科学性。实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。如用碘液来检验淀粉的存在，用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在，用紫色高锰酸钾溶液来验证Vc，我们要做实验必须要考虑的第一要素就是实验原理的科学性。
（2）实验材料选择的科学性。根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验达到预期结果的关键因素之一。如“观察动植物细胞的结构”实验中，选择的洋葱表皮细胞核人口腔上皮细胞，“验证绿叶在光下產生淀粉”实验中选用天竺葵作为实验材料，都是一些经典的成功选材的范例。
（3）实验方法的科学性。如验证“口腔对淀粉的消化作用”实验中，取唾液时首先要用清水漱口，将一块干净的脱脂棉放入口中，约1分钟后取出用干净的镊子将其中的唾液挤压到小烧杯中，取的试管中一支放入馒头碎屑 2毫升唾液，充分搅拌，另一支放入馒头碎屑 2毫升清水，充分搅拌。在这个过程中用干净的镊子取唾液，和设置两只对照试管都是以科学的方法为指导。如果没有两支试管的比较，就不能得到预期的实验结果。
（4）实验结果处理的科学性。对于实验过程中得到的一些数据，现象或其它信息，不能简单处理，应首先整理后仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。即使实验失败，或者结果分析失误，也要认真分析实验过程，思考哪一环节出现了失误，在重复实验中该环节更加小心，以得出正确的实验结论。如在实验“探究不同食物的热价”中，由于种种原因有些同学得出的结论与正确数值相差很大（如花生的热价是22.82千焦/克，而有些同学的数值小很多），这就要逐一分析每个环节，比如在给试管中的蒸馏水加热时是否用火焰的外焰加热，并且要移动试管均匀加热，这些环节不是一次两次就能做好的。
2．单一变量原则。实验变量，或称自变量，是指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，是指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量。尽量孤立因素和固定条件。对影响实验结果的可能因素，要做全面的认真考虑，然后，采取有效的方法、逐个地消除它，以便孤立和突出某一变量，这样才能得出单一变量对实验结果的影响。例如，在验证温度对酶活性的影响的实验中，就必须控制pH值、底物量和酶量的相等，只改变单一变量——温度，观察不同温度下酶活性的差异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。
3．对照性原则。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：
（1）空白对照，即不给对照组做任何处理，指不做任何实验处理的对象组。例如，在“在教材中观察唾液淀粉酶对淀粉的催化作用实验中，用清水作为唾液淀粉酶的对照就是空白对照。
（2）条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素。指虽然给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理并不是实验假设所给定的实验变量意义的。
（3）自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行。
（4）相互对照，指不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。
4．重复性原则。重复性原则是指所设计的实验应经得起考验。在正确操作，无外界干扰的前提下多次实验结果应相近或相同，都可以证明实验结论。重复实验要有足够的样本含量，它是消除非处理因素影响的一个重要手段。初中生物实验大多都要求重复三次取平均值，就是这个道理。凡是不能重复的实验，不能算是成功的实验，偶然的结果，往往不能说明任何问题。
5．可行性原则 。在设计实验时应充分考虑实验的可操作性，保证实验是切实可行的。这就要求我们就地取材，从当地常见的材料入手，首先选取那些常见的、容易找到的材料。其次实验装置要尽量简单，实验药品要尽量便宜，实验操作要尽量简便，实验步骤要尽量少，试验时间要尽量短，以便能最快地得出实验结果。
因此，教学中要尽可能开设实验课，一定要做好学生分组实验，培养学生的实验动手能力，增强感性认识，理解实验原理，培养学生处理实验突发问题的能力。条件差的学校，也要争取做好演示实验，让学生掌握牢固的实验基础知识和技能，充分发挥他们分析数据、解决问题的能力，发挥他们的创新思维能力。
参考文献
[1] 初中生物实验设计的基本原则.
[2] 初中生物探究实验的设计与探究.
但怎样让我们的实验达到最好的效果，教师的实验设计尤为关键。但是很多学生每遇到生物实验总是头脑空白，根本没有教学设计，即使写了也把握不住实验原则，实验设计一塌糊涂。其实进行探究实验最重要的就是要把握实验设计的原则。当我们掌握好这个原则之后，对探究实验的设计就容易多了。
实验设计是指要求学生根据实验的目的和要求，选择一定的实验材料、实验器具，安排实验步骤，设计数据处理的方法及分析实验的现象。实验设计原则则是指在实验过程中，必须要遵循的原理与方法。
在探究实验的设计中，通常必须遵循以下原则：
1．科学性原则。科学性原则是一个实验的首要条件，它包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。
（1）实验原理的科学性。实验原理是实验设计的依据,也是用来检验和修正实验过程中失误的依据,因此它必须是经前人总结或经科学检验得出的科学理论。如用碘液来检验淀粉的存在，用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在，用紫色高锰酸钾溶液来验证Vc，我们要做实验必须要考虑的第一要素就是实验原理的科学性。
（2）实验材料选择的科学性。根据实验目的和实验原理选择恰当的实验材料，是保证实验达到预期结果的关键因素之一。如“观察动植物细胞的结构”实验中，选择的洋葱表皮细胞核人口腔上皮细胞，“验证绿叶在光下產生淀粉”实验中选用天竺葵作为实验材料，都是一些经典的成功选材的范例。
（3）实验方法的科学性。如验证“口腔对淀粉的消化作用”实验中，取唾液时首先要用清水漱口，将一块干净的脱脂棉放入口中，约1分钟后取出用干净的镊子将其中的唾液挤压到小烧杯中，取的试管中一支放入馒头碎屑 2毫升唾液，充分搅拌，另一支放入馒头碎屑 2毫升清水，充分搅拌。在这个过程中用干净的镊子取唾液，和设置两只对照试管都是以科学的方法为指导。如果没有两支试管的比较，就不能得到预期的实验结果。
（4）实验结果处理的科学性。对于实验过程中得到的一些数据，现象或其它信息，不能简单处理，应首先整理后仔细分析，找出它们所能够透露给我们的最大信息量。即使实验失败，或者结果分析失误，也要认真分析实验过程，思考哪一环节出现了失误，在重复实验中该环节更加小心，以得出正确的实验结论。如在实验“探究不同食物的热价”中，由于种种原因有些同学得出的结论与正确数值相差很大（如花生的热价是22.82千焦/克，而有些同学的数值小很多），这就要逐一分析每个环节，比如在给试管中的蒸馏水加热时是否用火焰的外焰加热，并且要移动试管均匀加热，这些环节不是一次两次就能做好的。
2．单一变量原则。实验变量，或称自变量，是指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量，或称因变量，是指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量。尽量孤立因素和固定条件。对影响实验结果的可能因素，要做全面的认真考虑，然后，采取有效的方法、逐个地消除它，以便孤立和突出某一变量，这样才能得出单一变量对实验结果的影响。例如，在验证温度对酶活性的影响的实验中，就必须控制pH值、底物量和酶量的相等，只改变单一变量——温度，观察不同温度下酶活性的差异。遵循单一变量原则，既便于对实验结果进行科学的分析，又增强实验结果的可信度和说服力。
3．对照性原则。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：
（1）空白对照，即不给对照组做任何处理，指不做任何实验处理的对象组。例如，在“在教材中观察唾液淀粉酶对淀粉的催化作用实验中，用清水作为唾液淀粉酶的对照就是空白对照。
（2）条件对照，即虽给对照组施以部分实验因素，但不是所研究的实验处理因素。指虽然给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理并不是实验假设所给定的实验变量意义的。
（3）自身对照，指对照组和实验组都在同一研究对象上进行。
（4）相互对照，指不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照。
4．重复性原则。重复性原则是指所设计的实验应经得起考验。在正确操作，无外界干扰的前提下多次实验结果应相近或相同，都可以证明实验结论。重复实验要有足够的样本含量，它是消除非处理因素影响的一个重要手段。初中生物实验大多都要求重复三次取平均值，就是这个道理。凡是不能重复的实验，不能算是成功的实验，偶然的结果，往往不能说明任何问题。
5．可行性原则 。在设计实验时应充分考虑实验的可操作性，保证实验是切实可行的。这就要求我们就地取材，从当地常见的材料入手，首先选取那些常见的、容易找到的材料。其次实验装置要尽量简单，实验药品要尽量便宜，实验操作要尽量简便，实验步骤要尽量少，试验时间要尽量短，以便能最快地得出实验结果。
因此，教学中要尽可能开设实验课，一定要做好学生分组实验，培养学生的实验动手能力，增强感性认识，理解实验原理，培养学生处理实验突发问题的能力。条件差的学校，也要争取做好演示实验，让学生掌握牢固的实验基础知识和技能，充分发挥他们分析数据、解决问题的能力，发挥他们的创新思维能力。
参考文献
[1] 初中生物实验设计的基本原则.
[2] 初中生物探究实验的设计与探究.