生物探究实验设计论文

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一、工作单的设计

背景资料：影响种子萌发的非生物因素可能涉及光、水、温度、空气、土壤等，你能否通过实验找出哪个是种子萌发的必要条件？提供的实验器材：大豆种子、水、培养皿、纱布等。要求：请根据提供的实验材料，针对一个因素，提出一个可重复操作的问题，设计一组对照实验，完成工作单并进行实验。1.提出问题：%%%%%%%%%提出假设：%%%%%%%%%2.设计探究方案：写出实验设计方案或实验步骤（可以用文字表述，也可以画图或设计表格）3.收集和展示数据（设计观察记录用的表格，记录实验现象）4.完成实验5.分析和解释结果6.你的实验结果是否与假设相一致，如果不一致，请分析原因。你对该实验有哪些改进？

二、评价方法

科学探究能力的主要能力结构是科学知识的掌握、科学方法的应用、表达和交流三个方面，科学探究每个维度都可以从这三个指标进行评价，从而形成科学探究能力的评价体系。1.科学知识的掌握评价标准分值5：能够依据自己选择的探究因素，选择合适的实验材料，设计出简单、合理、易操作的实验装置，实验过程符合科学逻辑。分值3：能够依据自己选择的探究因素，选择合适的实验材料，设计出合理可行的实验装置，实验过程符合科学逻辑。分值1：实验材料选择不恰当，实验装置设计不合理，实验过程缺乏基本科学逻辑。2.科学方法的应用评价标准分值5：选取恰当数量的大豆种子，实验装置应考虑适宜的萌发条件，科学合理设置对照实验，考虑相同环境因素，保证某一外界因素这一单一变量，有明确可信的数据记录。分值3：选取恰当数量的大豆种子，科学合理设置对照实验，保证某一外界因素单一变量。分值1：未考虑实验的变量控制，设计的实验方案与检验假说没有逻辑上的关系。3.表达与交流评价标准分值5：能够简明有条理地叙述探究方案，实验装置描述清晰易懂，易被他人重复。分值3：能详细叙述出探究方案，基本能被他人理解和重复。分值1：探究方案的表述不完成，逻辑混乱，不可重复。

案例1：

（1）先在2个纸杯上分别标上“A”和“B”。

（2）分别在A杯和B杯内放入250g土。

（3）再在A杯和B杯内分别放入10粒大小相似并完整有生命力的大豆种子。

4）在A杯内每天浇水，B杯不浇水。

（5）仔细观察一周并记录种子萌发情况。评价：科学知识的掌握5分；科学方法的应用5分；表达与交流5分。

案例2：

（1）取两个烧杯，都放入相等泥土。

（2）分别放入10粒种子，每天浇等量的水。

（3）一个放于温暖阳光下，另一个同样放于阳光下，但不让它照到光。

（4）连续观察一周，每天记录萌发数量。待修改问题：

（1）烧杯未标记。

（2）表达可再详细、具体些。评价：科学知识的掌握5分；科学方法的应用3分；表达与交流3分。

案例3：在土壤里均匀播种种子和水，在温度37度时会不会发芽。多试几次，每次不同湿度温度。待修改问题：

（1）未用标记。

（2）没有设置对照实验，没有控制实验变量，变量不唯一。

（3）表达没有条理不清楚，没有可操作性。评价：科学知识的掌握1分；科学方法的应用1分；表达与交流1分。

三、结果与思考

通过对162份工作单的评价，发现七年级学生在设计探究方案中存在以下问题：

1.器材的选择：学生在没有选择探究温度因素的情况下选用冰箱放置实验组。

2.大豆数量：三分之一的学生选择每组5粒以下的大豆种子进行实验。

3.实验组和对照组的编号：只有少数同学给培养皿或烧杯贴标签编号。

4.单一变量的控制:

（1）探究光：阳光下和阴暗处有温差，出现光和温度两个变量。

（2）探究温度：冰箱里无光，与室温下做对照，出现温度和光两个变量。

5.实验装置的合理性和可操作性：用玻璃罩密闭如何抽除空气，密闭后的容器如何保证水分供应。

6.实验步骤描述不准确：经常出现“少量”、“多点”、“观察现象”等模糊描述。综上，七年级学生探究实验设计能力还存在比较多的问题，思考问题不够全面和细致，对单一变量原则的掌握不到位，需在以后学习中多加练习，尤其是培养独立思考和设计方案的能力。

作者：刘旸 单位：常州市第二十四中学天宁分校