高中生物实验设计范文

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一、高中生物实验设计的特点

1.科学性的特点

具体体现在：实验原理、实验方法、实验材料的选取、实验结果的处理都应有充分的科学依据，不能随意臆造。高中生物实验科学性的特点是区别与其它学科的最重要的特点之一，生物实验一定要讲求其科学性，没有科学性作指导，生物实验的结果就会变得毫无意义，没有参考的价值，同时也违背了科学的指导原理。所以在进行生物实验之前，一定要有科学性的理论指导，对涉及生物实验的相关内容进行相关的研究分析，认真考证，这样实验的结果才有科学的依据，才有科学的价值。

2.相互对照的特点

一个完整的实验设计应包括两个方面：实验组和对照组。先对实验组加以处理，然后对照组不作处理。对照实验的设计常有如下4种：一是空白对照，设计一个不进行任何实验处理的对照组。二是自身对照，指实验组与对照组在同一对象上进行，前后观察，不另设对照组。三是条件对照，给实验组一种处理，给对照组另一不同条件处理。四是相互对照，指不另设对照组，而是利用几个实验相互对照，即每一组既是实验组，又是其他组别的对照组。只有通过对照实验，才能有效地排除无关变量对实验的干扰，使设计显得严密。因此对于大多数实验，尤其是生理类实验往往都应该设置相应的对照实验。

3.单一变量的特点

单一变量原则，即控制其他因素不变，只要改变其中某一变量，观察其对实验结果的作用。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，做到其他实验条件前后一致。这也是生物实验所独有的特点，采用单一变量的方法，往往能够使实验变得更加有说服力，使实验的结果更加直接了然，能解析更多的生物上的科学道理。

二、高中生物实验教学设计策略

1.明确实验教学目标，做好准备工作。明确目标能使学生产生积极的学习动机，思维才会有方向，操作才会认真。做好实验教学的准备工作，实验教学和一般的授课有不同的要求，而生物教材又往往受地方性的季节性的限制，有些实验还需较长的时间才能看到实验结果，因此，在实验课前做好实验教学的准备工作就显得尤为重要了。

2.加强实验教学的组织管理。多数学生把实验简单地理解为“看”，对实验现象缺乏分析和思考，实验完毕后往往答不上产生现象的原因和实验的结论。如果缺乏严格的训练，将会导致教师疲惫不堪，学生一无所获。因此，应加强实验教学的组织管理，注意维持实验纪律、规范实验习惯、合理指派实验大组长、小组长等，以确保实验教学质量。

3.分析实验程序和实验现象。一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶，它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以，学生在实验中，不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用、每一个处理意义以及各步骤之间的联系。

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随着教育改革的深入，在高中教育中推行改革创新工作成为了教育发展的必然趋势。高中生物是一门对实验比较依赖的学科，良好的实验效果对于学生牢固掌握生物知识具有重要作用。而在高中生物实验中，积极开展创新工作可以有效提高生物实验的质量，达到较好的教学效果。本文将对高中生物实验中的创新设计进行分析，希望为高中生物教育取得更好的教学成果提供帮助。

一、高中生物课实验对于创新能力培养的重要性

高中生物课实验主要是生物学科的基础实验，对基础实验的扎实掌握是实现学生创新能力的基础。为了保证生物课实验的教学效果，教师要加强学生的基础实验技能训练。具体包括实验设计技能训练，操作技能训练，观察技能训练以及报告技能训练[1]。通过良好的训练，为今后的实验创新打下坚实的基础。在学生对实验机能掌握后，教师可以通过设置情景模拟来对学生的掌握情况进行考查。

二、创新实验设计分析

在高中生物实验中培养学生的创新能力，可以有效提高学生的综合能力，对于学生今后的发展具有重大帮助。具体来说，高中生物实验创新主要包括实验材料创新，实验条件创新以及实验方法创新三方面内容。

1.实验材料创新分析。生物实验材料对于生物实验的最终效果具有决定性影响。在选择生物材料时，教师要强调选择材料的原则，具体包括稳定性，易操作性，来源简单容易获取，生长周期较短等[2]。在实际教学中，教师要对学生进行正确引导，培养学生依照生物材料的特点对生物材料进行创新，从而实现学生创新能力的提高。比如，在进行色素提取实验中，根据课本安排，选择菠菜作为实验材料。但在实际实验时，有的学生提出可不可以用其他材料进行代替，例如韭菜叶。学生提出问题后，教师要对学生进行适当引导，培养学生发现问题和解决问题能力，并最后通过学生的亲手操作来加深对问题的理解。在本实验中，教师可以鼓励学生查找资料并进行实验来进行验证。学生通过对相关资料的翻阅，发现在韭菜叶中有较多的叶绿素b和叶绿素a，然后在实验中通过验证证实了结果的准确性。在该实验中，学生不仅达到了课本规定的实验目的，同时了解了课本外的生物知识，另外加深了对于创新方法的理解，达到了良好的教学效果。

2.实验条件创新分析。实验条件通常对于实验效果具有较大的影响，通过实验条件的改变可以改变实验效果和实验效率。通过对实验条件进行适当创新可以提高实验效果，同时也是高中生物实验创新的重要内容。比如，在进行“酶的专一性”实验时，传统的实验要求是对学生唾液中的酶进行测试，这不仅会让学生觉得不雅观，同时也会造成不卫生情况。教师可以在市场上购买淀粉酶来作为唾液的替代材料进行实验。淀粉酶可以和水混合，制成溶液进行实验，通过这种实验条件的改变将实验转变成定量研究，从而增强了实验的科学性。在本试验中，要求实验的温度为50°，教师可以引导学生进行思考，如果温度发生改变会发生什么情况，温度改变多少酶的活性才会发生变化。带着这个问题指导学生设计实验，并进行论证。由于该实验的过程有些繁琐，教师可以对学生进行分组，让每组学生对特定的温度区段进行实验，从而在提高实验效率的情况下达到实验目的。最后由学生自己进行总结和分析，通过这一过程会大大提高学生的实验兴趣和成就感，并加深学生对于知识的理解[3]。

3.实验方法创新分析。在高中生物实验中，有的实验设计比较繁琐，导致学生在学习过程可能出现精力分散的情况，此时，教师可以根据学生的掌握情况进行适当创新，从而提高学生的实验兴趣。比如，在进行进行可溶性还原糖鉴定实验时，在实验中涉及到了研磨步骤。如果按照实验规定，学生自己进行研磨，研磨的时间较长，同时在研磨过程中可能出现挥发现象，导致实验结果的不准确。此时，教师可以向学校申请，在实验室中装备打浆机，通过机器方式进行研磨工作，从而提高学生的实验效率，保证学生的学习兴趣。

三、独立完成实验并做好实验报告

在进行实验时，教师要鼓励学生独立完成实验，并在实验后做后啊实验记录。根据统计发现，学生在进行实验时，意外情况的发生机率较高，各种意外因素可能对学生的实验结果造成影响。教师此时要对学生实验中出现的问题进行关注，引导学生独立找出实验失败的原因，一方面确保实验结果，另一方面也提高了学生对实验的认识，增加了学生克服困难的能力。在实验后要监督学生做好实验报告，在实验报告中教师要要求学生对实验体会进行重点描述，通过分析实验成功或失败的原因来加强对知识的掌握和理解。根据调查发现，学生在进行实验失败原因分析时，常常可以获得对知识新的领悟，由于实验失败的原因比较多，因此，学生间通过适当的交流可以加深对实验的理解，提高生物学习兴趣，从而使得生物教学获得更好的教学成果。

结束语

随着我国教育改革的深入，对教学课程进行合理创新成为了教育事业发展的必然要求。在生物实验教学上，由于实验本身的包容性和可改变性较大，因此可以积极尝试教学方法和教学内容的创新，从而确保生物实验质量。教师要突破书本的限制，从学生的实际情况和学校教学条件进行考虑，进行探究方式教学试验，有效创新实验机制，从而促进学生今后更好的发展。

参考文献：

[1]程晓梅.高中生物实验技术改进与创新[J].生物技术世界,2015,02:91.

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（1）自变量对因变量的具体影响。

（2）观察或检测因变量的依据。实验原理一般表述为：某种因素（自变量或操作过程）会（可能）产生某种结果（因变量或操作结果），通过某种方式（或观察指标），可以观察到（达到实验目的）。

例1验证不同波长对黑藻光合作用强度的影响。

解析：该实验的目的是题干中的最后一句话。根据实验目的，得知该实验属于验证性实验，实验结果和结论是唯一的。分析实验装置可知：该实验的自变量是光的波长；因变量是黑藻的光合作用强度，可用单位时间内O2的产生量来检测；因题目中提供的实验材料有pH试纸，因变量的光合作用强度也可以用溶液中酸碱度的变化来体现；无关变量有光照强度、NaHCO3溶液浓度、温度、灯泡与装置的距离等，要保证这些条件相同且适宜。根据光合作用的影响因素确定其实验原理为：不同波长的光通过影响光反应影响黑藻的光合作用强度，如红光和蓝紫光有利于提高光合作用强度，而绿光不利于提高光合作用强度；通过比较单位时间内气泡（O2）产生量或溶液pH的变化，可以确定光质对黑藻光合作用强度的影响。

二、巧妙解题

1.选材

选材是操作实验方法和实施实验步骤的保证。实验材料的选择要分析“有什么用”“、怎么用”，如颜色反应的实验材料要求待测物质含量高，无色或接近无色。

2.书写实验设计步骤

（1）分组编号。选材并组装实验设备，将长势相同的植物或年龄、大小、体质相同的实验动物分为若干组，并作好编号。

（2）设置对照。根据实验变量设置对照，施加自变量为实验组，不施加自变量设为对照组；除自变量不同外，要控制好无关变量的条件。

（3）条件处理。将实验设置对照后的培养或反应放在相同且适宜的条件下培养或反应。

（4）观察并记录。观察实验现象（颜色变化，生理特征变化等），测定指标（光合速率，液滴移动距离等），记录实验数据。

例2探究下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少的原因。

解析：例2的实验未提供实验材料，需要自行确定，选择日龄、大小、体重、健康状况相同的实验动物若干只，甲状腺切除手术需要相应的手术器械，还应提供一定浓度的促甲状腺激素溶液。高中生物设计实验步骤时需设置对照，实验组为切除甲状腺的实验动物，对照组为不切除甲状腺，但做相同手术的实验动物。根据上述分析，确定实验步骤为：取日龄、大小、体重、健康状况相同的实验动物若干只，平均分为两组，甲组为实验组，乙组为对照组。测量两组实验动物血液中的TRH含量。用手术器械将甲组动物的甲状腺切除，乙组不做切除，但做相同的手术。对甲、乙两组实验动物注射等量且适宜浓度的TSH。一段时间后，测定甲、乙两组实验动物血液中的TRH含量。

3.分析实验结果，得出实验结论。验证性实验是对实验目的的肯定，结果和结论只有一个。探究性实验，则结果往往有多种可能，要写出所有的可能。每个结果对应一个结论。

三、其他注意点

1.根据题干提供的实验材料选择正确的实验方法。如验证胰岛素的生理功能应该用注射法不宜用口服法。

2.实验步骤书写要规范。实验步骤书写要分步描述。

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生物科学是一门以实验为基础的科学，因此实验一直是生物学高考的热点和重点。从近几年的高考实验题题型变化来看，借助实验方法创设新情境，侧重考查学生对实验原理的理解和运用能力、对实验现象的解释和分析能力已成为命题趋向，其中设计型实验题更是热点。实验设计的内容一般有实验设计原则、方法步骤和观测实验现象及实验结论三部分，学生掌握了这三部分的内容，就可以设计出具有科学性的实验。本文旨在就如何进行生物实验的设计进行探究。

一、实验设计的原则

（一）对照性原则

所谓对照实验是指除人为控制因素外，其他条件与被对照实验完全相同的实验。因为实验中的无关实验因素很多，同一种实验结果可能是由多种不同的实验因素所引起的，因此必须严格控制无关因素，要平衡和消除无关因素对实验结果的影响。而设置对照实验，能有效地排除其他因素干扰实验结果的可能性，使实验设计更加严密，所以大多数实验尤其是生理类实验往往都要有相应的对照实验。如在“唾液淀粉酶促进淀粉水解”实验设计中，运用与唾液等量的清水作对照，排除了“淀粉本身就可以在水溶液中快速水解”这一非本质的特征。设计实验对照可以有多种方式，如空白对照（指不做任何实验处理的对照组）、相互对照（指不加设对照组，而是利用几个实验组相互对照）、自身对照（指实验和对照在同一对象上进行，即不另设对照组）、条件对照等（给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理，给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的实验因素）。

（二）单一变量原则

单一变量原则即单因子变量原则，指控制其他因素不变，而改变其中一个因素，观察其对实验结果的影响。如“探究pH值对酶活性的影响”时，只能改变反应的pH值，其它如温度、酶的浓度等条件均要求完全一样。设置单一变量即对照组和实验组只能有一项条件不同，其他条件都应相同，还应考虑是否有额外变量影响实验结果。

（三）平行重复原则

平行重复原则指控制某种因素的变化幅度，在同样条件下重复实验，观察其对实验结果影响的程度。任何实验都必须能够重复，这是具有科学性的标志。实验虽然要求随机抽取样本，这能够在相当大的程度上抵消非处理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影响。平行重复的原则就是为解决这个问题而提出的。在实验时，有些情况的出现是有偶然性的，多做几个对照实验，出现相同结果，更有说服力，更具科学性。让这几组实验装置在相同条件下同时进行，这就是平行重复原则。

二、实验设计的基本方法步骤

在明确了实验目的和实验原理、选准实验材料、遵循实验原则做出实验假设后，就应该编制一个严密、科学的实验程序进行实验。对于编制的实验程序，须要仔细推敲，形成一个最优化的程序，使实验科学、简捷、明了地进行设计。探究性实验一般可分为以下几步进行：（1）认真研读题干信息，分析题目类型属于验证型实验、探究型实验、完全设计型、实验评价型中的哪一种；（2）仔细审读，找准实验中所要控制的单一变量和因变量，并分析以什么指标表示或观察因变量；（3）运用对照实验思想合理设置对照组；（4）分析实验过程中需要平衡的无关变量，即避免（或排除）无关变量对实验结果（现象）的影响；（5）推敲精炼语言，准确表达实验步骤和实验结果及结论；（6）通读自己的实验设计。运用实验设计所遵循的原则进行对照，检查是否有遗漏。通过对实验目的和要求的分析，正确选择出实验的变量，按照正确的实验步骤去分析，即可形成一个科学的实验步骤。

三、实验的现象及结论

在设计实验步骤时，还应注意实验结果的预期、分析和讨论：要求运用实验原理和假设，推导分析出实验的结果或对实验组与对照组作出预期的分析讨论。

探究性实验的设计一般规律（预期结果）是：

（1）若条件A存在事件B能发生，条件A改变事件B不能发生（或发生程度改变），结论是__。

（2）若条件A存在事件B能发生，条件A改变事件B能发生（或发生程度改变），结论是___。

（3）若条件A存在事件B不能发生，条件A改变事件B能发生（或发生程度改变），结论是___。

例如:现有一种植物的种子，已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响，但不了解其萌发与光是否有关。为探究光的有无对该种子萌发的影响，请你依据所给材料和用品设计实验的方法步骤，预测可能的实验结果，并分别得出相应的结论。方法步骤：①____；②____。可能的结果及相应的结论：①____；②_____；③______。

解析：根据题目要求可知，光照则是变化的条件A，因此可作出理论假设：当水分、温度、氧气条件满足时，光照则是实验的变量，有光照，种子可能萌发，也可能不萌发；无光照，种子可能萌发，也可能不萌发。具体设计如下：①取A、B两组培养皿，倒入适量的水，将等量的种子分别放入两组培养皿中(实验准备)；②将A组置于黑暗的环境中，B组置于有光环境中（做对照），③培养过程中使两组水分、温度、氧气的状况适宜且相同。A组实验组与B组对照，符合“单因子变量”“平行重复”原则。

实验结果及相应的结论：①A组萌发，B组不萌发(或A组发芽率高于B组)，光抑制该植物种子的萌发；②A组萌发，B组也萌发(或发芽率差异不显著)，该植物种子萌发不受光的影响；③A组不萌发，B组萌发（或A组发芽率低于B组），光是该植物种子萌发的必要条件之一。

四、结语

生物科学是以实验为基础的科学，科学概念、原理和规律都是由实验推导和论证的。教学过程中的实验有助于加深学生对生物科学概念、原理和规律的理解，实验能力也是学生将来从事科学研究的基础。高中生物实验要求学生了解实验目的、实验原理和实验步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会观察和分析实验现象，解释实验结果（数据），并得出实验结论，能够根据要求设计简单的实验方案。

参考文献

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科学性往往体现在高中生物探究性实验中，具体是指实验目的要明确、实验原理要正确等，它体现了逻辑思维的严密性。整个实验设计思路及实验方法的确定都应遵循生物学基本知识和原理，同时也符合其他相关学科领域的基本原则，充分体现逻辑思维的严密性。

二、可行性原则

实验设计中，所需要的实验器材必须是实验室现有的或者是容易获取的，并要保证实验所需时间符合课时的安排等。例如，实验“构建种群增长模型的方法”中，种群的选择就要适合当地的气候特点、地理条件等。笔者在教学过程中，选用草履虫作为实验观察对象，将稻草秸秆放入水中培养一周左右的时间，就可以得到合适的研究种群数量。通过显微镜进行观察，统计数量，即可有效地构建种群数量増长模型。

三、可重复性原则

为获取科学的数据，得出准确的结论，往往需进行多次重复实验。实验中遵循可重复性原则的目的在于尽可能地排除偶然因素造成的误差，真正体现实验的科学性。例如，实验“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”，用一系列具有浓度梯度的生长素类似物处理插条时，每一个浓度下都至少用3~10根插条，计算插条生根的平均值或平均生根长度。

四、单一变量原则

单一变量原则是高中生物实验中的一项重要理论基础。该原则指在控制研究对象之间只有某一因素（自变量）不同，而保证其他因素（无关变量）完全相同，进而观察该不同因素对实验结果的影响。例如，在“探究温度对酶活性的影响”一实验中，实验的自变量为不同梯度的温度，实验中试剂的量、溶液的pH值等即为无关变量，但由于其中pH会影响酶的活性，所以应保证实验对象的pH值等无关变量均相同，以使所得结果均是由自变量的变化而引起，从而保证了实验的准确性。

五、对照性原则

对照性原则是设计和实施实验的准则之一，通过对照能消除无关变量对实验结果的影响，增加实验的可信度和说服力。对照实验是指除一个因素以外，其他因素都保持不变的实验，通常由实验组和对照组组成。实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组一般不需要经过实验变量处理。根据对照内容和形式的不同，对照类型可分为：

⒈空白对照

对照组不加任何处理因素，如实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中，1号试管不作任何处理，即为空白对照组。又如，实验“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”，清水处理则为空白对照。

⒉条件对照

条件对照指虽给实验对象施以某种处理，但这种处理仅作为对照意义的，如“探究pH对唾液淀粉酶活性影响”的实验，设立过酸、接近中性和过碱的实验条件，进行相互对照。

⒊自身对照

自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组，如，实验“植物的吸水与失水”即为典型的自身对照实验，其实验组为质壁分离和复原的洋葱表皮细胞，对照组为正常的洋葱表皮细胞，均为同一组细胞，构成自身对照。又如，萨克斯的实验“探究植物光合作用的产物有淀粉”，叶片一半曝光，另一半遮光也为自身对照。

⒋相互对照

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【文章编号】 1004―0463（2015） 02―0065―01

生物是一门以实验为基础的学科，实验设计题也是高考中的重要题型，同时还是高考复习教学中的重点和难点。下面，笔者结合教学实践，就高中生物实验设计的基本原则和基本步骤作以简单介绍。

一、实验设计的基本原则

1.科学性原则。所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期要有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物基本知识和基本原理。

2.单一变量原则。所谓单一变量原则，是指控制其他因素不变，只改变其中某一变量，观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中要处理的实验因素外，其他实验条件要求做到前后一致。一般来说，应该做到以下几点：一是所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或大致相同;二是所用实验器具（试管、烧杯、培养皿、广口瓶等器具）的大小型号要完全一样;三是所用实验试剂的成分、浓度、体积要相同，尤其要注意体积上等量的原则;四是所用处理方法要相同。

3.对照性原则。对照是实验控制的手段之一，目的是消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。

二、实验设计的基本步骤

实验设计的基本步骤包括：了解题目要求、明确实验目的、分析实验原理、确定实验思路、设计实验步骤、分析实验结果。

1.了解题目要求。首先要明确题意，只有明确题意才能方向明确，少走弯路。

2.明确实验目的。实验目的是确定实验原理和设计实验方案的依据，而对于实验设计来说，实验目的是题干中必须明确的条件，否则整个实验设计就无从谈起。因此在实验设计前，一定要认真审题，准确把握实验目的。

3.分析实验原理，确定实验思路。一个结论可通过许多不同的实验来验证，但究竟应该选用何种设计方案，则要根据题目的具体要求来确定。所以在把握实验目的之后，要弄清题目的设计要求，之后在此基础上确定实验思路。

4.设计实验步骤。实验步骤是实验设计的核心，在解答实验设计题目中，对于实验能力的考查主要是通过实验设计的步骤来体现的。最好的实验设计思路也要通过具体的实验步骤来体现。要合理设计好实验步骤，一方面需要学生掌握一定的实验理论知识，明确实验设计应遵循的原则;另一方面要有一定的实验技能。

5.分析实验结果。实验是手段，结果才是目的。因此，一定要对实验结果进行讨论、分析。

三、实验设计过程中要注意的几个问题

1.步骤设计一般不宜连续描述，往往需要分段叙述，并加以编号。在分段叙述的过程中，要掌握一定的技巧，一般情况我们分三步进行：

第一步，一般是对实验进行分组;

第二步，一般是对实验对象进行处理;

第三步，观察、记录数据、现象等。

如果在题目中没有给出实验步骤，我们可以按照以上的方法设计实验。如果题目中已经规定步骤，那我们可以灵活处理。具体做法是压缩步骤或分解步骤，如把二、三步压缩为一步，或分为两步，要视题目的具体情况而定。

2.要注意分组以后的表述，前后一致，否则会导致实验设计过程中表述上的混乱。

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一、认真审题，弄清实验的性质和目的

解题先要认真审题，抓住关键的有效信息点，弄清该实验的性质是验证性还是探究性实验，其次要明确该实验的目的是什么？

二、分析原理，回顾实验设计的原则

实验原理是设计性实验的基础，只有明确实验的原理，才能掌握实验的关键，进而进行实验的设计。实验原理一方面可来源于题干，另一方面也可来源于书中的知识，即可通过阅读题干或联想书中知识来获取原理。

三、明确实验变量，确定平衡无关变量的方法

变量是指实验中由实验者所操纵的因素或条件，据其在实验中的作用，可分为实验变量与反应变量、无关变量与干扰变量两类。

1.实验变量与反应变量

实验变量，也称为自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量，也称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“探究温度对酶活性的实验”中，所给定的低温、适温、高温就是实验变量，而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。

2.无关变量与干扰变量

无关变量，是指实验中除实验变量（即自变量）以外的影响实验结果的因素或条件。也称控制变量。 通常最有效、最简便的方法是设计对照实验来对其进行控制。如空白对照、条件对照、自身对照、相互对照等，干扰变量，指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。显然，干扰变量会对实验变量（即自变量）有干扰作用。例如，上述实验中实验变量（低温、适温、高温）以外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、可溶性淀粉的纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程度、温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的。如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定条件不等同，不均衡，不稳定，则会在实验结果中产生干扰变量，对实验结果产生干扰，造成误差。

四、分析、选择实验材料用具，设计实验步骤

1.若题中已提供实验材料和用具

可认真分析题中所提供的器材在实验中的作用？如何使用？是否必须用到？通常题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用，不能随意增加。如题中说明了从所提供的器材中选取所需的进行实验，就要准确地选取用具和材料。其实这也相当于隐含条件，只要你分析判断准确，就不会有所遗漏。若让学生自行确定实验材料和用具，这就需要根据实验步骤与要求等，联系相关的生物学原理，迁移运用教材相关实验中的实验用具，选择好器材才能准确地设计好实验。

2.设计实验步骤

不同的生物实验，其步骤不一，但大多数常规实验可按照下列步骤进行设计。

2.1第一步：选取材料，分组编号

即就是选取题干提供的实验材料用具，对实验对象进行平均分组并编号，注意相应的无关变量要保持一致。

2.2第二步：施加实验变量，平衡无关变量

对实验组与对照组进行不同处理，即对实验组要施加实验变量。

2.3第三步：认真观察，如实记录现象和数据

细心观察实验现象，如实记录数据。科学描述结果。

五、预测实验结果与结论

实验结果是由实验变量而引起的变化，实验结论是根据实验结果作出的一种推论。预测实验结果与结论又可分为两种情况来分析：

1.若为验证性实验 验证性实验是设计一个实验来验证、检测实验结果能否达到实验原理所描述的结论的一类实验。这类实验在实验前其实验结果是已知的，实验过程在于努力获取预期的结论，重在结果的获得，因而验证性实验的实验结果是唯一的，即实验原理所描述的结果，预期实验结果时的表述方式为“A组……”，“B组……”。

2.若为探究性实验 探究性实验是指在假设前提下，获取支持假说或推翻假说的一类实验。这类实验在实验前并不知道实验结果，实验过程在于努力探索实验结论。因而探究性实验的实验结果与结论是未知的，实验前需对实验结果进行预测，并分析出现该结果的原因，预测实验结果不唯一，大多有三种可能：变量促进结果，变量抑制结果，变量与结果无关。预期实验结果时的表述方式为“若……，则说明……

六、例题赏析

某科研单位研制出一种新型药物X，据说对某种肿瘤有较好的疗效，请你设计一个实验加以验证并简要写出实验步骤和结论。

答案：（1）在无菌条件下，将适宜的动物细胞培养液均分为两等份，注入两个洁净的试管中并分别编号为1号、2号。1号试管加入少量的X药物，2号试管加入等量的蒸馏水。

（2）将等量且少量的动物肿瘤细胞分别移入1号、2号试管中，在适宜的条件下培养。

（3）培养一段时间后，分别从1号、2号试管中取一滴培养液制成装片，观察肿瘤细胞的生长情况。结果加X药物的1号试管中肿瘤细胞数目少，增长慢。

若此实验为探究性实验，实验步骤一样，只是结果和结论要进行讨论：若1号试管中的肿瘤细胞数目比2号试管少，则说明X药物对肿瘤细胞有较好的疗效。

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二、分析、选择实验材料用具，设计实验步骤

1．若题中已提供实验材料和用具。要认真分析题中所提供的器材在实验中的作用是什么？如何使用？是否必须用到？通常题中给出的实验材料和试剂一般应充分利用，不能随意增加。如，题中说明了从所提供的器材中选取所需的进行实验，就要准确地选取用具和材料。其实这也相当于隐含条件，只要你分析判断准确，就不会有所遗漏。若让学生自行确定实验材料和用具，这就需要根据实验步骤与要求等，联系相关的生物学原理，迁移运用教材相关实验中的实验用具，选择好器材才能准确地设计好实验。2．设计实验步骤。第一步：选取材料，分组编号。选取题干提供的实验材料用具，对实验对象进行平均分组并编号，注意相应的无关变量要保持一致。第二步：施加实验变量，平衡无关变量。对实验组与对照组进行不同处理，即对实验组要施加实验变量。第三步：认真观察，如实记录现象和数据。细心观察实验现象，如实记录数据，科学描述结果。

三、预测实验结果与结论

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[中图分类号]G424 [文献标识码]A [文章编号]1000-5962（2013）05（a）-0099-01

引言

实验设计题注重对学生生物实验能力的考察，能够全面考察学生对相关知识的理解能力、语言组织能力及迁移和综合运用能力。结合近年来全国各地的理综试卷来看，实验设计是实验考察的重点，同时也是考生失分较多的题型。为了提高考生对生物实验设计题的解题能力，作者认真分析了高中生物教学中的不足，提出了一些切实可行的解决方案，对广大学生和生物教师有一定参考意义。

1.明确实验目的

对生物设计题进行解题之前，要先认真审题，寻找题目的关键词、创新点、考察内容等，才能了解题意少走弯路。首先要明确实验设计要解决什么问题，是验证性实验还是探究性实验，对不同的实验采用不同的思考方式。然后明确该实验的目的，即验证或探究此生物事实是考察哪一方面的内容或生物事实是什么。

2.分析实验原理

明确实验的目的后，要认真分析该实验的科学依据是什么，主要涉及了生物学科和其他那些科目的知识，往往生物实验设计题和化学、物理等科目联系比较紧密，这就需要学生广泛阅读，集思广益，多和同学老师交流。只有做好这些，才能真正把握实验设计的关键点、要点、考点和重点，进而对设计进行改进和创新。

3.把握实验的基本原则

为了取得理想的实验效果，实验设计中必须严格遵守几条实验原则：

（1）要遵循实验对照原则。一个完整的实验设计最少要包括实验组合对照组，为了体现实验的严谨和可重复性，甚至可以设置多组实验组合对照组。实验组接受处理，而对照组不做处理。如在“探究甲状腺激素对动物发育影响”的实验设计中，以蝌蚪为实验载体，主要设计了甲乙丙三组样本：甲组蝌蚪饲喂甲状腺激素，用来做为实验组，乙组蝌蚪饲喂甲状腺抑制剂，用来做为条件对照组，丙组蝌蚪不做任何处理，用来和甲组乙组的蝌蚪做空白对照。

（2）遵循单一变量因子原则。变量是实验设计中由实验者控制的因素和条件，根据其在实验中的作用，变量可分为反应变量和实验变量、额外变量和无关变量，实验设计之前，实验者就要把它们严格区分开来。要想取得理想的实验结果，各个实验组就要遵循以下几点：实验变量的数目相同；实验等量原则；实验对象一致，即每次实验所加的试剂的量要相等；实验时间和实验条件要一致。

（3）实验还必须遵循平行性原则、重复性原则、随机性原则、科学性原则等等，只有严格遵循、层层把关、科学指导，才能提高自己应对生物实验设计题的能力。

4.明确实验条件，科学选取实验材料和用具

4.1实验设计题中已经提供实验材料和用具

考生进行实验设计之前，要根据实验所提出的要求和问题，认真分析题中提出的器材在实验中有什么作用，每个器材是否都必须用到以及该怎么利用这些器材。只有弄情了这些问题，实验设计才有章可循。题目中提供的实验材料和试剂一般都应充分利用，如非特殊说明，自己不能随意增加材料和试剂。如果题中明确说了要从题目中提供的器材选取材料和试剂进行实验设计，考生就要认真分析，严格选取，避免多用或者少用，在实验设计时不能有遗漏。

4.2自行确定实验材料和用具

这类题型难道较大，题型灵活多变，是比较开放式的设计题。为了减少失分，考生需要根据实验步骤和要求，联系相关的生物知识、化学知识、物理知识等，熟悉相关实验材料和器具的作用，选取合理、科学、恰当的材料和用具来进行实验设计，只有这样，才能有效提高自己应对此类设计题的能力。

5.合理设计实验设计步骤

合理规划实验设计的步骤是快速解答的前提，尽管每个实验设计的目的和原理不尽相同，但根据实验内容和实验进程大致可以划分为以下几步：（1）选取材料和试剂，对实验进行分组、编号，实验材料的取舍要遵循单一变量因子原则，分组编号要遵循随机性原则。（2）根据实验变量设置对照实验，注意除了实验变量不同外，其他因素都应该相同并且适宜。（3）控制实验时间，让实验组充分反应或培养。（4）观察并且记录，找出具体记录和观察的对象，同时比较实验数据和现象，如果实验现象比较隐蔽，必须设计好具体的检测方，用来显示结果，便于记录和观察。

6.全面分析实验结果

实验结果指能够测量或可观察的实验现象，是实验结论的主要依据。我们需要根据实验原理及记录下来的实验现象和数据，进行合理分析，准确判别，要做到实验结论和实验现象复合科学逻辑和生物原理。预测实验的结果和结论通常可以分为两类：

（1）验证性实验。这类实验在实验设计前已经知道实验结果，实验过程在于获取预期的实验结论，实验目的是为了让实验人员了解实验的操作方法，了解实验的基本原理。

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中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）36-0184-02

在我国第8次课程改革中，科学探究在生物课程教学中受到了广泛重视。实验设计能力是科学探究能力的重要环节，在高中生物教学中有意识地对学生进行实验设计能力的训练，有利于发展学生的科学探究能力，提高学生的科学素养。

一、实验设计及其流程

实验设计是指在正式进行科学实验之前，实验者根据一定的目的和要求，运用有关的科学知识原理对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定。一个完整的生物学实验设计一般包括以下七个方面：把握实验目的、明确实验原理、选择合适的实验材料、确认变量、确定实验类型、设计合理的实验装置和实验步骤、预期实验结果。

二、高中生物教学中对学生进行实验设计能力训练的过程和方法

实验设计能力不是短时间内能达到的，需要较长时间的学习。在教学中，教师应遵循学生学习的认知规律来教学，才能更快、更好地提高学生实验设计的能力。现以人教版必修一第五章中《比较过氧化氢在不同条件下的分解速率》实验为例，阐述教师对学生进行实验设计能力训练的过程。

1.把握实验目的。准确把握实验目的，明确实验要解决的问题。把握实验目的才能确定实验设计中的自变量，才能明确运用相关原理进行实验设计。本实验的目的是比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。

2.明确实验原理。实验原理是实验设计中的灵魂，是实验方法、实验手段、实验操作过程和实验结果分析等所依据的科学理论。本实验的实验原理是：新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。经计算，质量分数为3.5%的FeCl3溶液和质量分数为20%的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。

3.选择合适的实验材料。实验材料的选择要符合如下要求：一是易于实现实验的目的，二是符合实验原理，三是容易获取，四是便于观察，五是利于操作。本实验选取猪肝作为实验材料，是根据实验目的和实验原理，同时考虑了猪肝在当地容易获得，又比较便宜。

4.确认变量。变量，是指实验过程中可以变化的因素或条件。根据其在实验中的作用，通常可分为两类：一类是自变量与因变量，另一类是无关变量与额外变量。实验的关键在于严格地操纵自变量以获取因变量，同时要严格地均衡无关变量以减少额外变量。本实验中变量的确认主要包括自变量、无关变量和因变量三个方面，具体阐述如下：自变量是反应条件（即本实验研究的对象），操纵方法是2号试管水浴加热（即高温），3号试管加入质量分数为3.5%的FeCl3溶液（即无机催化剂），4号试管加入过氧化氢酶（即生物催化剂）。本实验探究的是在这三种条件下，过氧化氢分解速率的问题。所以因变量是过氧化氢的分解速率，通过观察试管中气泡产生量的多少及卫生香燃烧的情况来检测，无关变量是过氧化氢的量及浓度等，控制方法是每组实验都保持一样。

5.确定实验类型。实验方法有多种多样，如按实验在科学认识中的作用可分为析因实验、对照实验、模拟实验等，其中对照实验是高中生物实验的常见类型。处理一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。对照实验一般要设置对照组和实验组，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自自变量的效果。因此，对照的目的在于进一步消除无关变量对实验结果的影响，以增加实验结果的可信度。按对照的内容和形式上的不同，对照实验分为空白对照、自身对照、条件对照和相互对照。本实验中1号试管属于就是空白对照组，因此本实验属于空白对照。

6.设计合理的实验装置和实验步骤。设计具体的实验装置和实验步骤时，要注重引导学生依据实验设计的原则来设计。实验设计的原则有平衡控制原则、对照性原则、随机性原则、重复性原则等，每一个原则的制定都有其科学理论的依据，都是在严密的科学思维的指导下制定的。因此，实验设计的原则为实验过程和实验结果的准确性提供了可靠保证，是实验设计必须遵循的理论准绳，同时也是评价实验设计正确与否的基本准则。根据本实验的目的、原理及实验设计的原则确定实验装置和实验步骤（略）。

7.预期实验结果。所谓预期，就是在实验设计方案确定之后，在实验正式实施之前，根据假设和原理，对实验可能出现的结果的判断。如果预期在实验结果中出现，则假设成立；否则假设被否定或可能是实验设计中或操作过程中出现了一些失误，这就需要寻找原因，修改设计方案，或重新进行实验操作。根据实验目的及原理，预期本实验的结果是：4号试管产生的气泡最多，卫生香燃烧最猛烈，3号试管次之，第三是2号试管，而1号试管几乎不产生气泡。

三、教师对学生进行实验设计能力训练的要点

1.研究经典实验寻找实验设计思想。生命科学史中的经典实验蕴涵着丰富的生物学知识，科学思维方法以及艰难的科学探究历程。经典实验在高中生物教材中列举了很多，如酶的发现、遗传定律的发现等。教师在教学过程中注意引导学生挖掘其中隐含的科学思维，领会科学研究的一般方法，并从这些经典实验中学习设计实验的方法。

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1　实验题目的拟定

一个实验题目中应该体现出该实验的性质是验证性实验还是探究性实验。所以验证性实验的题目应写成“验证……”;探究性实验应写成“探究……”。

探究性实验的题目中的格式一般为“探究自变量对因变量的影响”

【例1】在用生长素促进某植物枝条生根的实践过程中,发现枝条生根情况不一,分析其原因,认为可能与生长素的浓度有关。请据此拟定一个相关研究的课题,要求写出课题名称及相关研究中的观察指标和影响这一指标的因素。

解析:显然可以确定生长素的浓度为自变量,枝条生根情况为因变量。

答案:探究生长素浓度对该植物枝条生根的影响观察指标:生根数量(或长度)影响这一指标的因素:生长素浓度。

2　实验结论

实验结论是由实验结果推出自变量和因变量之间的关系

【例2】为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”,某同学进行了以下实验:

①选取健壮、生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁4组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽。然后乙组植株切口不做处理;丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块;丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块。

②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养。

回答下列问题:

(1)各组植株侧芽的预期生长情况分别为:甲组_____;乙组_____;丙组_____;丁组_____。

(2)比较甲组与乙组的预期结果,能够说明__________。

(3)比较乙组和丙组的预期结果,能够说明__________。

(4)比较丙组和丁组的预期结果,能够说明__________。

(5)顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是__________。

解析:如甲组和乙组之间的自变量是顶芽是否存在,因变量是侧芽是否受抑制,所以结论应该为顶芽可以抑制侧芽的生长。同理可以分析出乙组和丙组及丙组和丁组的结论。

答案:(1)生长受抑制 生长 生长 生长受抑制 (2)顶芽生长抑制侧芽的生长 (3)琼脂块对侧芽生长没有影响 (4)对侧芽生长起抑制作用的是生长素 (5)顶芽产生的生长素向下运输、在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制

3　实验设计思路

实验设计思路是指实验设计的大致过程,通常包括如何控制自变量,怎样控制无关变量,怎样检测因变量等。在写实验设计思路时要“上看实验器具,下看实验步骤”。

值得提醒的是,有些实验思路中仅写3种变量的控制是不完善的,还要具体考虑题目的信息。总之,实验设计思路可以看成是实验步骤的浓缩。

4　实验假设

实验假设是指在探究性实验中对所要研究的问题提出的一种解释

例题:探究生长素是否具有延缓叶片衰老的作用。

实验假设就是:生长素具有延缓叶片衰老的作用(或生长素不具有延缓叶片衰老作用)。

5　实验原理

是整个实验的设计的依据,支持自己设计的实验结果出现的科学依据。也就是正因为该科学依据的存在才能导致设计的实验出现结果。

【例3】为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。

某同学的实验方案如下:

①将正常小鼠随机分成a、b两组,观察并记录其活动状况。

②a组小鼠注射适量胰岛素溶液,b组注射等量生理盐水。

一段时间后,a组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,b组活动状况无变化。

③a组小鼠出现低血糖症状后,分别给a、b两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,a组小鼠低血糖症状缓解,b组活动状况无变化。

该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。

请回答:

(1)该实验原理是什么?

(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因。

(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是什么?

6　结果分析

6.1　验证性实验的结果分析是指解释该实验结果出现的原因

【例4】为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。

实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、nahco3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中o2和co2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计)。

实验步骤和预测实验结果:

(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水和nahco3稀溶液的两支试管中。此时,叶片均浮在水面。

(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。

(3)______________。

分析预测结果:__________。

分析预测的结果:__________。

(1)光照下,nahco3稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出来的氧气多于消耗的氧气,叶肉细胞间隙的氧气增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气,叶片不能进行光合作用和呼吸作用,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。

(2)黑暗中,nahco3稀溶液中的叶片呼吸作用,消耗了叶肉细胞间隙中的氧气,放出二氧化碳溶于nahco3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏氧气,叶片不能进行呼吸作用,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。

6.2　探究性实验的结果分析是指若……则……进行多种情况的的讨论

那么作为一个探究性实验的多种结果的讨论究竟讨论几种情况才最合适,教师可以根据实验的假设情况进行讨论。有几种假设就可以预测出几种相应的结果和结论。

【例5】探究性实验的结果分析

下图是一种可以测定呼吸速率的密闭系统装置

(1)关闭活塞,在适宜温度下,30 min后读取有 色液滴向______(左佑)移动的距离

(2)为了使测得的数据更准确,必须进行矫正。矫正装置的容器和小瓶中应分别放入

(3)生活中发现,受到机械损伤的樱桃易烂。有人推测易烂与机械损伤引起樱桃呼吸速率升高有关。请结合测定呼吸速率实验装置,设计实验探究机械损伤对樱桃呼吸速率的影响。

①实验假设

②实验步骤_______。

第一步:按装置图中所示进行操作,30分钟后,记录有色液滴移动距离a。

第二步:__________。

第三步:_________。

④结果分析:__________。

解析:该实验的可能会出现的假设

①一定程度的机械损伤对樱桃的呼吸速率无影响

②一定程度的机械损伤对樱桃的呼吸速率有促进性影响

③一定程度的机械损伤对樱桃的呼吸速率有抑制性影响。

因为可以出现三种实验假设所以就会预测出三种相应的实验结果和结论,所以该实验的结果分析应该分析三种情况。

答案:

(i)左 (2)等量的消毒死的樱桃:等量的20%naoh 5 ml

(3)②机械损伤会引起樱桃的呼吸速率升高/机械损伤和樱桃的呼吸速率无关/机械损会使樱桃的呼吸速率降低。(书写任意一种情况)

③第二步:将装置中的樱桃进行机械损伤,放入该装置,30min后记录有色液滴的移动距离为b。

第三步:比较a,b的大小。

④结果及结论:如果a=b;则无影响。

如果a>b;则抑制。

如果a

8　写操作步骤

实验操作的表述从形式上看,应分步、分组。分组时要标号,同时注意单因子变量原则。分步原则上是三步:第一步实验准备(选材料分组编号),第二步实验进行(交代自变量是怎样控制的),第三步实验现象观察及记录(交代因变量是怎样测定的)。三步中要时刻交代清无关变量时怎样控制均衡的。

例:以下是验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关的实验步骤。

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一、高中生物的实验设计前提过程

1.了解实验目的、内容及原理

学生的实验设计能力需要很长的时间和多次的训练才能培养出来，因此教师应对设计过程加以引导，以学生的接受能力和认知度来确定具体的培养方案，在进行一项实验设计之前，先要了解即将完成的实验的目的，以免实验没有侧重点。由于一项实验会涉及许多的数据变量且可能取得多个实验结果，所以确保实验结果与所学知识相关是首先要做到的事。其次，在了解变量过程中，必然要求了解实验原理及相关知识，生物与化学有知识交叉环节，在用一些实验元素、现象的形成知识方面应进行掌握，如二氧化碳、水的形成等原理，只有了解原理才能决定实验是否能够按照正确的轨道走，也是科学的实验操作的依据。在实验中选取自己所需，了解实验最终目的，对实验流程透彻且懂得实验的原理，是实验设计进行的基本前提。

2.选择实验材料，注重变量分析

生物实验的设计不能盲目，在材料的选取方面有一定的规律，以证明原理、发现实验现象为目的的实验一般所选实验材料都应便于观察、易取材、易于操作以及符合实验原理和目的，避开危险的材料，必要的话转而用安全的材料进行代替。材料的正确选取能够有效地防止实验错误，提高效率。在材料或实验过程中总会有各种变量出现，实验中的变量一般为自变量及因变量，为保证实验效果明显且数据真实，应将变量进行严格控制并做好记录，使实验结果更加准确，确保可信度。

3.对实验器具和步骤进行安排

学生的生物实验设计需要学生自主考虑到实验可能发生的方方面面，因此对实验步骤进行安排是十分必要的。实验前后要紧密结合，每一步骤都要讲求科学合理和原则性，同时要体现生物知识内容。在头脑中对实验概况有一个清晰的准备之后，要求学生对实验器具装置进行设置，严格按照先前制定的实验步骤，对实验装置进行必要调整、了解器材的用途，防止发生技术错误。如研究植物细胞质壁分离与复原的实验，一定阶梯浓度蔗糖溶液的配制即为实验前提的必要材料准备，准确的为实验做好相关准备，排除实验的危险性和错误隐患。

二、学生实验设计的原则

首先选取实验主题是要遵循实验的可行性原则，尽管“实践是检验真理的唯一标准”，但是对于一些原材料不易获取或抽象的实验题目，如探究甲状腺激素的促进发育实验，没有能够实验的材料或实验不易达成，就应避免实验设计。第二，实验设计过程要严格遵守原理，以理论作为实验进行的向导，不能盲目实验，讲求实验依据。第三，对于一些实验药品、材料应确保其安全性，若排除不了发生爆炸等危险后果的可能，应不采取此类研究课题。第四，以简单易行作为实验的首选，从实验材料到实验步骤，尽量选取费力少、效果明显的实验器具和操作流程。

三、对高中学生生物实验设计能力的培养方法