初級的問題：實驗依據的理論是什么？實驗該怎樣做？規范的操作是怎樣的？實驗能夠得到什么樣的結果？實驗要怎樣設計才是科學的？實驗需要哪些儀器、設備、器具？實驗失誤了怎樣改進？實驗的適用性如何？第一頁第二頁，共33頁。解決初級問題必要性生物學科的特點所決定通過實驗理解書本知識必需性學生需要低層次問題的積累和解決的經驗為以后的學習或工作奠定基礎第二頁第三頁，共33頁。實驗依據的理論是什么？或者說實驗檢驗了什么理論，與哪些理論知識有關。例分離以尿素為氮源的微生物細菌繁殖和生長需要外界營養物質（微生物培養需要添加的6要素：水、氮、碳、能量、無機鹽、維生素）細菌體內的脲酶可以將動植物殘骸中的尿素轉化為植物吸收的NH3，以尿素作氮源培養的微生物是一類群。（如何檢驗利用了尿素？）細菌生長需要糖原，在瓊脂培養基加糖能夠提供細菌糖原。第三頁第四頁，共33頁。實驗該怎樣做？規范的操作是怎樣的？目標明確效能最大誤差最小例用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群密度

⑴判斷植物的分布類型⑵選擇合適的樣方規格⑶記數的順序⑷需要測量的指標延伸⑴不同密度下的個體差異⑵根系與地上部分的相關性⑶在群落中的優勢度如何⑷密度與樣方大小的關系第四頁第五頁，共33頁。實驗能夠得到什么樣的結果？例探究培養液中酵母菌數量的動態變化

不同的生物它所選擇的生態策略是不一樣的(生殖策略、防衛策略、資源獲取與分配策略、取食策略、生活史策略等)微生物的種群變動是什么類型？為什么會是這種類型？影響微生物繁殖和生長的環境因素：pH、氧氣、水分、營養等指數增長模型是不是這個實驗預期得到的實驗結果？第五頁第六頁，共33頁。實驗要怎樣設計才是科學的？實驗方案不同于實驗操作，需要設計操作規范，目的是為了避免實驗誤差實驗方案設計的科學性，是為了避免實驗結論的片面、偏差例土壤微生物的分解利用

落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎?

如何證明？第六頁第七頁，共33頁。⑴對照組（條件控制）與實驗組（條件變化組）⑵除有無微生物之外，其它條件相同⑶土壤取自相同的地塊⑷去除微生物以外的生物⑸實驗組土壤滅活處理⑹落葉大小、數量相同，作無菌處理⑺落葉包埋土壤中⑻放入無菌處理的器皿，保持環境一定溫度與濕度⑼置于無菌環境第七頁第八頁，共33頁。實驗組與對照組

實驗組與對照組是相對的，實驗組接受實驗變量處理，對照組不接受實驗變量處理。設立實驗組與對照組，無關變量對實驗結果的影響則被排除。1空白對照：2自身對照：3條件對照：4相互對照？甲狀腺對動物的影響減肥片對動物的影響實驗組喂甲狀腺激素喂食不同劑量減肥片條件組喂甲狀腺抑制劑喂食高脂食物空白組正常飼養正常喂食第八頁第九頁，共33頁。T1T2T3k1k2k3k4k1k2k3k4k1k2k3k4a1a2a3a4a5a6a7a8第九頁第十頁，共33頁。實驗需要哪些儀器、設備、器具？容器類：壓力容器、培養容器測試類：分光光度計、原子吸收、液相色譜觀察、記錄：顯微鏡、電鏡、數字卡尺、GPS定位、光量子儀、葉面積測定精密分析：電泳、蛋白質分析、水質分析、細菌分析條件模擬類：人工氣候室、光照培養箱、無菌室、超凈工作臺預處理類：切片機、離心機、搖床器械：剪、鑷、針、刀、移液槍、采集器第十頁第十一頁，共33頁。實驗失誤了怎樣改進？因為設計錯誤所導致的實驗結論偏離因為操作不規范導致的實驗結果差異，或因為環境因子變化太大，或條件控制不一致等需要承認實驗失誤是正常的——得到經驗設計錯誤：?要從設計方案的源頭開始檢查

?操作不規范，要檢查最有可能導致實驗誤差過大的操作糾正錯誤：重新設計更全面考慮可能導致實驗誤差的影響因子第十一頁第十二頁，共33頁。實驗的適用性如何？主要是設計方案可以被其它實驗借鑒或沿用例確定某種物質對作物生長的適宜范圍設立預實驗，粗的濃度梯度，對各區間段細分濃度，逐段排除。用統計檢驗差異性。實驗重復：排除偶然性可以沿用到：有毒物質對動物的毒作用（或環境因子）作用的表現：選擇明顯的（比如外部形態變化）、某種過程生理敏感的、檢驗比較便利的第十二頁第十三頁，共33頁。高級的問題：實驗有意義嗎？實驗方法上有創新嗎？實驗解決了應用上的技術關鍵嗎？實驗對相關領域的理論有補充嗎？實驗拓展或加深人類對自然界的認識嗎？實驗改變了人類一些舊的觀念嗎？實驗可應用于實際生產嗎？

第十三頁第十四頁，共33頁。實驗有意義嗎？實驗的意義在于人們的價值取向自然界的生命系統在沒有人類的干擾下是一個可以自我調節的平衡體，從這個意義上說，大部分的生物實驗是沒意義的。但是，人類為了生存去探索自然規律，彌補對自然界的破壞，達到可持續發展，這樣理解，許多實驗就變得有意義了。實驗的意義分為理論意義和實踐意義。“種群數量的動態變化”理論意義：結論對考察自然界中的種群變動有指導的作用；實踐意義：通過某種限制因子控制有害生物的種群數量的增加。第十四頁第十五頁，共33頁。實驗方法上有創新嗎？

實驗方法創新，意味對某種問題的研究，進行不同以往的思考（方向）、分析（方法）、解決（方案）。在中學實驗中，由于學生接觸的研究、實驗方法比較有限，完全的實驗方法創新幾乎不可能。對實驗方法稍作改進、變換，即可以視為創新——鼓勵。水華問題野外的調查（不能控制環境因子）模擬野外條件的室內實驗野外控制條件的實驗——封閉系統、半封閉系統、開放系統第十五頁第十六頁，共33頁。實驗解決了應用上的技術關鍵嗎？一些生產實際中迫切需要解決的問題：低成本低能耗的污水處理技術、迅速降解無殘留的生物農藥、農產品的人工繁殖和高產技術等。鼓勵學生在實驗中考慮如何將實驗運用到生產實踐中。例酵母菌種群增長→環境因子的影響→控制培養條件→高產第十六頁第十七頁，共33頁。實驗對相關領域的理論有補充嗎？

即使在經典的生物實驗中也有可能會有新的發現→新的觀點→新的理論對新的發現重新設計實驗進行研究就有可能會形成新的觀點例水華問題習慣認為水體出現水華是不好的

那么，換個角度或立場去認識它→有沒有對人類環境有利的一面呢？→可不可以利用水華去除水體（或其它環境）中某些有害物質呢？第十七頁第十八頁，共33頁。實驗拓展或加深人類對自然界的認識嗎？蝙蝠吸血或捕食昆蟲真的是這樣嗎？觀察蝙蝠是困難的（飛行速度快、夜行性）如何觀察？需要建立一個半封閉的、模擬自然的蝙蝠生存環境。捕獲一些蝙蝠，在新環境中適應。觀察（高速攝影機）→統計分析第十八頁第十九頁，共33頁。實驗改變了人類一些舊的觀念嗎？

長期以來我們一直以為海洋具有較高的初級生產力，但是研究表明，較高的初級生產力僅僅局限在沿岸帶和潮涌區。

為什么？有許多人認為，人類只要將那些瀕危動物（脊椎動物類）保護起來，就可以避免滅絕。研究表明，最小的種群數量應不低于80~100只。

為什么？第十九頁第二十頁，共33頁。實驗可應用于實際生產嗎？例水產品的人工繁殖實驗⑴調查產卵場的環境特點⑵生物體在繁殖期間的生理特征⑶生物體在繁殖期間的行為表現⑷外界條件的刺激⑸藥物的催熟⑹受精過程⑺孵化技術還有細胞培養技術、污水生物處理技術等第二十頁第二十一頁，共33頁。我們該如何實施中學生物實驗高考所反映的：我們在實施中學生物實驗所表現出的一些缺失——現象觀察與結果分析表達的邏輯性描述的科學性設計的縝密性書寫的規范性操作的熟練性第二十一頁第二十二頁，共33頁。表達的邏輯性例無錫飲水水源受污染問題⑴因為富營養化導致藍藻大量繁殖、死亡釋放毒素，使水質惡化。⑵問題的關鍵是富營養化⑶那么，表達富營養化的產生原因以及過程、如何消除以確保水安全是要表達的主線。第二十二頁第二十三頁，共33頁。例西紅柿為什么是紅的？⑴漿果的果皮、果肉含有番茄紅素⑵番茄紅素源自果實內的花青苷，花青苷在西紅柿生長過程中逐步積累，達到一定量，在光照作用下轉化為番茄紅素。⑶那么，西紅柿是紅的，關鍵是花青苷的存在。需要說明番茄紅素、花青苷之間的關系，以及日照強度與日照長度的催化作用。第二十三頁第二十四頁，共33頁。描述的科學性

因為現代的生物實驗都是建立在前人的理論和實踐的基礎上，所以，任何結果、結論都是對已有的理論和實踐的總結——“依據”生長素的“二重性”，表現出低濃度促進、高濃度抑制，也就是生態學中生物對環境因子的“耐受性”范圍——理論建立“適宜濃度”的觀念錯誤的描述：生長素高了、低了都沒作用，在高低之間設立一組進行實驗。第二十四頁第二十五頁，共33頁。設計的縝密性溫度對魚類呼吸的影響問題：觀察（或測量）指標的確定常識：人生活在過高或過低的溫度下都會感到不舒服。研究：不適的溫度與適宜的溫度魚類有何不同的表現，這種表現差異性如何？觀察的指標：溶解氧（mg/L）、呼吸頻率（鰓蓋開合次數/min）、游動速度（cm/min）、食量實驗：以自然界的低水溫和高水溫作為設置溫度梯度的兩個端點，每個溫度測量相同體重的魚5~9尾。問：這樣設計有缺陷嗎？第二十五頁第二十六頁，共33頁。書寫的規范性字體筆畫要清晰字型能夠容易辨認術語要準確無誤符號正確、使用恰當盡量避免口語化，以書面語更好語言流暢，圍繞主題、關鍵詞陳述第二十六頁第二十七頁，共33頁。操作的熟練性

現有的實驗教學評價體系下，操作的熟練性對評價學生的實驗能力并沒有太大的影響。但是，在從事生物實驗研究的時候，操作的熟練性會影響到實驗操作的前后一致性→實驗誤差的控制。第二十七頁第二十八頁，共33頁。高考還有指揮棒的作用嗎？

高考一直在強調實驗，因為沒有實驗，就沒有自然科學的進步。每年高考的實驗題目，成績非常的不理想。到底是哪個環節出了差錯？是高中？還是初中？抑或是小學、幼兒園？缺乏觀察力、缺乏想象力、沒有實踐能力是現在的學生普遍存在的現象這需要長期的培養和訓練第二十八頁第二十九頁，共33頁。觀察的重要性為什么天氣變冷，樹會落葉？（時間、溫度）為什么有的樹落葉，有的不落葉？經過寒冷的冬天，這些樹怎么不會枯萎？發新芽（枝）或落葉先從什么部位開始？落葉的都是哪些樹，它們一樣嗎？與不落葉的樹有什么不同？其它的觀察：魚睡覺嗎？蠶的一生，老鼠的生活等第二十九頁第三十頁，共33頁。想象、聯想創新是社會發展的源