時間：2022-03-22 21:46:43
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇學生實驗設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
新課改提倡通過探究性學習，構建一種積極、生動、自主合作探究的學習方式。因此，教師們越來越注重對學生的探究能力的培養，重視實驗教學在科學課程中的地位和作用，盡可能地讓學生參與探究的過程。例如，在課堂教學(特別是公開課)中盡量穿插大量的實驗內容或將演示實驗改成學生實驗、小組實驗。教學實踐中的這一系列變化引起了教育工作者們的關注和肯定。然而，演示性實驗強調學生對實驗的觀察，如果將大量的演示實驗改成學生實驗，無疑大幅提高了對學生的實驗要求，加大了實驗難度。這反而使學生無法站在一定的高度自信地思考，增加了實驗的盲目性，達不到探究的目的。
因此，實驗教學應按照由簡單到復雜，由教師扶著走到逐步放開，由模仿到獨立的過程逐步進行。在教學中我們還發現學生實驗大都強調實驗技能的訓練、實驗結果的分析、知識性結論的獲得，對于這些驗證性的學生實驗，學生早已習慣于記憶實驗結果和結論，很少有利用實驗數據進行必要的分析和總結，以完成作業的心態用已知的實驗結論解決任何問題或解答習題。從學生的作業等學習反饋情況來看，似乎這部分內容已經達到了教學目標，然而如果以跳出題目等傳統的評價方式來考察學生的話，會發現其實學生并沒有真正掌握這些內容和技能。學生學習過程中出現的應付現象，除了一部分學生的惰性使然外，更深層次的原因在于學生不知如何探究，如何有條理、有步驟地對實驗過程中的各個步驟和現象進行分析和歸納，最終又不得不求助于死記硬背或題海戰術。這無疑有悖于新課改的理念，也很難達到對學生探究能力的培養。
為此，我們可以基于學生實驗的實驗設計為實驗教學的切入點，通過對學生的引導，培養其實驗設計能力，從而提高其實驗探究能力，這也解決了學生在學習過程中不自覺地出現的敷衍心態。下面以一個典型的教學實例加以說明。
從教師在實驗課中對進行引導前后學生對實驗內容的理解的變化可以發現，通過對學生實驗的合理引導，學生在實驗設計的體驗過程中，對“熟知的實驗”有了一個積極主動的思考和解讀的過程，從而更加明確了實驗目標，這樣的教學過程也體現了學生的主體性和教師的主導作用，調動了學生學習科學的積極性和主動性，實現了實驗課堂教學的有效性。當然，在加強教師對學生實驗的指導性、學生學習和思維的導向性時，教師對學生實驗設計的難度要求要適宜，引導要階梯層次分明。若教師要求過高，學生在難以辦到學好的情況下，反而容易產生消極對待，甚至抵觸的心理。
在對學生的實驗評價和學生的實驗報告中還可以發現，在通過教師的合理引導，學生在實驗課后的積極反思和對實驗的改進，以及教師對整個實驗的及時的評價和總結，學生的實驗設計能力和歸納能力有不斷進步的趨勢。通過讓學生參與實驗設計的教學，使學生的探究能力得到培養，最終將學生的科學素養落到實處。
* 2009年度寧波市江東區教育科研招標課題。
創新是一個民族的靈魂，總理在今年兩會政府工作報告中提出“大眾創業、萬眾創新”的經濟前行思路，可見創新能力的培養迫在眉睫。從基礎教育抓起，從學科角度出發，本人認為物理實驗設計能力的培養能很好地提高學生的創新素質。
物理實驗是物理工作者在人為控制條件下，運用儀器、設備，使物理現象反復再現，從而有目的地進行觀測研究的一種方法。實驗是一種科學的方法，它能創造“最確實、最少受干擾”、“保證過程以純粹形態進行”的物理過程。在這個過程中蘊藏著極其活躍的因素，能夠活化學生學到物理知識，提高求知欲望，打開新知識大門，因此實驗是對學生進行創造意識訓練和培養創新能力的有效途徑。《義務教育課程標準》要求學生在分析問題和解決問題時嘗試運用科學知識和科學研究方法。可見新課標對實驗教學給予很高的地位。中考這幾年增加實驗操作考試，試題中實驗題比重增加。全國初中物理知識競賽題有實驗設計的權重，這些都說明素質教育對實驗設計等能提高學生創新素質途徑的呼喚。因此使初中學生形成初步的實驗設計能力很有必要，下面談本人的一些做法。
一、注重平時實驗教學各環節，突出實驗報告的撰寫要求
要檢驗一個學生從整體上把握一個實驗的能力，最直接的方法是看其實驗報告。現在許多初中學生由于有實驗報告冊，做完實驗，填一填就了事，沒有真正自己撰寫實驗報告，缺少對實驗的整體把握。一個實驗報告一般由實驗目的、實驗原理（電路圖）、實驗器材、實驗步驟、實驗記錄、實驗結論等六部分組成。使學生明確實驗目的和實驗原理對一個實驗設計來說，這要求對實驗分類有一定的認識，是研究性的、驗證性的還是測定性的，實驗的器材和操作步驟是由實驗方案變為實踐的階段。在這個階段中，學生的主要任務是：器材選擇、安裝和調整儀器、操作控制實驗條件的變化，觀察測量，取得必要數據，排除可能出現的故障。這是培養學生實驗技能和良好習慣的關鍵階段。實驗記錄和實驗結論部分是從現象上升到理性認識的重要階段。在這一階段中，學生發揮思維的能動作用，學習數據處理的一些方法，了解影響實驗結果的因素，培養實事求是的態度和科學作風。
養成長期撰寫實驗報告的習慣對于形成實驗設計能力的作用是基礎性的、必要性的。
二、選擇典型實驗，加強對學生實驗方法的培養
典型實驗是加強對學生實驗方法培養的載體。例如：在教授溫度計一節時，把體溫計與實驗室溫度計進行對比觀察，教給學生觀察的方法有重點觀察法、順序觀察法（由上到下，由左到右，由表及里）、對比觀察法等。又如探究動能大小與哪些因素有關的實驗時，要先明確動能大小用什么來衡量？于是就有了“轉換法”，通過木塊被推動距離的大小來表示出來，做的功多表明它的能量大。同時，這個實驗還要用到“控制變量法”。又如在教授托里拆利實驗時，說明這是一種等效替代法，通過測量水銀柱產生的壓強間接知道大氣壓強。另外還有微小量測量中的疊加法和放大法等。
實驗方法的培養是形成實驗設計能力的鑰匙。
三、挖掘教材，使課本成為形成實驗設計能力的資源庫
1.對現有題目進行挖掘
義務教育滬科版物理教材中，學生必做的基本操作類實驗有七個，測量性實驗有四個，探究性實驗有九個。特別是探究性實驗對學生的實驗設計能力要求高。
例如第十六章第三節《測量電功率》中“迷你實驗室”有關實驗設計的題目“利用家用電能表測算家用電器的電功率”。學生在學習完伏安法測電阻后，嘗試用新的物理原理測量電功率，這就要求學生對實驗原理、器材、步驟重新進行思考。
再如電學課后習題：有一阻值已看不清的電阻器R1，我們要測出它的阻值，但手邊只有一個電池組、一個電壓表、一個已知阻值的電阻器R2和幾根導線。你有辦法測出R1的阻值嗎？說出你的辦法和理由。這就要求教師引導學生思考：①本實驗與伏安法測電阻實驗比較少了什么器材？多了什么器材？②沒有電流表，要如何測出電流？③電路要如何連接，要直接測出哪些物理量？最終R1的數學表達式是什么？學生完成實驗設計后，還要進一步挖掘題目，如果沒有電壓表，只有電流表，其它條件不變下，如何測出R1的阻值？最后教師要總結這兩種情況下的處理方法，最終要求學生按寫實驗報告的思路寫出設計方案。
2.采用循序漸進的方法
教材中的“迷你實驗室”中的內容有意識、有步驟地培養著學生的實驗設計能力。從一開始的時間、長度估測等操作性培養到全新的實驗方法訓練（如證明發聲體振動，電能表測電功率），一步步加深要求，教師要引導學生一步步成長，穩打穩扎，夯實基礎。
3.在不增加學生負擔情況下，挖掘出提升實驗設計能力的知識點。
關鍵詞：優化；課堂實驗；引領；主動探究
案例
《小蘇打和白醋的變化》是一堂非常典型的科學實驗課，教學過程由三個環節構成：一、觀察小蘇打和白醋；二、觀察小蘇打和白醋反應時出現的現象；三、通過兩組實驗建構科學概念：1．新氣體是一種不支持燃燒的氣體，2．新氣體是一種比空氣重的氣體。結合實際教學，教師從三方面優化課堂實驗設計，引領學生主動探究。
一、以有效為目標，創設生動的演示實驗
演示實驗是引入環節，它具有演示性、展示性和探究性。在本課教學的第三環節中，教師要引導學生得出“新氣體是比空氣重的氣體”。只有讓學生看到新氣體的流動路徑（沉到空氣下部），才能使學生輕松得出結論。但是新氣體是一種無色、無味、看不見、摸不著的氣體，怎樣讓學生看到它的流動路徑成了難題。通過與同行商討，教師決定采取類比的方法———用水來類比新氣體。實驗方法為：準備一個500ML的大燒杯，將高低蠟燭架放置其中，再將染色的水（染色后易于觀察，使效果更明顯）緩緩倒入放有高低蠟燭的燒杯中。實驗現象一目了然：低蠟燭先熄滅，高蠟燭后熄滅。蠟燭熄滅的順序和學生前期用新氣體實驗時的結果是一樣的。緊接著教師引導學生把水和新氣體做一個類比，學生很容易地確認氣體的流動路線：先來到燒杯底部，慢慢地往上升。上升達到低蠟燭所在的高度時，低蠟燭熄滅。繼續上升，達到高蠟燭所在的高度時，高蠟燭熄滅。最后教師通過合理的引導，便能使學生得出“新氣體是比空氣重的氣體”這個實驗結論了
二、發揮主觀能動性，優化學生探究實驗
在小學科學知識的傳授手段中，學生的探究實驗顯得尤為重要。有效的探究實驗要突出探究的問題，凸顯探究的目的。1．優選實驗材料本課教學的第二環節旨在讓學生通過“小蘇打和白醋的反應”這一實驗觀察到以下現象：1．產生氣體。2．發出“嗤嗤”聲。3．杯壁變涼。常規的實驗方法是以集氣瓶或燒杯等玻璃儀器作為反應容器，并在其上方蓋上毛玻璃片，使小蘇打和白醋在內部反應。為了便于學生更好地觀察到實驗現象，得出實驗結論，經過反復嘗試，教師最終決定用自封袋代替玻璃儀器。反應時，將小蘇打倒入自封袋中，封好封口（密封狀態）即可。由于小蘇打和白醋的反應過程中將產生氣體，自封袋便會由原來癟的狀態慢慢膨脹起來。這樣一來學生便很容易的聯想到里面產生了某種氣體，而這種現象是在集氣瓶等玻璃儀器內反應所觀察不到的。同時，為了方便學生操作，教師設計將小蘇打裝入紗布包中，反應時直接將紗布包扔入自封袋內，有效節約了學生倒小蘇打和封口的時間，防止因產生的氣體跑出來而影響學生的觀察和下一步實驗的操作。本實驗的改進既方便了學生的操作，又能使實驗現象更加明顯。能更好的刺激學生的直觀感受，激發學生進一步探究的欲望。2．優化實驗設計本課教學的第三個教學環節分為兩個探究活動:1、探究新氣體是一種不支持燃燒的氣體。2、探究新氣體是一種比空氣重的氣體。第一個活動在第二教學環節之后就順利地完成了———直接將自封袋中的氣體倒向蠟燭，蠟燭火焰熄滅說明新氣體不支持燃燒。第二個探究活動，需要觀察燒杯內的高低蠟燭的熄滅順序。如果仍然按照第一個活動的方法操作，就會出現很多問題，如氣體不夠集中，不夠多，導致蠟燭不能熄滅，操作不慎連同自封袋內的液體一并倒出，自封袋口燙傷等等。實驗效果自然會大受影響，實驗結論必然也是參差不齊。基于該問題的出現，教師及時對第三環節第二個實驗進行改進。具體的方案是：用一根彎頭短吸管將自封袋內部氣體與外部環境相聯通，用手輕輕的擠壓自封袋，內部的氣體便很容易“倒出”，研究燒杯中的高、低蠟燭的熄滅順序也就順理成章了。
三、以實際教學為基本，側重實驗指導
在學生的探究實驗過程中，教師及時、高效的指導有著不可替代的導航作用，為學生的具體操作提供明確的方向。1．探究前的行為引導學生在開始探究前，教師要就實驗中的操作要領、儀器的使用方法等進行提示或說明，要充分估計學生在探究中可能出現的錯誤、危險操作及帶來的后果。本課教學的第一環節中，要讓學生掌握觀察小蘇打和白醋的方法。教師先讓他們回憶生活中用過的觀察方法，學生提出看、聞、聽、摸等，教師緊接著提問：如果是觀察不知名的物體，還可以用這些方法嗎？學生馬上能根據生活經驗說出不能用摸和嘗的方式，因為可能會有毒。這也能有效地提醒他們的安全實驗意識。2．探究過程中的有效指導學生的動手實踐并不是一帆風順的，他們經常會受到阻礙，因而教師應該發揮引領者的作用，在學生的探究工程中，適時、有效的指導，確保探究過程井然有序地開展。本課第三環節的第二部分中，教師已經通過演示實驗讓學生認識到新氣體在燒杯中的流動路徑，使實驗結論呼之欲出。后續的教學中，教師及時運用生活中的實例對學生進行點撥：為什么手一松，氫氣球會飛走？學生很容易能說出氫氣球比空氣輕，所以會往上跑，故而得出新氣體比空氣重，所以會往下跑。“新氣體比空氣重”這個結論也順理成章的得出。學生的探究活動需要教師的指導，但教師并不是做學生探究的指令官。教師要敏銳捕捉有討論價值的問題，針對學生的知識水平、能力大小和具體教學內容進行適當引導，充分放手，讓學生在具體的操作活動中進行獨立思考、發表自己的意見、與同伴進行交流等。教師只有創設出更易于學生觀察和思考的演示實驗，優化出更便于學生理解和操作的探究實驗，側重實驗現象展示的生動性和形象性，才能激發學生深層次的求知意識和學習興趣，引領學生積極主動地進行探究活動。
參考文獻：
[1]馬世紅．新課程實驗與有效教學[J]物理實驗，2004.11
[2]布魯巴克.西方教學方法的歷史發展[c]人民教育出版社，1988.421
要進行探究性實驗設計，必須要清楚實驗設計遵循的原則：
首先，科學性原則。科學性是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離所學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。
其次，可操作性原則。設計實驗時，要考慮到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗藥品比較便宜，實驗操作比較簡便，實驗步驟比較少，實驗時間比較短。
第三，單一變量原則。單一變量原則是實驗步驟設計中非常重要的原則。確保”單一變量”的實驗觀測，即不論一個實驗有幾個實驗變量，都應做到一個實驗變量對應一個反應變量；即控制其他因素不變，只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響。除了整個實驗過程中欲處理的實驗因素外，其他實驗條件要求做到前后一致。
第四，嚴謹性原則。這里包含兩層意思，一是對比實驗，通過設置實驗對照對比，即可排除無關變量的影響，又可增加實驗結果的可信度和說服力。通常，一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組，是接受實驗變量處理的對象組；對照組，對實驗假設而言，是不接受實驗變量處理的對象組，至于哪個作為實驗組，哪個作為對照組，一般是隨機決定的，這樣，從理論上說，由于實驗組與對照組的無關變量的影響是相等的，被平衡了的，故實驗組與對照組兩者之差異，則可認定為是來自實驗變量的效果，這樣的實驗結果是可信的。二是平行重復同一實驗，即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為解決這個問題而提出的。
在遵循以上原則的基礎上，就可以引導學生進行探究性實驗設計。
首先要對實驗原理進行探究。原理探究是指對實驗進行理論上的探討，主要解決完成實驗任務的理論問題。進行相關原理探究時，要根據學生實際情況，教師通過一定的情景引發問題，展示實驗設計任務，確定整堂課的學習方向。由于探究性實驗本身往往有一定難度，問題的設計就顯得尤為重要。設計的問題恰當，可以引導學生思考，有助于探究；設計的問題不恰當，則會使探究式實驗喪失應有的作用。適當設置情景問題，讓學生不但知道怎樣做，還要知道為什么這樣做，真正使學生在做中學，在學中思。然后組織同學們展示討論的成果并對各原理進行評價，判斷其合理性和可行性，最后選擇出可行的原理，為下一步的探究做好準備。
其次是探究出科學可行的實驗方案。從課本知識入手，培養學生大膽質疑的能力，養成探究習慣。人們求知識的過程，是一個不斷破舊立新的過程。正是懷疑推動人們去思考，去探求未知的領域。所以根據學生實際，設計富有啟發性的實施方案，并給予巧妙的設“疑”，是啟發學生積極思考，培養學生創新意識的重要手段，也有利于激發學生探究性學習和創造性思維。善于疑，敢于疑，是走向真理的必經的階梯。疑是思之始，學之端，鼓勵學生大膽質疑是十分重要的。但是，要引導學生以正確的態度質疑，不可陷入懷疑主義的怪圈中。首先要引導學生思考實驗步驟設計中隱含的科學方法，引導學生了解實驗的思維過程，提出探究性的問題，培養學生探究的興趣；然后根據實驗可能的各種條件，讓學生自行設計實驗，進行實驗操作，并作認真記錄，引導學生分析實驗結果，由結果推導出結論，培養科學探究能力，最終使學生形成：提出問題設計探究結果分析評價的探究式學習方法。
所以在學生選擇出可行的實驗原理之后，教師不能直接給出肯定或否定的判斷，也不必提示實驗方案，應該由學生根據原理進行實驗設計，將抽象的原理與實際的實驗任務結合起來，設計實驗方案。將學生進行分組，每組選擇上一步中確定的可行原理進行設計，完成設計之后，每組選派代表將本組的設計方案進行展示和講解，其他同學提出疑問和指出缺漏，最后，大家選擇出可行的方案。
第三是根據實驗方案進行實驗驗證。前面兩步是理論上的設計，該設計是否合理，還有待實驗來驗證，因此，探究性實驗設計的教學必須有實驗驗證的階段。在實驗驗證中，教師要事先估計到學生可能出現的實驗方案，從而準備好可能需要的儀器、試劑和用品。每組學生可以自主選擇自己認為合理的方案進行實驗。在實驗過程中，教師要提醒學生不僅注意操作，更要做好記錄，獲得足夠的信息，以便對實驗設計進行評價。最后，根據實驗結果和記錄分析實驗結果，得出對該方案的評價并提出解決和改進的辦法。
關鍵詞：關注未來發展；多維一體化；化學實驗設計；探索
化學實驗設計是指在實施化學實驗前，根據相關實驗目的和要求，運用化學知識與技能，按照一定的實驗原理對實驗儀器、裝置、步驟和方法等進行統籌安排與規劃。化學實驗設計是連接教師教學理念和教學實踐的橋梁，也是構成實驗課堂教學設計的核心。通過實驗設計活動可以重新整合教學內容、改變教學方式、提高教學效率、培養學生實踐能力、達成多維教學目標。探索新型化學實驗設計，對于學科學性與創造性、調整教師課堂教學行為、深化課堂教學改革、促使課堂教學從“有效”走向“高效”都有重要的實踐意義。
一、設計隔裂化：當今高中化學實驗設計之形
關注學生未來發展的教學背景下，高中化學教學應重在幫助學生構建化學基本觀念、教會科學研究的方法、培養學生的思維能力、養成實事求是的科學態度。那么，化學實驗設計應呈現多樣化學習方式，以滿足學生親身經歷實驗探究活動，激發學習興趣并產生學科情感、掌握基礎知識并理解學科的本質、獲得化學研究方法并形成綜合實踐能力。然而，審視當今高中化學教學卻發現，多數實驗設計將形式、內容、方法彼此隔裂，滯后于課堂教學改革的需求。
（一）實驗設計僅以知識為軸心導致實驗教學目標單一化
幫助學生形成化學概念、獲取理論知識、訓練操作技能僅僅是化學實驗教學目標的重要組成部分，而不是全部，固守傳授知識為中心，就會導致實驗設計的內容陳舊單一、設計的操作“照方抓藥”、執行設計的過程缺少思維含量，實驗教學目標就不能得到全面落實。如“噴泉實驗”是高中化學最重要的實驗之一，依據傳統實驗設計，教學活動的程序是：“用美麗噴泉吸引學生引導分析釋疑得出‘氨氣極易溶入水且氨水顯堿性’的知識結論”。從表面上看，這種緊盯興趣培養與知識落實的實驗設計沒有什么問題，但仔細斟酌即可發現，這里只是關注了知識與技能、情感與態度的教學目標，沒有動手操作機會，也未激起學生深層次思維活動，缺失過程與方法教學目標的落實。若從已學的C02和S02的性質入手，讓學生完成圖1（a）所示的對比實驗，隨之探討出圖1（b）實驗，經歷操作后，優化設計出圖1（c）所示的“噴泉”實驗，不僅能讓學生獲得更寬泛的知識，還能將實驗操作興趣轉化為探索興趣，無痕地引誘學生提出假設、設計方案、置身于實驗創新活動。
此可見，引導學生參與實驗設計過程，能把實驗教學從單純地、簡單地傳授知識，自然地、潛移默化地引入“感知―深化―內化―拓展―操作―評價”的學習過程，促成多維教學目標的融合。
（二）實驗設計僅依課本為內容使致實驗探究過程碎片化
高中化學教科書上每一個實驗都有現成的實驗設計，若照搬教科書的實驗內容，實驗的探究性、驅動性、趣味性的整體功能就會被撕裂，學生僅能學到零星瑣碎的知識，并隨時間的推移而遺忘，學生未來發展所需的思維方法與實踐能力就難以形成。如濃度對化學平衡的影響，《化學反應原理》（蘇教版）中實驗設計是依據反應：2CrO42-（黃色）+2H+ Cr2O72-（橙色）+H2O， 加入NaOH溶液以減少H+濃度和加入HNO3以增加H+濃度進行對比實驗，通過觀察溶液顏色變化而得出濃度對化學平衡移動的影響。若完全按課本設計實施，學生不需思考即可完成實驗，只能幫助學生記住化學知識。若利用加入NaOH溶液顏色變化疑似被稀釋而引起的事實，讓學生感到實驗信度不夠，引起認識沖突，并緊扣變量控制的思想，給予更寬泛的知識信息，鼓勵學生提出假設、設計實驗方案、置身于創新研究活動之中，使實驗探究更有過程系統性，充分展示探索的魅力。
（三）實驗設計僅靠操作來支撐卻致實驗教學過程形式化
實驗操作不是萬能的，熟練的操作并不等于綜合實踐能力。實驗設計孤立地強調實驗操作，舍去實驗方案產生的過程，學生知其然而不知其所以然，就不能對其未來發展帶來啟示。實驗設計應讓學生有獨立的想法，并有所改進有所發現，想一百條路，只要對了有一條，就是了不起。如“配制一定物質的量濃度溶液”所涉及的實驗儀器名稱、用途、構造、操作方法以及和藥品顏色、狀態、濃度、性質、存放、取用等知識都需要記憶。于是，許多教師就嚴格要求學生按圖3所示的程序去操作，以實現“做中記”。
這是照本宣科，機械模仿式實驗，只能讓學生進行無意義記憶，難以激起學生的創造思維活動。高爾基說：“如果學習只在模仿，那么我們就不會有科學，就不會有技術。”這種形式化的實驗設計對學生明天的啟示作用不會很大。其實可以從容量瓶、量筒等儀器特征入手，制造探究點，讓學生去思考儀器制作特征，并規劃實驗，不僅可以強化知識的記憶，而且還激發學生不斷追求卓越的創新意識。
（四）實驗設計僅憑結果論成敗引致實驗教學方法格式化
通過化學實驗得出相關結論是必要的，但僅為結論而設計實驗就會衍生“實驗操作觀察現象知識結論”格式化的教學方法。化學實驗能為學生展示鮮活事實，不僅能讓學生看到“是什么？”還能激發學生去探究“為什么？”況且化學實驗過程往往也會產生新生變量，致使實驗現象出現諸多變數，當真實的實驗現象與預期結果不一致時，這種格式化教學方法或回避或自圓其說，失去了學生探索化學規律的契機。如Na2CO3溶液與NaHCO3溶液的鑒別，向Na2CO3溶液與NaHCO3溶液中分別滴入CaCl2溶液，卻發現均產生了白色沉淀。多見教師用“藥品含雜質實驗失敗”加以修飾后就不了了之，卻沒有引導學生從溶液中各離子的行為著手去深入探究，浪費了非預設生成的教學資源。若設置問題：①CaCl2溶液為什么既能與Na2CO3溶液反應，又能與NaHCO3溶液反應？②用MgCl2溶液替換CaCl2溶液是否可行呢？③若用鹽酸分別與NaHCO3和NaHCO3溶液反應鑒別可行嗎？應注意哪些事項？那將會激起更多波瀾，也顯得教學方法靈活多變。
（五）實驗設計僅把興趣作落點招致實驗教學效果空泛化
化學實驗是激發學生學習興趣最活躍、最現實的因素，沒有不喜歡做化學實驗的學生，也沒有學生不喜歡做的化學實驗，只要能給學生帶來適宜感官刺激的實驗，都能帶來愉悅的學習心情。但沒有必要一味地強調利用實驗激發興趣，化學實驗本身就能讓學生積累直觀感性經驗，獲取直觀興趣。如高中化學涉及到的Na2O2性質實驗，許多教師用鑷子夾上沾有Na2O2的棉花團，伸入Na2C03與HCl反應的小燒杯口處，發現C02與水不但不能滅火，反而使棉花燃燒起來。就此吸引學生，激發興趣，分析釋疑，得出“Na2O2與C02和水反應生成02”的結論。看似成功之舉，可仔細斟酌就會發現這里有許多疑點，難道棉花自發燃燒就一定有02生成嗎？顯然，這是把知識看成了定論，把學習看成是知識從外到內輸入的過程，缺少實驗創新設計及實驗研究，僅僅讓學生獲得了Na2O2性質的知識，實驗被置于輔助地位，充當了服務性角色，教學過程也表現為空泛化，低估了學生的認知能力及學習過程的能動作用，忽略了化學實驗誘導學生發揮想象力的功能。
二、 理念靜態化：割裂高中化學實驗設計之因
化學實驗設計具有動態發展性，只有走在實驗教學發展之前的設計才能引領實驗教學的創新，但如如何把握實驗設計發展的方向？怎樣讓實驗設計貼近真實的教學追求？對高中化學教師的經驗與智慧都是挑戰。這也是導致實驗設計滯后于教學需求的根本原因。
（一）受制于化學課本實驗的誘導作用
編寫教科書必須依據課程標準，反映課程的基本理念，教科書中的實驗設計具有普適性、基礎性、權威性，為教師提供了示范和啟示，也必然對教師的實驗設計產生誘導作用。但教科書存在相對靜止性，也不一定完全適應特定的學生，如果不從“教教材”轉向“用教材教”，就會把教科書看成唯一的信息來源，必會遮擋視野，就不可能產生優秀的實驗設計。
（二）缺乏對實驗教學功能的動態理解
化學實驗教學功能又是動態的，隨著教學改革的深化而逐步升級，過去人們重點關注了化學實驗教學激發“感知興趣、操作興趣”的功能，而在未來發展視域下，更關注激發“探究興趣、創造興趣”的教學功能。高中化學實驗設計只有為學生制造手腦并用的機會，讓感知與思維相結合，理論和實踐相結合，才能促使化學實驗教學激發學習熱情、提高學習能力、萌發創新意識、培養勇于實踐精神、形成未來發展所必備的獨立工作和獨立思考綜合實踐能力。可是，當今高中化學教師能夠全面認識者較少，能夠綜合考慮各個因素精心實際實驗者更少。
（三）沒做到實驗探究環節的科學組合
實驗探究是實施新課程課堂教學改革的重點，也是亮點。探究性實驗以其探索性、發現性和創造性對促進學生未來發展起到直接地啟迪作用。實驗探究應包括“提出問題猜想和假設制定計劃進行實驗收集證據解釋與結論反思與評價表達與交流”等基本環節，具有全程性。可很多教師片面地固守“實驗乃知識之源”、“實驗是獲取知識的重要手段”、“實驗可以激發學生學習興趣”等教學觀念，實驗設計只青睞于探究形式，卻在關鍵環節上“虛晃一槍”，導致學生在課堂上熱熱鬧鬧而沒有感悟，實驗做過而大腦還是空空蕩蕩而沒有思維。思維是核心，是學生未來發展的基礎。而對猜想、假設、篩選等環節科學組合起來，是培養思維活動的最有效的載體，實驗設計不能將這些重要環節有效落實，就難以激起思維活動，也不會碰擦出創造的火花。
三、多維一體化：優化高中化學實驗設計之路
所謂“多維一體化”是指以關注學生未來發展為目標， 優化重組化學實驗教學資源，改變實驗呈現方式或實驗活動程序，促成高中化學多重實驗教學功能融合為一體的實驗設計。執行“多維一體化”實驗設計，不僅讓實驗教學成為弄清化學知識本源、激發學生學習興趣、幫助學生構建化學觀念的載體，而且成為體驗化學研究過程及科學探究方法載體，還成為培養思維能力及綜合實踐能力的載體。
（一）巧用課本完善實驗設計促成多維目標融合
首先，對課本中過于簡單的實驗設計進行重組，以延伸實驗教學曲度，將深層次問題暴露給學生，激起思維砥礪，實現立體式學習目標。如“溫度對化學平衡影響”的實驗設計，教科書中（蘇教版）依托反應：
粉紅色藍色
通過對比實驗，讓學生觀察改變溫度時溶液顏色變化，進而探討溫度對化學平衡的影響。而人教版與魯科版延續了過去全國統一“高級中學化學課本”的設計思路，如圖3所示。
可見，前者設計過于簡單，后者設計沒有考慮到溫度升高燒瓶內氣體的壓強增大，引起多個變量，不嚴密。引導學生從設計不合理之處著手，提出改進方案，逐步篩選與評價得出合理實驗設計，將能有效地帶領學生完成一個完整的探究活動過程。
其次，正確對待課本上有缺陷的實驗設計，從某種意義上講，沒有完美無缺的實驗設計，正因為存有缺陷，才使化學實驗教學變得更富有挑戰性，才能找到培養學生創新思維的時機。抓住實驗設計缺陷，引導學生合理改進可延伸探究的空間。如探究不同催化劑對H2O2分解反應具有不同催化作用的實驗，最早版課本設計為圖4（甲）所示實驗裝置，后來版本中考慮到注射器有阻力，會造成實驗誤差，演進為圖4（乙）所示的實驗設計裝置。
其實，圖4（乙）所示實驗裝置仍然存在諸多問題，教師可以引導學生從新生變量角度去分析，即發現兩個裝置均未考慮到分液漏斗放下的H2O2溶液體積對產生O2體積的影響，會造成較大的誤差。進一步引導學生討論，最終進化為圖5所示實驗設計。
實踐表明，課堂中引導學生對教材實驗設計進行改進，最易激活思維，會使教學活動成了智力體操、成為理解掌握知識的試金石、成為幫助學生釋放強烈求知欲望和創造激情的工具。對課本中實驗進行重組、延伸、改進、優化，擴展了實驗活動的空間，制造了手腦并用的機會，獲取了知識、學會了方法、增加了樂趣，最大限度地融合了知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀的三維教學目標。
（二）對比思維植于實驗設計坐實探究活動過程
對比思維是既能關注事物共性，又能考慮事物個性的思維過程，具有挑戰性和思想博弈的，是達成多維學習目標的自然過程。運用對比思維幫助學生建立新舊知識之間的聯系，促進知識遷移，實現信息融合，進而豐富學習過程、優化認知結構、推進實驗設計創新。如“鹽類水解”課本實驗設計是測定NaCl、Na2CO3、NH4Cl、CH3COONa、AlCl3等鹽溶液的pH值，再讓學生找出規律，得出結論，這樣的實驗設計還是以知識為中心的一維設計，并未實現多維學習目標的融合。若改用“鈉與同濃度FeCl3、CuCl2溶液及水反應進行對比”，誘導學生產生對比思維，即可誘發學生質疑：都是與水反應，為什么劇烈程度不同呢？ FeCl3溶液與CuCl2溶液的濃度相同，為何FeCl3溶液反應更加劇烈呢？等問題，教師順勢引導學生剖析實驗現象，即可深刻理解鹽類水解知識，得出鹽類水解規律。
可見，通過直觀清晰的對比，學生自然會在實驗活動過程中透過現象想本質，獲取了化學知識，增強了探究力度，掌握了研究方法。
（三） 簡單裝置引發實驗設計有效整合教學資源
化學儀器的種類屈指可數，但這些儀器按不同的方式組合起來，可使化學實驗教學變得豐富多彩。象圖6所示的裝置，借用奧斯本檢核表法給學生以強制性思考，看能否顛倒？能否他用？能否替換？能否改變？能否借用？能否組合？等等。從一個簡單裝置入手，開發多種裝置實現一物多用，可以發展學生的求異思維，在求異思維活動過程中整合教學資源。如圖7所示，習慣上被看成是兩類防倒吸裝置，在實驗設計過程中，可引領學生共同探討出許多重要用途，且稍加該變，兩類裝置還可以互通，如圖8所示。
顯然，從一個簡單裝置出發，可讓學生身臨變換過程，提出多種合理、不合理或部分合理的設想，并發散聯想，就會激勵學生將相近的、相似的、相反的化學知識聯系起來，加以對比，實現教學資源自動整合。這就讓化學實驗成為鞏固知識載體，成為領悟過程與方法的載體。
（四）磁性問題滲透實驗設計提升主體參與效度
問題是課堂教學的靈魂，是引起認知矛盾沖突前提，學生有了認知矛盾沖突就會產生學習內驅力，就會積極主動的思考。在實驗設計過程中，不失時機地設置一些磁性問題吸引學生去思考，激起學生縱橫聯系化學知識，可幫助學生將理論知識轉化為實踐能力。如將SO2氣體通入BaCl2溶液中會有什么現象？是學生易錯點，也是需要設計化學實驗得以證實，若僅就單一問題設計實驗進行操作，顯得平淡，不會引起學生認知矛盾，若配置磁性問題設計實驗：
①將CO2氣體通入BaCl2溶液中會有什么現象？請設計實驗實證。
當學生經歷“猜想實驗分析得出結論”后，教師就提出問題②：
②將SO2氣體通入BaCl2溶液中會有什么現象？
按常理分析，上述兩種情況類似，兩者應該都不能發生反應，可無論是教師實驗還是學生在每次實驗中均能發現有沉淀產生，這種意外實驗現象，最易引起認知沖突。教師抓住契機，提出問題③：
③將SO2氣體通入BaCl2溶液為什么會生成沉淀呢？沉淀物是什么？請設計實驗找到原因。
引導學生從“+4價硫的還原性”出發，提出假設，設計實驗，合理地用化學知識去解決，并發現此沉淀為BaS04。
由此可見，將磁性問題滲透在實驗設計活動中，能幫助學生明確實驗探究的內容和方向，為制定探究計劃、設計實驗方案奠定了基礎，充分發揮主體參與的作用。
（五）預設生成創新實驗設計促進學生心行相溶
在化學實驗教學中往往會遇到異常實驗現象，捕捉這些見怪不怪的現象，引導學生從不同的角度去揭示內涵，改進或優化實驗設計，自然會增加實驗設計的思維含量，延長實驗活動刺激的時間，促進化學實驗活動與學習情感的融合。
如“乙醛與氫氧化銅反應和銀鏡反應”兩個實驗，可能會出現前者看不到有紅色沉淀生成，后者是黑色沉淀也看不到銀鏡出現。預設實驗現象與課本上不一致時，應引導學生質疑：為什么與課本上不同？導致原因是什么？ 引學生入憤悱狀態，就會產生種種假設：
①可能由于實驗中溫度過高，導致Cu（OH）2分解產生了黑色的氧化銅沉淀。
②課本要求強堿NaOH溶液應過量，現在不出現紅色沉淀可能是由于強堿不足。
③按操作要求使用2%CuSO4溶液很稀，且用量才幾滴，很顯然是控制生成氫氧化銅的沉淀量。若是硫酸銅溶液用量多，生成氫氧化銅的量自然多，在加熱時，氫氧化銅部分分解而出現黑色沉淀。
④l0%NaOH溶液要用到2 ml左右，跟2%CuSO4 溶液用量相比，堿液明顯要過量，說明Cu（OH）2對醛基的氧化性，必須是在堿性介質中才能發生。所以配置氫氧化銅懸濁液時，NaOH溶液要過量，才有紅色的氧化亞銅生成。
⑤在實驗操作中，乙醛的用量為0.5 ml。若用量多了，產生的氧化亞銅再被乙醛還原，生成的銅附在試管內壁而形成銅鏡。如果乙醛的用量太少了，在反應中則生成黃色的氫氧化亞銅沉淀了
可見，通過對實驗活動過程的非預設現象的分析、探究，更能喚起了學生的強烈的求知欲，進而培養了學生的學習興趣，激發了學習動機，將“苦學”變為“好學”、“樂學”，學生會有更多的思維活動，視野也會更加開闊。
總之，將化學實驗的激趣功能、認知功能、方法功能、能力功能、人文功能等融合在同一探究過程之中，把知、情、意、行統一在不可拆分的課堂教學活動之中是實驗設計的追求。
參考文獻：
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1 課程實施
1.1 課程目標：通過該課程的學習，使學生熟悉科研工作的基本過程，掌握人體機能實驗研究的基本技能，并在此基礎上，提高學生的自學能力、發現問題與分析、解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識，以全面提高醫學生的綜合素質。
1.2 課程內容：在較好地掌握機能學的理論知識和前期機能實驗的前提下，七年制醫學生就可以實施自行實驗設計。整個設計過程大致有3個階段，分別為選題和可行性論證階段、實驗操作和考核階段以及實驗結果分析和答辯階段。
1.3 選題和可行性論證：選題主要由學生利用課余時間查閱資料確定，而可行性論證則用4學時以討論的方式進行，主要對選擇內容的科學性、創新性和可行性進行論證。對于七年制醫學生來說，選題的科學性沒有太大困難，一般都會利用業余時間查閱大量國內外文獻。所出現的主要問題是選擇的課題太大，現有的實驗儀器和試劑無法滿足實驗要求。所以，在選題前要強調充分利用現有的儀器和實驗條件。選題的創新性對于七年制學生來說是重要的， 教師要解決好創新性和可行性之間的關系，對實驗中可能出現的問題要有充分的估計。對于七年制學生來說，自行設計的目的并不是為了發現一個新的生理學規律，而是為了 通過這一階段的學習，掌握醫學研究的選題和可行性論證的方法。
2 實驗操作和考核
與五年制學生的操作考核不同的是，由于七年制學生考核的實驗內容是自己設計的，很多實驗是沒有人做過的，或者是在原有實驗的基礎上進行較大的改進，具體的操作步驟和參數設定在實驗指導上都查閱不到，這樣造成在實驗考核中遇到一些問題，但主要考核同學的基本操作就可以，這部分內容12學時。
3 結果分析和答辯
實驗結束后，教師要求學生寫出1份完整的科研論文，完全參照科研論文的格式、要求來寫。由同學做論文報告，報告的重點在結果和分析討論上。報告內容最后以答辯的方式進行討論，由3名任課教師組成的答辯委員會及其他同學對實驗結果進行提問。通過這一階段的訓練，使學生對科研論文的撰寫和答辯的過程有所了解，這部分用4學時來完成。
4 效果及評價
1.轉變高中生物實驗設計的觀念
在高中生物教學過程中，教師要認識到實驗設計的重要性，改變傳統的實驗設計教學理念.教師首先要重視實驗設計，在固定的生物課時的基礎之上，提高實驗設計的教學比重.生物教師不斷進行實驗設計觀念的更新，認識到實驗設計對教學的重要意義.不斷的學習生物的理論知識和教學觀念，加強自身的實驗設計能力，以及實驗的引導能力，帶動學生進行合理的科學的實驗探究.
2.依據教材內容設計生物實驗
生物教師要明確進行生物實驗設計的目的，就是讓學生對高中生物有清楚的了解.因此在進行實驗設計過程中要將涉及的內容和教材的知識進行緊密的聯合，在學生現有的生物儲備基礎之上進行生物實驗的設計.只有設計在學生能力范圍之內的生物實驗，才能夠充分調動學生的主動性和積極性.教師在進行生物實驗設計時還要適當地加入一些有趣的創新，讓生物實驗更加有趣生動，這樣可以提升學生參與實驗的積極性.在設計生物實驗的時候就是要告訴學生進行生物實驗的目的，讓學生明確實驗探究的要求，從而進行針對性的實驗學習.例如在進行“觀察細胞的有絲分裂”這個生物實驗設計時，教師要，給學生時間讓學生自制洋蔥根尖的有絲分裂裝片，讓他們在顯微鏡下自己來觀察細胞的有絲分裂.在設計實驗的時間控制上就要給學生留出這部分時間，讓學生能夠耐心細致地觀察生物的現象.為了提高生物實踐設計的效率，教師可以引導著學生提前進行預習，掌握生物實驗的操作方法，這樣可以在進行實驗的時候，加快速度提高效率.
3.做好生物課堂演示實驗設計
高中生物實驗一部分是課堂的演示實驗，還有一部分是實驗室的操作實驗.生物課堂演示實驗扮演著重要的角色，可以起到良好的示范性作用.學生在課堂演示實驗過程中能夠明白生物的規律和概念，加強記憶能力.因此教師在設計生物課堂演示實驗的過程中，要注重學生思維的啟發，引領學生進行生物思考.教師在生物實驗設計過程中要提升實驗的成功率.成功的實驗可以節省課堂的演示時間，還會讓學生領悟到生物學的奧秘.相反，若是生物課堂中總是出現差錯，那么就會讓學生對生物理論和生物概念產生懷疑.因此教師在進行課堂實驗演示之前要進行良好的實驗設計工作.要進行教材的深入研究，掌[HJ1.7mm]握生物教學的目的，提前做好演示實驗.教師做好緊密的生物實驗設計，配合著熟練的操作，順利的完成課堂的演示實驗，滿足學生的好奇心.
在實驗設計過程中還要保證實驗的可觀性.生物實驗是讓學生來進行觀察的，不具有可觀性的生物實驗就失去了演示的作用.所以教師在進行生物實驗設計的過程中，要注重生物實驗環境的選擇，盡量在亮度適中、光線較好、位置較高的地方進行實驗，讓全班的同學都能夠清楚的看清生物實驗的過程.教師在實驗操作中要嚴格的按照教材的要求進行，將實踐和理論相結合，一邊演示一邊教給學生觀察，提高學生的理解和記憶能力.
生物實驗設計過程中要始終的滲透生物思想.學生在觀察生物實驗的時候能夠加強對生物的理論和概念的認識，在分析總結過程中進行創造，提升自身的思考力和創造力.教師對學生進行思維方向上的引導，可以提高學生對生物的領悟能力.例如在學習“酶的高效性”生物實驗設計過程中，教師為了提高學生的生物思想就可以采用提問的方式，提前設計好提問的問題，引發學生進行知識的探索.教師讓學生觀察試管中的氣泡在量和速度方面有哪些區別？兩個試管中的衛生香燃燒時有什么區別？產生這些區別的原因是什么？這樣學生在認真地回答問題過程中就進行了生物知識的深入思考，加強了對生物學的理解.
4.鼓勵學生進行生物分組實驗設計
生物學是一門以實驗為基礎的科學，生物學的基礎理論都是建立在實驗基礎上發展起來的。因此，實驗在生物教學中有很重要的地位。隨課程改革的不斷深入和研究性學習的廣泛開展，高考對生物學實驗的考查要求越來越高。從近幾年的實驗題在高考中的題型變化來看，單純考查課本實驗內容的試題已很少出現。而以課本實驗為依托，側重考查學生對實驗進行設計、分析和評價的能力成為命題趨勢。命題考查的幾種形式有：1.找出實驗設計中的錯誤并改正；2.補充和完善實驗；3.分析實驗結果并得出結論；4.設計實驗方案，寫出實驗步驟。其中，設計型實驗題更是熱點。因為這類題能較全面地考查學生的實驗知識和基本技能，分析和解決問題的能力及創造能力。
二、生物實驗設計復習策略
（一）掌握理論基礎，作到心中有數
1.實驗設計的基本內容
一份完整的實驗設計方案，一般包括這樣幾方面的內容：（1）實驗課題：是關于一個什么內容的實驗；（2）實驗目的：要探究的某一科學事實；（3）實驗原理：進行實驗依據的科學道理；（4）實驗對象：進行實驗的底物；（5）實驗條件：完成該實驗必需的材料用具；（6）實驗方法與步驟：實驗實施的具體方法及過程；（7）實驗現象：實驗過程中發生的事實；（8）實驗結果的預測及分析：能夠預測可能出現的實驗結果并分析導致的原因；（9）實驗結論：對實驗結果進行準確描述并給出一個科學的結論。
2.實驗設計的基本原則
（1）科學性原則
即在實驗設計中必須有充分的科學依據。整個實驗設計的思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科的基本原理。
（2）簡便性原則
設計實驗時，要考慮到實驗材料容易獲得，實驗裝置比較簡單，實驗藥品比較便宜，實驗操作比較簡單，實驗步驟較少，實驗時間短。
（3）隨機性原則
隨機性原則是指被研究的樣本是從總體中任意抽取的。這樣做的意義在于：一是消除或減少誤差，二是平衡各種條件，避免實驗結果的偏差。
（4）單因子變量原則
指在實驗中控制其他因素不變，只改變其中一個因素，觀察其對實驗結果的影響，而這個因素就是該實驗中所要研究的因素。
（5）對照性原則
實驗中的無關變量很多，必須嚴格控制，才能平衡和消除無關變量對實驗結果的影響。設立對照實驗就是消除無關變量對實驗結果的影響，鑒別實驗中的處理因素與處理因素的異同。通常有以下幾種對照類型：空白對照、條件對照、自身對照、相互對照、平行重復。
即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復幾次實驗，觀察其對實驗結果影響的程度，這樣可以避免偶然因素下的誤差。
（二）實驗設計的基本方法
1.設計思路
準確把握實驗目的，細心弄清設計要求，精心策劃實驗方法，合理設計操作過程，嚴格設置對照實驗，準確預測實驗結果，分析得出相應結論。
2.設計步驟
（1）假設的提出
根據題設的要求，先確定變量x，在此基礎上提出假設，常可描述為：“當條件x存在時，事件p能發生；當條件x改變時，事件p不能發生或發生的程度發生改變。”
（2）確定實驗方案
根據提出的假設，明確實驗目的和原理，充分利用題目中給出的實驗試劑和材料，確定實驗方案，設計對照實驗。 轉貼于 （3）敘寫操作步驟
描述過程用詞要科學、準確，遵循實驗設計的基本原則。操作步驟要求條理清晰，簡明扼要，一般不宜連續描敘，往往可分段敘寫，按分組、編號處理（設計對照實驗）觀察、記錄的思路進行。設計對照實驗，要控制好單一變量，即除變量x唯一不同外，其他條件一樣。因此敘寫常用到“相同”、“相等”、“等量”等詞。
（4）預測結果、結論
根據原理及已有的知識推測實驗現象，分析得出結論。在回答問題時，有時可根據實驗假設預測可能出現的結論再反推實驗結果（現象）。
以上只是解答實驗設計題的一般思考方法。在解題過程中，應根據實驗設計題的具體情況和要求，作出正確的回答。
三、生物實驗復習實踐
（一）以課本為基礎，掌握理論
現行的教材中對生物學實驗設計的基本原則和方法等內容沒有專門的系統的闡述，而是把它們隱含在教材的實驗內容和生物學史的內容之中。這就要求教師應善于發現并挖掘出教材中的隱含信息，幫助學生了解和掌握實驗設計的理論知識。
（二）加深加廣，拓展實驗教學
分析教材中的實驗，發現實驗內容少且缺乏系統性的方法指導，這對于學生全面了解實驗設計的理論知識是不夠的。因此，在教學中可以適當地補充生物學的經典實驗，著重讓學生了解實驗者實驗意圖，認識實驗的形成過程，分析實驗中設置的實驗條件的目的。這對于學生進一步理解實驗設計的原則，掌握實驗設計的方法，都是十分重要的。
（三）實驗重設，樹立信心
進行實驗設計的初期，學生對實驗設計方案的思路模糊，存在畏懼的心理。此時教師可采取由淺入深，循序漸進的策略，幫助學生樹立實驗設計的自信心。課本實驗是學生既熟悉又親切的知識，教師在課本實驗的復習中可靈活地改變實驗的某個條件，讓學生模仿課本實驗的程序進行簡單的實驗設計，使學生從中獲得成功感，增強對實驗設計的興趣；同時在“模仿”的過程中訓練學生實驗設計的思維方式，使學生初步形成實驗設計的思路，為實驗設計實施的可行性奠定良好的心理基礎。
（四）典型剖析，理順實驗設計的思路
在課堂上，教師可選擇經典題型作為范例，以高考題作為典型例題，說服力強，可信度大。最后再拿出高考題的準確答案及評分標準，讓學生知道如何才能真正解決問題，拿到高分。
（五）專題訓練，培養能力
“實踐出真知”，只有將知識應用于實踐，才能加深對知識的理解和鞏固，從而形成相應的技能。學生在明確了實驗設計的基本原則和思路之后，一定數量的設計練習是必要的，它可培養學生綜合處理信息的能力、邏輯思維能力以及語言文字的表達能力等，提高實驗設計題的應答準確性。
一、教材資源的再開發，是優化實驗設計的基礎
優化實驗設計是在傳統實驗基礎上的延續和發展，需要學生自己探索實驗方法，選擇實驗器材和藥品，評估實驗成敗，這對提高學生的實驗技能和素質，培養獨立探索精神和分析問題、解決問題的能力無疑是有益的。
通過優化實驗方案設計，讓學生體驗創新發現的樂趣，使思維受阻的學生豁然開朗，并激起思維的共鳴，提高學生思維的發散性。從調查結果中得出，優化化學實驗能抓住學生的心弦，設立疑問、激發興趣，可使學生以積極的態度、振奮的狀態投入到化學的學習中。
二、準確運用知識遷移，是優化實驗設計的途徑
小到知識點之間，大到整個章節，關鍵是教師怎樣利用學生已掌握的知識，去搭橋開路。在進行知識遷移發散過程中，應遵循由已知到未知，由具體到抽象的原則，注意培養學生運用已有知識，促進知識的遷移，要從學生實際出發，合理安排聯系。無數成功的實踐告訴我們，聯系學生以前或正在學習的其他學科知識，能使學生反應更快，教學效益更好。
以點帶面，用一個實驗設計帶動了許多知識的綜合鞏固應用，涉及知識面較廣，包括酸的性質、二氧化碳的性質、質量守恒定律及壓強等相關的物理知識，設計出許多精彩的實驗方案。通過學生的自主思考，主動探索，就能順利地實現知識的遷移，并設計出較優的實驗方案，充分促進知識、能力、思想三方面的和諧發展。
三、運用問題生成設計情境，是優化實驗設計的核心
在化學實驗設計中，要合理設置、引導學生提出核心問題，牢牢把握核心問題，把它作為貫穿實驗的思維主線，圍繞它進行猜想和假設、實驗和分析，達到實驗最優化的目的。
學生在自主探索的基礎上，發表自己的見解，個體學識與智慧為整個集體所共享，經過與其他學生的交流、修正，使實驗設計達到最優化，也使學生體會到成功的喜悅。
四、重視對實驗異常的再探索，是優化實驗設計的提升
有些實驗會出現預料之外的現象，此現象往往包含學生還沒有認識的事物規律，我們可以抓住這些難得機會，追根溯源獲得突破。
實驗異常現象的探索孕育著創新，也孕育著優化實驗的機遇。學生在獲得化學知識和技能的同時，不僅能體驗探究的樂趣，還能有效培養學生的創新精神和實驗探究能力。
五、實驗報告的科學準確，是優化實驗設計的體現
關鍵詞：實驗設計；情境創設；轉換法；對比法；復習課
文章編號：1008-0546（2015）07-0050-03 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.017
一、背景分析
化學是一門以實驗為基礎的科學。著名化學界老前輩、化學史權威袁翰青說，學生不做實驗是學不好化學的。戴安邦教授曾經指出：“搞化學實驗，不管怎樣增加，都不會過分。”這是他們在一生科學生涯中總結出來的精辟論斷，同時也說明了化學實驗在化學教學中所起的不可估量的作用。在化學教學中，實驗是學生學習的前進動力，是學生學習興趣培養的催化劑。尤其是在新課程改革中，更強調了實驗的重要性。化學實驗對于化學課程目標的全面落實具有重要的作用，在復習課中要圍繞核心知識內容精選有關的實驗內容，設計有科學探究意義的實驗活動，應用化學知識探究和解決實際內容。學生科學探究中怎樣進行實驗設計以及設計什么樣的實驗進行科學探究是制約著學生進行科學探究的主要因素。
科學探究是化學新課標內容的一級主題，它既作為學習的方式，又作為學習的內容和目標，必須落實到其他各主題的學習中。科學探究屬于方法性內容、程序性知識，不能用準確的語言和符號來表達，長期以來沒有作為狹義的知識出現，教材中也沒有以文本形式體現，只是大量的具體探究實例。對于科學探究學習的評價，在目前的紙筆測試中也無法全面的對學生的科學素養進行評價，學生喜歡實驗卻缺乏科學探究的意識。掌握科學探究的一般方法可以提高學生的科學探究能力，促進學生的可持續發展。
基于這樣的認識，在對人教版初中化學教材中有關內容進行歸納整合后并借鑒學生平時反饋情況的基礎上，筆者開設了一節科學探究中如何進行實驗設計的復習課。通過學生分組實驗引出科學探究的一般要素，點出本節課要解決的問題：如何進行實驗的設計。通過回歸教材、總結歸納、嘗試設計實驗等環節層層深入，提煉出常用實驗設計的方法，使科學探究的內容和方法明朗化、顯現化。
本節課的目的是讓學生：（1）從學生分組實驗中不同實驗裝置類似實驗原理出發，激疑進而展開猜想等活動引導學生了解科學探究的一般要素。（2）分析歸納實驗設計的一般方法，再次認識教材中的許多實驗設計。為此，筆者一方面借助于分組實驗，動手實踐的切身體驗，將學生進一步置身于探索者、發現者的角色，引導學生了解常用實驗設計方法的基礎之上，交流討論、合作探究完成實驗設計；另一方面又借助于多媒體教學手段，將自然、社會、生物等各個領域中的相關知識有效整合進本課教學，充分放大知識點的應用，努力折射出枯燥的實驗設計背后所散發的獨特魅力。
二、教學案例描述
1. 情景1
將班級學生分組，每六人一小組完成兩個興趣小實驗。
實驗1：將注射器內的液體注入到錐形瓶中，振蕩，觀察現象。
實驗2：將小氣球內的液體注入到軟塑料瓶中，振蕩，觀察現象。
實驗3：將注射器內的液體注入到集氣瓶中，振蕩，觀察現象。
師：你看到了什么現象？
生：展示裝置并描述裝置發生的現象。
師：三套裝置產生的現象各不相同，它們的實驗原理類似嗎？
生：三套裝置都是密閉的，由裝置內壓強減小引起裝置中部分器材產生形變從而觀察到明顯的現象。
師：哪些液體和氣體能讓裝置產生這樣的形變呢？
生：互相討論后回答。（1）氫氧化鈉溶液和二氧化碳氣體；（2）水與二氧化碳或二氧化硫或氯化氫氣體；（3）水與氨氣；（4）稀硫酸與氨氣……
師：針對剛才老師的疑問，你們做出了猜想，接下來我們還需要設計實驗、進行實驗、驗證猜想、得出結論、反思與評價等。這就是一般進行科學探究的要素。
師：剛才同學們的實驗裝置中的液體是氫氧化鈉溶液，瓶內氣體是二氧化碳。我們知道氫氧化鈉與二氧化碳的反應無明顯的實驗現象，你能通過老師的實驗設計明白其中的設計原理嗎？（教師分步演示實驗。見圖2）
師：演示實驗1、2、3步，此時能證明氫氧化鈉可以與二氧化碳反應嗎？
生：可以，先讓二氧化碳與水反應，當反應不再進行時加入固體氫氧化鈉，通過塑料瓶的變癟程度可以判斷出氫氧化鈉能與二氧化碳反應。
師：象這種沒有明顯現象的反應，通過巧妙的實驗設計，讓隱性實驗顯現化。這種實驗設計的方法可以歸納為轉換法。
師：要證明一個化學反應是否發生，我們除了通過觀察實驗過程中伴隨的明顯現象外，還可以有什么方法呢？
生：檢驗是否有新的生成物。
師：演示實驗4。
師：在設計實驗驗證化學反應能否發生時，不要忘記緊扣化學反應的本質有新物質生成，通過后續實驗檢驗有新的生成物或檢驗反應物消失（減少）也是途徑之一。
學以致用：提供氫氧化鈉和碳酸鈉分別在水和乙醇中的溶解度，讓學生根據信息設計實驗，證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應。
學生分組討論設計實驗、分組匯報、評價實驗方案、演示實驗。
師：人教版九年級化學上下冊教材中哪些實驗設計用到了轉換法？實驗的目的分別是什么？
學生分組討論，匯報。
生答：如分子運動看不見，可轉換成可見的酚酞溶液的變紅證明分子的運動，把微觀粒子的運動宏觀化。又如，探究空氣中氧氣含量的實驗，該實驗氧氣的體積看不見也不易測量，可轉換成水的體積進行觀察，把間接的現象直觀化。再如氫氧化鈉溶液和二氧化碳的反應無明顯現象，可轉化成先在氫氧化鈉溶液中滴入無色酚酞，然后再加稀鹽酸至紅色突然褪去，證明酸和堿之間確實發生了化學反應，等等。
2. 情景2
師：剛才同學們的分組實驗中，密閉容器內的壓強減小導致部分裝置發生形變可以證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應嗎？
生：氫氧化鈉溶液中的水也可以和二氧化碳發生反應導致裝置內的壓強減小，所以僅通過密閉裝置壓強減小無法判斷氫氧化鈉能否與二氧化碳反應。
師：如何用這樣的裝置設計實驗證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應呢？
生：將剛才裝置中的氫氧化鈉溶液換成等體積的水做對比實驗即可。
師：很好！對比法也是我們常用的實驗設計法之一。設計對比實驗時關鍵要弄清楚實驗的目的是什么？實驗中的相同因素和不同因素分別是什么？下面請同學們回顧一下教材中哪些實驗設計運用了這種方法？
生：互相討論。
生答：⑴對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究；⑵探究二氧化錳對過氧化氫溶液分解速率的影響以及不同種類的催化劑對化學反應速率的影響；⑶木炭、硫磺、鐵絲等分別在空氣與氧氣中燃燒；⑷探究燃燒的條件；⑸探究金屬活動性順序的實驗等等
師：下面我們來討論幾個比較典型的對比實驗（見表3）。
學生討論歸納，教師引導糾錯，深刻理解每個實驗的目的及相同與不同的因素。
師：鐵在潮濕的環境下會生銹，銅如果也置于潮濕的環境中是否也會生銹呢？
生：也會生銹，有銅綠生成。
學以致用：李明同學視力不好，戴了一副眼鏡（銅制眼鏡框），某日發現鏡框上出現了綠色物質，通過學習知道，該物質是銅銹，主要成分是 Cu2（OH）2CO3（俗稱銅綠）。
【提出問題】銅在什么條件下生銹？
【假設猜想】根據銅綠的化學式，猜想銅生銹可能是銅與 、 、 共同作用的結果。 猜想的依據是 。
【設計與實驗】
師：實物投影學生設計的實驗方案，與學生一起評價各種實驗方案的優缺點，并確定最佳實驗方案。
師：通過今天的學習，同學們對科學探究不再茫然，對實驗設計不再無助。實驗設計的能力有了一定的提高。在現實生活和今后的學習中要針對不同實驗目的靈活運用多種實驗設計方法進行科學探究。
三、教學反思
學生是課堂的主體、學習的主人，在課堂教學中只有將學生的興趣激發出來，潛能挖掘出來，課堂才會有生命力。本節課通過分組實驗步步設疑、創新實驗設計激發思維、身邊熟悉的變化層層剖析使得整節課上同學們個個興趣盎然，紛紛獻計獻策設計實驗方案完善實驗方案。
思維是課堂生成的前提和內核，啟發學生進行思維不但可以是枯燥難解的教學活動變得生動有趣，而且更易達成教學目標。如何在課堂上讓學生保持持久的求知欲，這就需要教師分析學情，研究教材，精心設計課堂教學，引導學生在課堂中主動需要和探索新的未知知識。
1. 注重情境創設，助推學生的認知行為
教學情境的功能不只是導課。好的教學情境對學生的認知活動、情感活動和實踐活動等都具有激發、推動、維持、強化和調整的作用，在教學的全過程中發揮著作用。本節課選著學生分組實驗“密閉容器中液體和氣體混合”的情境，在教學進程的不同階段出現，起到了三個作用：一是引入新課，激趣質疑；二是利用實驗情境突出實驗裝置設計的巧妙性，引出了實驗設計的方法――轉換法；三是承上啟下的過渡到另一種實驗設計的方法――對比法。一組興趣實驗的情境創設串起整節課的主干知識，讓學生通過親自實踐形成感性認識，在剖析實驗原理、歸納實驗設計方法的過程中促進學生進行思維聯想，便于學生對知識進行重組和改造，幫助學生知識的同化和順應，最終促進學生理性認知的發展。
2. 改進實驗設計，彰顯實驗的方法功能
《義務教育化學課程標準》明確要求科學探究氫氧化鈉的性質，氫氧化鈉與二氧化碳的反應是一個無明顯現象的重要反應。從各類教參資料及近幾年中考實驗命題來看，設計該實驗一般采用對比的方法或直接檢驗生成物的方法。筆者重新設計實驗：在塑料瓶中充滿二氧化碳氣體，倒入半瓶蒸餾水（在瓶口掛上裝有片狀氫氧化鈉固體的塑料小藥瓶）振蕩，觀察實驗現象；倒置塑料瓶，讓氫氧化鈉與剩余的二氧化碳反應，觀察現象；用注射器注入稀鹽酸，觀察現象。將該實驗與學生分組實驗對比分析，總結出兩種常見實驗設計方法，突破了本節課的教學重點和認知難點。
優化整合的實驗起到了構建新知、形成概念、運用知識、培養探究能力等多種功能。
3. 注重知識遷移，全面發展科學素養
學習的最終目的不是將知識儲存于大腦中，而是要將知識靈活運用于不同的實際情境中，解決現實生活中的各種問題。為了提高學生綜合應用知識的能力，教師需要幫助學生夯實“雙基”，將所學的知識條理化、系統化，構建知識體系。通過知識的遷移和綜合運用，把科學思維的方法教給學生，提高學生應用化學知識和科學方法解決實際問題的能力與技巧，為學生的可持續發展奠定必要的基礎。
一、根據課標、考綱及課題結構特點掌握教學的重難點
根據課標、考綱和課題結構特點，《組織培養》一課應讓學生熟悉植物組織培養的基本過程及影響因素，理解細胞分化、植物組織培養、脫分化、再分化、愈傷組織等概念，掌握實驗設計的方法和步驟。本課題的重點是植物組織培養的基本過程和影響因素、實驗設計的方法和步驟。難點是實驗設計的方法和步驟。
二、加強考點橫向聯系，緊扣教材有機整合
（一）的組織培養與必修和選修內容聯系的教學實施
觀看《黃開了》音樂視頻1分鐘，通過影像吸引學生注意力，引起學生學習的興趣。由于植物組織培養在選修3模塊已學過，所以直接讓學生對植物組織培養過程進行排序。根據幾道判斷題把植物組織培養的原理、愈傷組織、脫分化、再分化等概念進一步分析，實現與必修模塊中的細胞分化、細胞全能性、基因選擇性表達等內容的聯系與整合。
一、植物組織培養的基本過程及相關概念
1.根據植物組織培養的過程把下列圖片準確排序
2.請判斷下列說法的對錯
（1）植物體只有體細胞才具有發育成完整個體所必需的全套基因 （ ）
（2）高度分化的植物細胞只有處于離體狀態時才有可能表現出全能性 （ ）
（3）植物體內某些體細胞沒有表現出全能性，其原因是所含基因不同 （ ）
（4）愈傷組織是一團排列疏松的薄壁細胞組成，是再分化的產物（ ）
（5）脫分化是已分化的細胞轉變成具有分生能力的薄壁細胞，進而分出叢芽和根的過程（ ）
以一道選擇題把影響植物組織培養的因素集中在各個選項中，通過對各個選項的分析完成教學。如MS培養基的主要成分，可與必修一的大量元素、微量元素、有機物等知識聯系，還可以通過植物、動物、微生物培養基的比較，讓學生進一步建立聯系，掌握相關的知識。關于影響因素中的光照，可以讓學生回憶光照在植物組織培養的脫分化和再分化中的作用，尤其是再分化過程中葉綠素的合成與光照有關等進一步鞏固相關知識。
二、影響植物組織培養的因素
1.下列關于影響植物組織培養因素，說法正確的是 （ ）
A.不同植物組織培養的難易程度不同，同一種植物材料培養的難易程度相同
B.在植物組織培養中，常用MS培養基提供營養物質
C.pH、溫度、光照條件等對植物組織培養并不重要
D.植物激素中生長素和細胞分裂素的作用是互相獨立的
內因：植物種類、材料年齡、保存時間等
外因：1）營養：MS培養基 2）pH、溫度、光照 3）植物激素
（二）的組織培養實驗設計相關知識應用的教學實施
以主干和核心知識為主，注重知識的應用，把高考的一些熱門考點與課題有機整合，利用《組織培養》激素的相關知識，提出探究NAA/BA用量比例對愈傷組織再分化的影響，指導學生進行實驗設計，讓學生掌握實驗設計的方法步驟。在學生掌握課本相關理論知識的前提下，強化核心知識應用，訓練學生實驗設計的思維，煅練學生的能力。
通過學案和教師的指導，讓學生了解實驗設計的基本步驟包括：
1.確定是驗證性實驗還是探究性實驗
2.確定實驗目的、實驗原理、觀察指標
3.確定自變量、因變量、無關變量
4.設計實驗步驟：
①分組標號、控制無關變量
②設置實驗組和對照組，設置單一變量，控制無關變量
③觀察、記錄、分析
然后根據課本的知識擬出相關條件，提出實驗設計的要求，在學案上以題目的形式給學生，并要求學生以學習小組為單位，根據實驗設計的步驟逐步討論完成，最后請各小組學生展示實驗設計的內容，讓各小組之間的學生互相評價，老師再根據學生實驗設計的情況給予評價。
實驗設計題：在植物組織培養中， NAA/BA的用量比例大于1、小于1或等于1時，誘導結果可能會有利于根的分化、芽的分化或促進愈傷組織的形成。為探究NAA/BA用量比例對組織培養的影響，請你依據所給材料用具設計出實驗的方法步驟，觀察并記錄實驗數據。（NAA是萘乙酸，屬生長素類，BA是6-芐基嘌呤，屬細胞分裂素類。）
材料用具：同一株未開花植株的莖上部新萌生的側枝若干，滅菌的MS培養基、體積分數為70%酒精、體積分數為0.1%氯化汞、一定濃度的NAA、BA溶液，無菌水、鑷子、解剖刀、培養皿、超凈工作臺、酒精燈、高壓滅菌鍋、濾紙、標簽、恒溫箱等。
小學自然是以實驗為基礎的學科。精心設計實驗，讓學生通過親自參加實驗獲得知識是搞好小學自然教學的關鍵。教學實踐證明，實驗設計的好壞直接關系到教學的成功與失敗。現就如何搞好自然教學中的實驗設計談談個人的體會。
一、實驗設計要符合自然學科特點一切自然科學都來自實踐，都是從科學實驗和生產實踐中總結發展起來的，小學自然也不例外。教師在教學時，要讓學生充分感受到大自然的豐富多彩，培養學生探求自然知識的興趣、愛好，增強學生學科學、用科學的能力。
認識自然始于觀察自然，讓學生用觀察的方法認識自然。如“四季星空”的教學，由于教學內容分散、抽象，學生很難形成對四季星空的整體認識。教師在實驗設計時，要科學地安排學生觀察四季星空，保證觀察的持續、完整。指導學生用正確的方法觀察，寫出觀察日記，積累有關四季星空的感性認識和材料。并引導學生歸納總結出：不同季節星座交替出現，北極星始終停留在原位置不動，周圍的星座繞著它逆時針轉圈，且一年轉一圈等有關四季星空的變化規律。“水的循環”的教學設計則可以采取另一種方法。教師充分利用學生已有的對水的感性認識。如：天上有下不完的雨、雪；淋濕的衣服會干，冬天關在屋子里洗澡窗玻璃上會有水珠等。引導學生通過實驗歸納總結出：水或冰受熱變成水蒸氣，水蒸氣遇冷變成水或冰的循環規律。讓學生通過實驗的方法認識自然現象，總結自然規律，使感性認識上升到理性認識。為培養學生科學世界觀創造條件，增加學生探索宇宙奧秘的興趣愛好。
二、實驗設計要符合學生的認知規律教學活動是教師教、學生學的雙邊活動，學生是學習的主體。教師在實驗設計時要充分考慮學生的主體地位，讓學生在學習過程中能夠通過自己的觀察、思考、實驗得出結論，達到認識周圍自然現象的目的。低年級學生年齡小，注意力不易集中，感知世界往往從興趣出發，抓不住事物主要特征等特點。設計實驗時要采取多種方式，調動他們的各種感官有意識地直接觀察事物。如：“植物的根”的實驗設計，教師可通過提供大量的可供學生觀察的有代表性的實驗材料——植物的根，讓學生在觀察、比較的基礎上，歸納總結出：植物的根有直根和須根之分。常見的蘿卜、胡蘿卜等直根，土豆、紅薯等須根，它們可以儲藏養分即貯藏根。學生可以通過觀察直接獲得知識，而中高年級學生已初步具備了觀察事物的能力，且能自己動手做一些實驗。他們對神秘的自然界充滿了好奇，對探索自然奧秘充滿了自信。這時教師設計實驗，主要是以一種引路的方式讓學生多動手，多動腦，自己動手實驗獲得結論，并自己設計實驗驗證結論。設計“水的浮力”的教學實驗，就可以通過學生自己動手將各種不同類型的實驗材料放入水中觀察現象，并動手將浮在水面的物體用手向下壓，產生水有向上的浮力的直觀感受，從而得出結論。然后讓學生自己設計實驗證明下沉物體也受到水的浮力的作用。并啟發學生思考如何利用水的浮力，使不平衡的杠桿達到平衡。這種設計可滿足學生強烈的求知欲，達到事半功倍的效果。
三、實驗設計要聯系當地的自然條件
教學大綱規定：“自然課要密切聯系當地自然條件。”我縣地處鄂西山區，有豐富的動植物資源和礦產資源。這些抬頭可見，垂手可得的實驗材料，為豐富自然教學實驗提供了方便。教師在設計實驗時，充分利用這一自然優勢，通過多種形式，使原本生動的自然課教學更加豐富多彩。
“學習的最好刺激乃是對所學材料的興趣”。小學生對周圍的一切事物都充滿了好奇，他們渴望認識自然，了解自然，弄清為什么有的樹到了秋冬季就會落葉，而有的卻抽出了新芽，動物靠什么越過寒冷的冬天等問題。教師要充分利用學生這一興趣特點進行實驗設計。如昆蟲是小學生常見的最易引起他們興趣的一類動物，在山區無論是天上飛的，還是地上爬的應有盡有。教師在設計實驗時可先安排學生到林間、樹旁、小河邊捕捉各種昆蟲，并將各自捕捉的昆蟲有選擇地帶到課堂，進行認真觀察、研究，看它們都有一些什么共同特征，從而達到認識昆蟲的教學目的。
實驗設計要聯系當地的自然條件。教師要全面了解當地的自然資源，做到心中有數，進行實驗設計方可如魚得水，運用自如。設計“植物的生長與環境”這類教學實驗時，要安排學生對當地的氣候資源，水土資源進行較長時間的觀察分析，記好觀察日記，歸納總結出：植物適應在什么樣的氣候條件下生長發育，什么樣的植物適應什么樣的土壤種植等有關植物生長與環境的知識，并指導當地的農作物種植，服務地方經濟建設。培養學生學科學、用科學的能力，使他們在獲得科學知識的同時，掌握一定的勞動技能。
教學的實踐過程也是教學方法的探索研究過程，好的實驗設計思想有利于學生有效地掌握基礎知識、基本方法，培養學生的技能和能力，有利于義務教材內容的完成，也有待教師更進一步地探索研究。
