摘 要：傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中實(shí)驗(yàn)理論的教學(xué)是十分枯燥的。就通過不同的教學(xué)方式與技巧，使實(shí)驗(yàn)理論的教學(xué)變得生動(dòng)有趣的具體方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述。

關(guān)鍵詞：中學(xué)生物；實(shí)驗(yàn)理論；教學(xué)方法

在廣東省高考的3+1理科綜合科目中，生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類題目是必考內(nèi)容之一。在備考輔導(dǎo)中，筆者發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)是快速提升考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的有效途徑。有了完備、準(zhǔn)確的理論貯備，才能在實(shí)驗(yàn)題中舉一反三，觸類旁通。然而，實(shí)驗(yàn)理論是枯燥的、晦澀難懂的。只有教學(xué)技巧選用得當(dāng)，才能夠變枯燥為活潑，變晦澀難懂為生動(dòng)有趣，讓學(xué)生學(xué)得輕松，學(xué)得扎實(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)講解專業(yè)術(shù)語，用通俗事例來理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，用人生感悟來詮釋減法原理，收效甚佳，在此逐一列出，希望能夠拋磚引玉，愿與廣大同仁共勉。

一、用數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)專業(yè)術(shù)語

變量（自變量、實(shí)驗(yàn)變量）、因變量、無關(guān)變量、額外變量共6個(gè)“變量”，逐一區(qū)分的常用方法是逐個(gè)進(jìn)行概念講解，但耗時(shí)長(zhǎng)、效果差。筆者講授這6個(gè)“變量”時(shí)，引入了數(shù)學(xué)的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=f （x）=ax2+bx+c，其中x是變量，又叫自變量，y是因變量，a、b、c是常數(shù)。該函數(shù)式研究的是自變量（變量）和因變量的關(guān)系，常數(shù)一定時(shí)，因變量的大小是由自變量決定的。如果換成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，x相當(dāng)于該實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象，所以x除了在函數(shù)式中的變量、自變量這兩個(gè)稱謂外，也可被稱作實(shí)驗(yàn)變量；y相當(dāng)于該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，也叫因變量；a、b、c就相當(dāng)于無關(guān)變量，它們不是實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象，但同樣會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，為了排除無關(guān)變量的影響，實(shí)驗(yàn)要設(shè)計(jì)對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組除變量不一致外，無關(guān)變量應(yīng)該全部一致；額外變量就是無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的終極目的是要達(dá)到額外變量為零的境界，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果的形成完全是實(shí)驗(yàn)變量造成的，與無關(guān)變量無關(guān)。利用數(shù)學(xué)函數(shù)式知識(shí)的遷移，逐一區(qū)分6個(gè)稱謂接近、容易混淆的概念，不僅降低了學(xué)習(xí)難度，而且提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了事半功倍的效果。

例如，在“唾液淀粉酶在水解淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，所給定的低溫（冰塊）、適溫（37攝氏度）、高溫（沸水浴）就是自變量，而由于低溫、適溫、高溫條件變化，唾液淀粉酶水解淀粉的反應(yīng)結(jié)果也隨之變化，這就是因變量。“唾液淀粉酶在水解淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，除自變量（低溫、適溫、高溫）以外，試管潔凈程度、唾液新鮮程度、可溶性淀粉濃度和純度、試劑溶液的劑量、濃度和純度、實(shí)驗(yàn)操作程序、溫度處理的時(shí)間長(zhǎng)短等等，都屬于無關(guān)變量。如果無關(guān)變量中的任何一個(gè)或幾個(gè)因素，對(duì)3個(gè)實(shí)驗(yàn)組的給定不等同、不均衡、不穩(wěn)定，則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾，產(chǎn)生誤差。

二、用通俗的事例來理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則中最重要的原則是單因子變量原則和對(duì)照原則，這兩個(gè)原則是相統(tǒng)一的，通過對(duì)照組的設(shè)置和實(shí)驗(yàn)條件的控制，排除無關(guān)變量的干擾，保證實(shí)驗(yàn)過程只受一個(gè)變量，即單因子變量的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟的核心內(nèi)容是相同處理和不同處理，相同處理針對(duì)的是無關(guān)變量，不同處理針對(duì)的是變量。

為了讓學(xué)生理解單因子變量原則和對(duì)照原則以及相同處理和不同處理，筆者用了一個(gè)通俗的事例：某學(xué)生患感冒癥狀為頭痛、發(fā)燒39℃、咳嗽、流鼻涕，持續(xù)1天，先后服用感康膠囊，肌肉注射潔霉素，靜脈滴注青霉素、雙黃連，兩日后痊愈。該生痊愈的原因是三種治療方法的哪一種？如果通過實(shí)驗(yàn)來探究三種治療方法療效的優(yōu)劣？這一發(fā)生在身邊，甚至發(fā)生在自己身上的事例引發(fā)了同學(xué)的極大興趣，熱烈討論之后，大家一致認(rèn)定，該事例不足以說明任何一種治療方法的療效，因?yàn)檫@個(gè)事例里出現(xiàn)的是“三因子”變量，而非單因子變量，而要探究其療效，就應(yīng)該分成4組，4組的不同之處是服用感康膠囊；肌注潔霉素；靜脈滴注青霉素、雙黃連；不做任何治療（患者自身有免疫力）。4組的相同之處是患者的年齡、性別、病情、抗病力、用藥劑量。上述4組的處理針對(duì)的是不同的治療方法，即“單因子變量”處理，叫不同處理；而這4組患者的年齡、性別、病情輕重對(duì)疾病抵抗能力，這些因素同樣會(huì)影響治療效果，但這些因素并非實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象，因此，這些因素被稱為無關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，就要求3個(gè)實(shí)驗(yàn)組和1個(gè)對(duì)照組的無關(guān)變量一致。對(duì)無關(guān)變量的處理叫相同處理。不同處理和相同處理體現(xiàn)了單因子變量原則和對(duì)照原則。

理論源于實(shí)踐、用于實(shí)踐，從實(shí)踐中總結(jié)出來的理論更易為學(xué)生所接受。通俗的事例容易激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲，老師的適當(dāng)引導(dǎo)把學(xué)生分散的感性認(rèn)知上升成集中的理性認(rèn)知，實(shí)驗(yàn)理論就在“不經(jīng)意”中被學(xué)生理解了，掌握了。

三、用人生感悟理解減法原理，鑒定對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組

驗(yàn)證Mg元素是必需元素，缺Mg培養(yǎng)液的為實(shí)驗(yàn)組。驗(yàn)證某條件是生命活動(dòng)的必備要素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，往往使用減法原理，即正常生命活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)為對(duì)照組，而缺乏了某項(xiàng)條件的實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)組。再如，驗(yàn)證CO2是光合作用的必要條件，加入NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)與正常條件下的光合作用實(shí)驗(yàn)相比，缺乏CO2，所以為實(shí)驗(yàn)組；驗(yàn)證光是光合作用的必要條件，黑暗條件下的實(shí)驗(yàn)與正常條件下的光合作用實(shí)驗(yàn)相比缺乏光照，所以為實(shí)驗(yàn)組。為讓考生迅速、準(zhǔn)確地把握減法原理的實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵，筆者別出心裁，設(shè)計(jì)了這么一個(gè)“實(shí)驗(yàn)”：

青春是美好的，是人生最重要的一段時(shí)光，可是青春在我們擁有時(shí)不知珍惜，失去了才覺珍貴，于是有“黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書遲”之嘆，那么人生什么時(shí)候才能真正認(rèn)識(shí)到青春年華的珍貴？當(dāng)然是“白首”之時(shí)，即青春不在的時(shí)候。也就是說，證明“青春是美好的”實(shí)驗(yàn)組是青春不在的“白首”之時(shí)的感悟。通過這段“實(shí)驗(yàn)”，“失去才覺寶貴”的人生感悟讓學(xué)生對(duì)減法原理的認(rèn)知更透徹了，而且對(duì)學(xué)生進(jìn)行了人生觀教育，達(dá)到了一箭雙雕的效果。

學(xué)無定法，教無定法，只要能夠讓學(xué)生迅速提高水平，增強(qiáng)能力，都是妙法。

（作者單位 廣東省廣州市知用中學(xué)）

編輯 謝尾合