实验能力是教学大纲要求学生掌握的一项基本能力。实验能力的考查，一般要求学生能够通过简单的实验设计验证某些生物学现象。因此，实验教学就应重视对学生实验技能的训练和实验设计的指导，引导学生在了解实验设计方法、原则的基础上，进行一些相关或类似的实验设计；并注意阅读实验设计的实例，让学生从实践中掌握简单实验设计的内容、方法与原则，学会科学的实验设计，为创新能力的培养打下坚实的基础。
1、实验设计的基本内容
1．1 实验名称 是关于一个什么内容的实验。
1．2 实验目的 要探究或者验证的某一事实。
1．3 实验原理 进行实验依据的科学道理。
1．4 实验对象 进行实验的主要对象。
1．5 实验条件 完成该实验必需的仪器、设备、药品条件。
1．6 实验方法与步骤 实验采用的方法及必需操作程序。
1．7 实验测量与记录 对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确的记录。
1．8 实验结果预测及分析 能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。
1．9 实验结论 对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。
2、实验设计的基本原则
实验设计的基本原则有：单因子与并列因子原则、变量原则、平行重复原则、对照原则。中学阶段所要求的实验设计一般多采用对照的原则，因为科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。
3、实验设计的基本思路
实验设计的基本思路如下：首先，明确实验目的、实验原理及实验要求的基本条件；其次，精心策划实验方法、严格设计实验过程、合理设置对照或变量，并引入科学的测量方法；最后，能够做到有效预测实验结果、科学描述实验结果，并得出科学的实验结论。
4、实验设计应注意的问题
4．1 在掌握实验目的、原理的基础上确定实验方法。
4．2 严格遵循实验设计的基本原则，准确设置对照或变量。
4．3 注意实验程序的科学性、合理性。
4．4 对实验现象进行准确的观察、测量、记录。
4．5 能够预测可能出现的实验结果及其导致原因，并能够得出科学的实验结论。
4．6 多分析实验设计的实例。
5、实验设计的实例分析
“验证成熟植物细胞的渗透作用”实验设计实例：
1．实验名称：观察马铃薯条的渗透吸水与渗透失水现象。
2．实验目的：验证成熟植物细胞的渗透作用。
3．实验原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞通过渗透作用失水；反之则吸水。
4．实验对象：新鲜马铃薯条。
5．实验条件：0.8ｇ·ｍＬ－1的蔗糖溶液、蒸馏水、大试管、有刻度的小烧杯、刀片、镊子等。
6．实验设计的基本原则：对照。
7．实验方法与步骤：
（1）制备3条长度、宽度、体积都相同的新鲜马铃薯条。
（2）将其中的2条分别放入盛有等体积的蔗糖溶液与蒸馏水的烧杯中，另1条放入加塞的空试管中。
（3）2ｈ以后，通过比较的方法观察薯条的长度变化及蒸馏水、蔗糖溶液体积的变化。
8．实验结果预测分析：可能出现的实验结果是：
（1）放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积明显大于蒸馏水体积。
（2）放入蒸馏水中的薯条长度增加，而放入蔗糖溶液中的薯条长度不变，且蒸馏水的体积小于蔗糖溶液体积。
（3）放入蒸馏水中的薯条长度不变，而放入蔗糖溶液中的薯条长度变小，且蔗糖溶液体积大于蒸馏水体积。
（4）薯条的长度及溶液的体积都没有明显的变化。
9．实验测量与记录：将放入溶液中的薯条与试管中的薯条比较观察，并比较烧杯中溶液的体积：放入蒸馏水中的薯条变长、放入蔗糖溶液中的薯条变短，且烧杯中蔗糖溶液的体积比蒸馏水的体积大。
10．实验结论：放入蔗糖溶液中的薯条渗透失水，放入蒸馏水中的薯条渗透吸水。
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