时间：2022-11-01 22:31:04
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇实验设计方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1 两个改进实验
扩束原理 激光是点光源，但它垂直经过圆柱形细玻璃棒之后，由于折射就变成了线性方向垂直玻璃棒的线光源。让激光平行于底板且使线性方向垂直底板入射，就能显示光的路径。如图1所示，光垂直全反射棱镜的斜边入射的情景；如图2所示，光垂直全反射棱镜的直角边入射的情景。
丁达尔原理 在“弯曲的有机玻璃棒能导光”实验中，由于横截面是圆，上述扩束原理无效。笔者利用胶体的丁达尔现象，在弯曲的有机玻璃管中注入折射率较大的胶体封装，用高亮绿激光入射，让学生看到了清晰的全反射光路，如图3所示。
2 原创实验
全反射的产生条件是本课的重点。但国内过去各种版本的教材以及现行新课程各种版本的教材都没有设计专门的实验进行研究，都是借用引入全反射概念的半圆形玻璃砖实验进行分析。为了突出本课的重点，笔者设计了一个专门的实验进行产生条件的演示，强化了学生对全反射产生条件的认识，收到了很好的教学效果。
制作的材料 玻璃棒（摩擦起电用的玻棒）、激光笔（带支座）、甘油、胶头滴管、大泡沫板、铁架台（附铁夹）、一头有螺丝的短铁棒。
制作与使用 用铁架台上的铁夹将玻璃棒倾斜向下固定；用万向夹将一端有螺纹的短铁棒固定在铁架台上端，在短铁棒的另一端通过螺母使大泡沫板与玻璃棒成45°竖直固定；利用万向支座将激光笔倾斜向上固定。打开激光笔电源开关，将一束激光从玻璃棒的横截面倾斜入射，如图4所示，观察到泡沫板上只是玻璃棒的一端有明亮的光斑，其他地方无光，说明光在玻璃与空气的界面发生全反射。用胶头滴管吸少许甘油，滴在玻璃棒侧面的入射点上，立即观察到原亮斑的上方有大面积的光出现，并且原亮斑的亮度有所降低，如图5所示，说明光泄漏了，让学生思考是全反射的什么条件不满足。
原理与解释 如图6所示，光射到玻璃棒侧面时，同时满足全反射的两个条件：①光密介质进入光疏介质；②入射角大于临界角，所以发生全反射。当一滴甘油滴上时，我们知道，甘油的折射率和石英玻璃是一样的，光由玻璃进入甘油时方向不变，但甘油粘滞性使它形成暂时凸起，从而使光由甘油进入空气的入射角小于临界角，而折射进入空气中，不满足全反射的第二个条件，如图7所示。
3 “变脸魔术”实验
关于全反射棱镜，新课程各版本教材以及历届教材中在这块设计的实验不多，这使得学生对全反射棱镜及其应用的认识不够，印象不深。为此，笔者在本课中设计了一个“变脸魔术”实验，创新了实验教学模式。学生兴致盎然地观看魔术，动脑动手地揭秘魔术，不知不觉地加深对全反射棱镜的认识。
原理 如图8所示，透明有机玻璃制成的立方体容器，被两块有机玻璃沿对角线隔成两等腰直角三角形截面的容器，平面镜平行隔板放置。当两容器盛水而隔层不盛水时形成两等腰直角形截面的棱镜，即全反射棱镜。如图8所示，在观看位置的对面贴上蓝脸，侧面贴上红脸时，红脸经左棱镜全反射出现在观看位置的左侧，蓝脸经右棱镜全反射又经平面镜反射出现在观看位置的右侧。当隔层间也盛水时，就不形成全反射棱镜，蓝脸经水、有机玻璃折射后直接被看到而出现在左侧，红脸经水、有机玻璃折射、经平面镜反射被看到而出现在右侧，如图9所示。这样，观看位置的左侧由红脸变成蓝脸，右侧由蓝脸变成红脸。当隔层间的水通过下方的注射器缓慢注入时，以上变脸是个渐变过程，非常生动有趣，具有魔术般的效果。
制作 选取3 mm厚的透明有机玻璃（太薄隔板易变形，太厚没有必要）按如图10、图11所示的尺寸切割、粘合。粘合时一定要保证45°和90°角的精准，否则影响实验效果。如图11所示，容器底部安装两50 ml的一次性注射器；如图10所示，隔层底部打两小孔；通过软管连接小孔与注射器。选取两合适大小的胸牌，刚好能插入或拔出蓝、红脸为宜，把胸牌用双面胶粘贴在观看位置的对面和侧面，制作完成。
使用 第一步：注水，在两等腰直角形截面的容器内注满水；第二步：上蓝脸，在观看位置的对面胸牌中插入蓝脸；第三步：上红脸，在观看位置的侧面胸牌中插入红脸；第四步：插卡，将一不透光的塑料卡片插入隔层之间，发现卡的插入，并不挡住任何图片脸，随后拔出卡；第五步：变脸，见证奇迹的时候，通过下方注射器向隔层注水，随着隔层水位升高，变脸逐渐进行，当水位相平时，变脸完成。如图12变脸前，如图13变脸中，如图14变脸后。
4 系列趣味实验
全反射是一种光的自然现象，我们周围有许许多多的全反射现象，就看能否发现它。于是在课堂上开展发现全反射的竞赛活动，创新了实验教学的组织方式和教学模式。在各小组桌面均提供了6个教材上没有的自制教具实验。它们是：豆子神秘消失；水中气泡更明亮；神秘汤勺；自行车尾灯明亮；水流导光；塑料光纤。通过课堂竞赛活动的开展，学生的积极性充分地调动起来，一些同学的成功发现，启发着更多同学的积极思考，越来越多的发现方案设计出来，同学们的发现潜能得到了充分的释放。
5 “海市蜃楼”实验
海市蜃楼是自然奇观，可遇而不可求，在教室做海市蜃楼模拟实验，学生的积极性被充分调动。笔者用水和饱和食盐水的折射率不同而形成扩散层模拟了自然界中的海市蜃楼。学生兴致盎然地观看蜃景，笔者适时引入：为了揭秘海市蜃楼，我们今天来学光的全反射。
制作 将8 mm厚的玻璃做成长60 cm、宽30 cm、高50 cm的玻璃缸；将饱和食盐水倒入缸内至1/3深度，再加少许食盐搅拌，呈略过饱和状态；将长60 cm、宽30 cm烙满小孔的泡沫板放入缸内，浮在食盐水上；将略浸湿的白纸与泡沫板密贴，且与缸内壁密贴，形成“纸缸”；利用虹吸将清水注入“纸缸”中，清水的量为1/3深度，由于泡沫板密度小于水，泡沫板逐渐上升，清水慢慢渗入；静置、等待2～3小时（放置期间不可振动、晃动装置），可看到“分层”的液面即扩散层的形成，待达一定厚度即可进行实验；侧面用灯光照射被观察物体，如图15所示。在物体正对的一方观察即可看到蜃景，如图16所示。
一般原理 饱和食盐水的密度和折射率均比水大，当水和饱和食盐水“安静”地“碰”在一起时会引起扩散，扩散层的密度和折射率形成梯度化，模拟了海面上空气因温度的梯度变化而形成空气层的密度与折射率的梯度变化。如图17所示，物体发出的光线在扩散层不断折射，入射角越来越大，以致发生全反射，并返回扩散层又不断折射，最后进入眼睛，眼睛认为光是直线传播，逆着入眼光线“找”物而看到蜃景。用激光斜向上射入食盐水，如图18所示，弯曲的光路印证了以上的分析。
蜃景倒正
1）问题的提出。“海市蜃楼”实验的新发现：有的位置观察居然看到了倒立蜃景。因为现行教材和历届教材，凡是涉及海面上海市蜃景的描述都是正立的，原因都说是全反射。将这个问题融入这堂课，一则科学探究得到了深入，二则学生的科学态度得到了培养——敢于质疑。
2）倒立蜃景成因。根据前面的观察经验，又有利全班同学看到倒立蜃景的产生过程，笔者使用了投影仪的摄像头代替眼睛，降低摄像头位置，拖退物置，学生惊奇地发现，屏幕上出现了倒立蜃景，如图19所示。倒立蜃景如何形成？用激光笔检验，调整倾角，使这条激光射入摄像头，如图20所示。再看扩散层光路，问：有没有全反射？答：有。然后光路分析，如图21所示。结论：因为有全反射，所以蜃景倒立。
3）正立蜃景成因。那最初看到的正立蜃景是如何形成的？摄像头回到最初位置并使物体前进一些，屏幕出现最初的正立蜃景。依然用激光笔检验，增大倾角，使激光射入摄像头，如图22所示。再看扩散层光路，问：有没有全反射？答：没有。然后光路分析如图23所示。结论：只有折射，所以蜃景正立。
实验设计能力是指学生能综合、灵活地运用所学的知识、方法，懂得设计实验原理、选择实验器材、安排实验步骤、设计数据处理方法，独立研究问题，并通过创造性的实验设计去验证知识、获得知识和进行探索性研究的能力。小学生实验设计是在一定的感性认识基础上，根据作出的假设，选用一定的材料，结合实验条件的限制，设计出能验证假设的方案，并在实验中做好观察与记录，然后分析现象，得出科学结论。实验设计能力的培养是新课程标准的要求，是培养研究型学生的重要环节，是学生综合素质的体现。培养学生的实验设计能力在小学科学教学中尤为重要，只有实验过程设计好了，在接下来的学习过程中才能有目的地去研究。
那么，怎样才能更好地培养小学生的实验设计能力？
从学生的生活经验出发，创设情境
在信息技术比较发达的今天，小学生已能通过自己的观察及各种渠道对周围的事物有一定的了解，积累了一定的生活经验。因此，科学课的学习可以从学生的生活经验出发创设情境，培养学生的实验设计能力。当学生在设计实验过程中遇到问题时，教师要启发学生联想生活中的相似情境并迁移到实验中。例如：五年级光的直线传播实验设计。课的开始，教师先创设了这样一个情境：用激光笔将光打在教室的墙上，让学生猜想光是怎样传播的。由于光的传播路径白天是看不到的而成为实验设计的难点，为了减小学生设计实验的困难，教师让学生看一组光沿直线传播的图片，有黑夜中的手电筒、黑夜中开着的汽车灯、雾天汽车开着的雾灯和太阳光透过树林时的情境等。学生通过观察这些图片会发现暗处、有雾、有烟、不透明的地方等能看到光的传播路径，为学生的实验设计打下了基础。
一题多方案设计，培养学生的实验设计能力
一题多方案设计是培养学生实验设计能力的有效方法，即同一实验要求学生采用不同的设计方案加以解决。教学中，教师要创设一种让学生善于思考、敢于发表意见的氛围，鼓励学生从不同的角度去想问题，找出解决问题的多种设计方案。如学“磁铁同极相斥，异极相吸”时，教师在提供磁铁实验盒后要求学生设计方案，有的借用小车，用小车的前进后退来证明这个观点；有的利用小棍，用环形磁铁在棍子上的相离和相吸来证明；还有的甚至用细线把磁铁悬挂起来当作指南针，用它的旋转来证明问题，等等。再如气体的热胀冷缩实验，学生明确了要研究的问题后，教师给学生提供了平底烧瓶、瘪气球、瘪矿泉水瓶、空饮料盒、胶条、大烧杯2个、热水、冷水，要求学生设计实验方案来证明。
利用迁移训练，培养学生的实验设计能力
学习的迁移是检验学习效果的重要标志，迁移是思维灵活性的本质特征。在实验设计过程中，我们让学生进行从已知实验到未知实验、简单实验到复杂实验、相似及相关实验的设计迁移训练。如学习了“压缩空气”中用皮球发现压缩空气的特性后，安排学生用注射器进行设计迁移训练；另外研究了“定滑轮的作用”后，让学生迁移到“动滑轮的作用”“滑轮组的作用”的实验设计；在掌握了动物与环境的关系后，让学生迁移到探讨植物与环境关系的实验设计等。
自由设计训练，培养学生的实验设计能力
自由设计训练也是培养学生实验设计能力的有效方法。教师对学生的实验设计不要干涉和限制，要让他们自由地选择器材、方案以及操作方式等。这种实验设计要求学生有一定的设计基础，能最大限度地激发学生对实验设计的兴趣，提高实验设计的能力。如五年级“小电动机”一课，学生对小电动机转动的快慢与哪些因素有关有很多猜想，如线圈与磁铁的距离、线圈的圈数、磁铁的位置、圈的大小、电池的电量、导线的粗细、线圈的形状等。上完课后，教师让各小组选择一个感兴趣的问题进行实验设计，学生积极性高，各显其能，效果很好。
总之，能力的形成要经过长期反复的实践，实验设计能力的形成同样如此，因此教师在教学中一定要重视学生的训练和实践。对于实验设计能力的培养，概括地讲，应本着明确意义、掌握标准、重在实践、循序渐进的方针，只有这样学生的设计能力才会有较大的提高。
关键词： 化学实验设计 类型和内容 教学策略
一、化学实验设计对发展学生科学探究能力的意义
所谓化学实验设计，是指学生在实施化学实验之前，根据一定的化学实验目的和要求，运用有关的化学知识与技能、科学过程与方法，对化学实验的仪器、装置、步骤和操作方法进行规范的一种规则。化学实验设计对于发展学生的科学探究能力、提高他们的科学素养具有重要的意义。首先，它可以激发学生的化学学习兴趣。学生根据自己所学的化学知识，独立地或在教师启发下，设计出各种实验方案，成功地解决化学实验问题，从而产生成功后的喜悦，激发起更大的学习热情，成为进一步学习的强劲动力。其次，设计化学实验方案需要学生灵活地和创造性地运用所学的化学基本能力和创造能力。最后，进行化学实验设计还需要学生掌握各种科学方法（如实验、测定、实验条件的控制、假说等），具有严肃认真、一丝不苟和敢于创新的精神，有利于学生认识和掌握科学过程与科学方法，形成正确的化学实验态度、情感与价值。
二、化学实验设计的类型和内容
根据不同的标准，我们可以将高中化学实验教学中的实验设计划成不同的类型。根据实验在化学教学认识过程中的作用，它可以分为：
1.启发性（或探索性）实验的设计。
这类实验是在课堂教学中配合其他化学知识的学习进行的，多采取随堂实验的形式。在引导学生进行设计时，我们要注意效果明显、容易操作、时间短和安全可靠。
2.验证性实验的设计。
这类实验目的主要是验证化学假说和理论，多采取学生实验课或边讲边实验的形式。在引导学生进行设计时，除了上述要求外，我们还要注意其作为证据对猜想与假设是否具有较强的说服力。
3.运用性实验的设计。
这类实验的目的是综合运用所学的化学知识和技能，通过化学实验解决一些与化学有关的实际问题。在引导学生进行设计时，我们要注意灵活性和综合性，尽可能设计多种方案，并加以比较，进而进行优选。
根据化学实验的工具，它可划分为以下两种类型：
（1）化学实验仪器、装置和药品的改进或代替。
（2）化学实验方法的改进。一方面，这主要是由于高中化学教课书中，有的实验因装置过于繁杂、操作不太方便、方法不合适、可见度较低而影响化学教学效果，因此需要改进方案，重新设计。另一方面，由于高中生受到种种条件的限制，常会发生缺少某些仪器、药品的情况，因而需要自制一些仪器和代用品，采用微型实验，所以也需要对实验重新进行设计。
三、化学实验设计的原则
1.科学性原则。
科学性是指实验原理、实验程序和操作方法必须与化学理论知识和化学实验方法论相一致，这是化学实验设计的首要原则。例如Na2S和Na2SO3的鉴别，在试剂的选择上就不宜选用硝酸等具有氧化性的酸；在操作程序的设计上，应先溶解，取少量溶液，然后加试剂，而不能溶解后就加入试剂。
2.可行性原则。
可行性是指设计化学实验时所运用的实验原理在实施时切实可行，所选用的化学实验药品、仪器、设备和方法在中学的条件下能够得到满足。例如NaCl、Na2SO4的鉴别，有的学生常选用AgNO3做试剂，认为AgCl难溶、Ag2SO4微溶，从而把两者加以区分。事实上，这种方法所依据的原理在实施时是不可行的。因为硫酸银不稳定，很容易分解成难溶的氧化银。
3.绿色化原则。
绿色化学是21世纪化学科学的一个重要发展方向，也是中学化学教学中，学生应树立的基本化学观念之一。绿色化学倡导从源头上就尽可能地消除或减少有毒、有害化学物质对环境的影响，要想实现这一目标，必须首先从化学实验设计做起。在化学实验设计中体现绿色化学思想，就要遵循化学实验设计的绿色化原则，即在化学反应原料的选择、化学反应的条件的选择、化学反应的产物、化学实验的操作等环节都要贯彻绿色化学思想。
四、发展学生化学实验设计能力的教学策略
1.尽可能为学生提供进行化学实验设计的机会。
化学实验设计能力，是实验探究能力的重要组成部分。进行化学实验设计的过程，也就是学生经历制定实验探究活动计划，发展实验探究能力的过程。因此，我们在化学实验教学中，要尽可能多地为学生创造进行化学实验设计的机会，使学生在化学实验设计的过程中，体会实验设计的重要性，认识实验设计应遵循的基本原则，初步掌握化学实验设计的基本方法。
2.增强发展学生化学实验设计能力的计划性。
增强发展化学实验设计能力的计划性是发展学生的化学实验设计能力很重要的一个方面。我们应根据化学实验教学内容的特点、学生知识与技能的基础和能力发展水平，有目的、分阶段地制定化学实验设计能力的发展计划。
机能实验教学作为基础医学教育的重要组成部分,在培养医学生的实践能力和团队精神中发挥了重要的作用。但传统的机能实验教学强调的是验证性实验,是理论课教学内容在实验室的再现,对启发学生的科研思维、培养其创新能力还远远不够。为此,自1999年我校机能实验中心成立后,我们进行了一系列机能实验教学改革,包括最初的综合性实验、随后的自主实验设计以及新近设立的医学动物实验设计理论课,为促进学生多学科知识的交叉与融合,培养学生的创新精神和独立分析问题、解决问题的能力奠定了良好的基础,受到学生广泛的好评。但同时我们也注意到,在这些实验的具体实施过程中还存在一些问题,需要我们不断进行总结,及时调整教学方案,为深化机能实验教学的研究与改革,培养学生的创新能力和开阔的视野发挥积极的作用。
一、综合性实验的开展
传统的机能实验教学以验证性实验为主,主要目的在于强化与巩固课堂理论知识,往往忽视了对学生创新能力和综合素质的培养。而且,由于各学科之间缺乏有效地融合,使得实验内容有较多的重复,因此在一定程度上还造成了教学资源的浪费。为此,北医在1999年成立了统一的机能实验中心,将生理学、病理生理学和药理学三个教学实验室融合在一起,实现了资源的优化和共享,并相应开设了一系列综合性实验,如“血压调节和失血性休克”、“影响离体心脏灌流的因素及缺血—再灌注损伤”和“家兔肾功能测定及急性肾功能衰竭”等”,将生理学、病理生理学和药理学的知识有机地结合起来,使学生对机体正常的生理调节机制、疾病时功能代谢的改变和药物的作用有了直观和连贯的认识,促进了学生对所学知识的融会贯通,提高了他们综合运用知识的能力及彼此互助合作的团队精神。综合性实验的不足之处在于实验往往比较复杂,需要较多的课时来完成一个完整的实验,因此在时间安排上常常具有一定的难度。另外,综合性实验中依然是教师占据主导地位,学生相对来说还是处于一个被动的地位,对于培养学生的科研创新性还远远不够。
二、自主实验设计的开展
在掌握基础实验和综合性实验的前提下,为了进一步加强学生在实验过程中的主动性,激发他们的科研兴趣,培养他们的创新意识和独立分析问题的能力,我们在2001年又开设了设计性实验课程[1]。针对与机能学内容相关的研究目标,由学生以实验小组为单位自选题目,课下利用图书馆、互联网络查阅文献,提出实验设计方案,然后在实验课上进行实验设计答辩,通过学生之间的提问、回答以及老师的点评完善学生的实验设计,选择优秀的设计方案在橱窗展出。比如学完肝功能衰竭,很多学生就会想到去设计一个肝性脑病及其防治的实验方案;学完呼吸衰竭,就会想到去设计一个肺水肿及其抢救的实验方案。设计性实验的优点在于能够提高学生的自学能力,使他们能够结合课堂所学内容,针对某个有争议的环节去设计实验进行验证;或者突破所学课程的局限,设计跨学科的综合性实验,对于培养学生的科学思维能力、文献检索能力和表达能力具有较大的帮助。不足之处在于最初的实验设计只是纸上谈兵,缺乏实际操作,很多学生感到意犹未尽,抱有不小的遗憾。
三、自主实验设计及操作
经过对学生自主设计实验的不断完善,这项工作得到了专家的认可,学校也拨专款资助机能实验教学改革,从2004年起我们在评选出较优秀的实验方案后,就让学生们自己动手完成实验,这样学生们的设计性实验就不仅仅局限于纸上谈兵了。自主实验设计方案的实施为学生们提供了一个自由发挥、施展才能的更大空间,对调动他们的热情和积极性,进一步提高他们的科研兴趣具有重要意义,也由此获得了学生广泛的好评和热爱,许多学生甚至把它作为自己最喜爱的一个实验来对待,称为“我的实验”。为了提高实验的成功性,学生们会更加认真地设计自己的实验方案,课下和同学、教师经常进行交流和探讨,对设计方案不断进行修改和完善,对可能的结果反复推敲,保证了实验方案的科学性和可行性。比如,学生曾设计过“人工冬眠状态下家兔对缺氧的耐受性”,通过静脉注射氯丙嗪配合冰袋降温来模拟家兔人工冬眠状态,并通过监测血气来观察家兔对缺氧的耐受性。由于是刚刚开展自主实验设计的操作,并没有太多经验可拿来借鉴,因此尽管理论上准备的很充分,但由于没有事先安排预实验,所以实际操作时还是出现了一些意想不到的问题,比如药物剂量的把握等等,最终造成实验结果不够理想。尽管设计性实验的教学目的并不在于实验的成功与否,但如果实验结果不好,在一定程度上还是会影响学生的积极性。因此在后来的实验中,我们都尽可能地组织一部分动手能力较强的学生进行初步预实验,然后根据预实验的结果进行实验条件的调整和优化,以最大程度地保证学生在自主实验设计操作中取得较好的结果[2]。
四、实验设计的理论指导
自主实验设计不仅为学生充分运用自己所学的理论知识和施展实验技能提供了空间,也使学生对科研工作有了初步的认识,这对于培养他们的科学思维和创新能力,提高他们的科研素质都有较好的启示作用,也为今后从事科学研究工作奠定了良好的基础。尽管如此,在对几年来开展的学生自主实验设计进行总结的过程中我们还是发现了一些问题,主要表现在实验设计方案的科学性和创新性还有待加强。因为大多数学生都是初次接触实验设计,受知识结构及科研经历的限制,他们的实验设计大都局限在一个固有的框架中,是对已有机能实验的一个模仿,创新性还远远不够。而且,部分学生对实验设计的一些基本原则还缺乏应有的了解。为此,自2010年起我们又专门开设了2学时的理论课,由具有多年机能实验教学经验的教师对“如何进行实验设计”进行讲解。老师先让学生把实验设计中不了解、不注意以及不满意的问题全都提出来,然后引导学生展开讨论,最后才将实验设计的基本要素、基本原则及实验动物的选择等知识加以介绍。这堂课与其说是一堂理论课,不如说更像是一堂讨论课,教师采取开放式教学,以学生互相讨论为主,教师仅仅起一个引导作用。学生们提问非常踊跃,老师并不急于回答,而是把学习的主动权交给学生,让他们在相互讨论的过程中自己去寻找答案,以加深他们对实验设计的认识和理解。课后学生们反映这堂课收获很大,初步懂得了应该怎样去设计一个实验,了解了真正意义上的科研设计应该注意的基本原则。在进行实验设计的理论指导后,我们也看到同学们的实验设计水平有了一定的提高。
五、机能实验改革的展望
综上所述,自主实验设计是机能学实验教学中极其重要的一个阶段,是一种模拟科研过程的实验教学模式,它既可以使学生初步掌握医学科学研究的基本过程,又能激发学生的科研兴趣,对于培养学生的创新思维能力,提高其综合素质具有较大的优势,是未来机能学实验教学改革的重点[3]。目前让我们感到非常遗憾的一点是,尽管有些学生设计的实验方案具有较强的创新性和临床意义(比如“急性弥散性血管内凝血及其抢救”、“心肌缺血再灌注损伤的防治”等),但最终由于机能实验室条件的限制(比如实验仪器和药品)而未能实施,很是可惜。相信随着学校对机能实验教学投入的增加,实验室和实验设备条件的改善,动物和试剂的保障,机能实验中心将会为开展自主实验设计创造更好的条件,为培养高素质医学创新人才提供更好的保障。
我们经过几年的探索，秉承培养和提高学生创新性思维和科研素质为主旨，不断优化实验内容，将传统的实验教学模式，从内容上和形式上转变成“基础性实验-综合性实验-设计性实验”“三维一体化”教学模式。
1.基础性实验的整合。本实验环节占实验总课时60%，对传统验证型实验教学内容进行筛选、增删和合并，优化实验内容，强化学生基本技能训练。内容包括各种常见剂型（如：片剂、液体制剂、软膏剂等）的制备工艺。
2.综合性实验的设计与示范性教学。本部分内容占实验总课时的10%，通过选择典型药物改进成为综合性实验，以“黄芩苷片的制备”实验为例，从原生植物的认识到成品的质量检查，共分为7个阶段。具体实施情况见表1。本部分内容的开展主要围绕着实验设计的主要思路和方法进行讲授，并通过教师示范性实验的方式，使学生对药学科研思路有清晰的认识，为设计性实验打基础。
3.设计性实验的开展。设计性实验是学生创新能力培养的重要举措，占实验总课时的30%。设计性实验由老师每次给出2~3个题目，让学生自主选择。实验内容包括：（1）文献查阅与综述撰写；（2）开展初步试验方案设计；（3）实验设计答辩，确定实验方案；（4）实验实施；（5）总结与讨论；（6）撰写实验报告。学生在本实验环节中均要求分组组合实验团队，协作完成相关文献的查阅并撰写综述，在此基础上提交初步的实验方案设计书，学生通过PPT汇报实验方案开展实验设计答辩，经老师究其可行性方案审核后，最终确定实验方案，实验实施过程中，学生在发现问题后主动想办法解决问题，解决不了主动和老师探讨解决。设计性实验的开展，使本科生较早地参与了真正意义上的科研活动，能够了解本领域较新的研究动向，学习积极性、主动性得到了很大的提高，拓宽了学生的知识面，培养了学生的创新能力，为今后开展科研打下坚实的基础。
4.建立《药剂学》“三维一体化”实验考核体系。课题组在《药剂学》实验教学过程中，具体实践“三维一体化”教学模式，在教学过程中，夯实基础性实验、开发综合性实验设计、完善设计性实验，并制定相应的设计性实验实施评价考核方法，以检验设计性实验的完成情况及完成水平。设计性实验效果的评价和传统的验证性实验不同[5]。验证性实验更多地关注实验结果是否和理论教学一致，而设计性实验重在培养学生的创新思维及团队协作解决问题的能力，因此在评价实验效果时更注重实验实施的过程及实验方案的设计等。
现将课题组制定的设计性实验实施评价考核方法介绍如下：第一部分考核内容为学生选题后，进行文献调研，撰写综述，根据学生综述撰写情况打分，本部分分值占15%。第二部分考核内容为文献调研完成后，每个实验小组上交初步实验方案设计书，根据学生实验设计方案的合理性、可行性等情况打分，本部分分值占30%。第三部分考核内容为组织每个实验小组对实验方案设计书进行PPT汇报答辩。课题组老师听取汇报后，对其实验方案中的问题及可行性进行提问，共同优化实验设计方案，根据实施情况进行打分，本部分分值占15%。第四部分考核内容为开放实验室，每个实验小组实施实验方案及实验结束后上交实验报告书，根据实际情况进行打分，本部分分值占40%。
二、“三维一体化”《药剂学》实验教学模式教学效果及创新性分析
1.教学模式多样化，重点突出设计性实验的开发，培养学生创新性思维和科研实践能力。在保留传统实验教学优势的基础上，以培养学生思考如何进行科研选题及文献调研，开展实验设计、进行实验自我管理、实验结果分析汇报及团队协作等综合能力为关键点，重点突出设计性实验的开发，旨在巩固传统实践教学提高学生动手能力的基础上，全面培养和提高学生的创新性思维和科研素质。
2.转变教学模式，真正发挥学生的主导作用，激发学生学习的主动性和创造性。将传统实验教学模式中学生简单重复验证性实验模式，转变成在授课形式向“教师主导-共同参与-学生主导”的三级阶梯模式过渡，在内容上以“基础性实验-综合性实验-设计性实验”的“三维一体化”模式，充分发挥学生的主动性和创造性，使实验教学真正成为以学生为主导的创造性模式。
一、制作工具与材料
透明塑料书写垫板或者软玻璃、生物学常用实验用具打印图、刻刀、胶水、尺子。
二、制作步骤
1.选择材料：选取一块透明塑料书写垫板，要求形状规则的（以长方形为宜），大小适宜。（便于使用者携带）
2.模型图纸：在网上选取中学生物学实验中的常用实验仪器简图，有的也可直接用Word软件中绘图工具直接绘出，但要求各仪器简图之间大小、比率适度，把所选取和绘制好的各种仪器简图在电脑Word上排版设计出来。
3.图纸与透明塑料书写垫板复合：把已经做好的图纸打印出来，用剪刀去掉周围多余的纸，把所需部分用胶水涂背面，然后粘在透明塑料书写垫板上。（要铺平、压实）
4.雕刻：等胶水干后，先用铅笔在上面画线，然后把透明塑料书写垫板放在一块叠得很厚的毛巾上，用刻刀沿铅笔线进行雕刻，或者用酒精灯把解剖针烧红后在画线边缘先烙成一些小孔后再用刻刀把透明塑料书写垫的内部镂空，然后把透明塑料书写垫上镂空部分的边缘打磨光滑。
三、模板使用说明
1.整个模板的边缘可以像直尺一样设计刻度，起到直尺的作用，此模版主要可以绘出以下几种实验简图：漏斗、圆底烧瓶、集气瓶、试管、铁架台、培养皿、U形管、温度计、酒精灯、烧杯、长颈漏斗、锥形瓶、三种角度的导气管、各种塞子和酒精灯火焰。另外，还可以根据学生的实验设计方案的不同，可任意的组合出不同的实验设计方案。
2.模板可用于不同的人群，若应用于老师授课过程中，就可在制作时按相应的比率进行放大，在教学过程中若发现有别的更适合于自己教学的实验用具也可在制作过程中加入。
3.模板中的很多实验用具在化学中也有需要，因此有时候也可用于化学教学。
四、制作中应注意的问题
1.在选择仪器图时一定要选择规范的图，否则雕刻成的仪器模版不规范，不能用于绘制实验仪器简图。
2.剪下来的图必须要用胶水粘固在透明塑料书写垫上，待晾干后在图边缘用铅笔画线。
3.雕刻时由于透明塑料书写垫的版面十分的光滑，在雕刻的过程中经常把刻刀划出雕刻范围外，因此，也可用力按住纱布，在其表面进行来回滑动形成粗糙的表面，以此来防滑；另外，在用刻刀雕刻的时候十分困难，所以，需用一块厚毛巾垫在下面使其形成一个具有伸缩性的界面，或者直接用左手持拿放空，右手雕刻，这样就能轻易完成。但如果是圆形或者是椭圆形的部分则可以先用酒精灯将解剖针烧红后在画线边缘先烙成一些小孔，然后再
用刻刀把透明塑料书写垫的内部镂空，最后再用刻刀进行精刻、
细刻。
参考文献：
一、结合课本实验，理解实验相关知识，形成实验方案设计的思维导向
化学实验方案设计能力的培养，不可能一蹴而就，所谓“冰冻三尺，非一日之寒”，必须潜移默化，由量变促成质变，应根据学生的认知规律，由浅入深，由简到繁，循序渐进。在教学实践中，笔者结合教材中的典型实验，引导学生理解实验目的、原理，掌握实验设计的基本原则和方法，加强实验设计思维的培养。
【案例1】离子检验或物质检验型实验方案的设计
《化学必修1》第21页“活动与探究”栏目：氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾均可用作化肥，它们都是白色可溶于水的固体，探究这几种盐中所含离子的检验方法。
教学过程：
问题1：这些物质中有哪几种离子？
问题2：■、Cl- 、■选用什么试剂检验？有什么现象？如何把实验过程用文字描述出来？
问题3：K+用什么方法检验？具体操作如何？
问题4：检验离子应从哪几个方面分析？
拓展：四种盐如何区分？请画出流程图。
[方案]
延伸：如何验证白色固体是NH4Cl？请写出实验方案。
离子检验或物质检验实验方案的设计，要根据各种离子或物质的某些特性对离子或物质进行检验，熟练把握各种离子或物质的性质，并把握实验方案设计的技巧，进而设计合理的方案。
【案例2】物质制备型实验方案的设计
《化学选修6：实验化学》硫酸亚铁铵的制备
实验方案设计流程如下：铁屑的净化制取硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵晶体计算产率。
设计这类实验的整体思路：从原料出发，通过控制反应条件，如对温度的控制，先得到目标产物，即粗产品，接着对粗产品进行分离提纯，是这类实验的重点所在。寻找分离提纯的最佳方案，使所得产品纯度高，产率大。
【案例3】原理验证型实验方案的设计
《化学选修6：实验化学》硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素
设计方案见表1。
这类原理验证型实验方案的设计，是在明确反应原理的基础上，通过控制一定的实验条件，控制单因子变量，最终设计可行的实验方案。
从以上这些典例中，我们不难发现，化学教材中蕴含着丰富的实验设计思想方面的素材，教师应深入挖掘，在日常教学中不断渗透实验方案设计思想。每一个成功的实验其设计思想总是包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构想。
二、结合课本实验，了解化学实验方案设计的一般流程和基本原则
化学实验方案设计的流程包括：知识铺垫提出问题小组讨论形成方案方案优化规范表达。“以铝为原料制备氢氧化铝实验方案的设计”，通过小组讨论，各小组形成的方案大致可以分为以下两种类型。
第一类制备方法：酸碱法
第二类制备方案：电化学法
方案8：电解法――Al为阳极，Cu为阴极，电解氯化钠溶液。
方案9：原电池法――Al、Cu为电极，浸没在通入空气的NaCl溶液中。
各小组在个人意见的基础上，对各自的实验方案进行评价，对比方案1～7，从制备1mol氢氧化铝消耗酸碱量来看，方案7消耗酸碱量最少，从实验室操作的便利性看，通入气体的操作较为烦琐。对比方案8、方案9，从反应速率来看：方案8>方案9，从能源消耗来看，方案8>方案9。综合以上这些因素，方案7为最佳方案。
由此看出实验方案设计应该遵循以下基本原则：
三、充分挖掘课本中的实验素材，加以适当的指导和训练，提高实验设计能力
1.变验证性实验为探究性实验，提高实验设计能力
验证性实验是用以验证已学过知识的正确性，学生处于被动接受知识的状态，而探究性实验是指在实验的基础上，通过科学的分析、综合等思维来获取知识，学生处于一种主动探索知识的状态，对培养学生的创新能力十分有利。因此，教师应精心安排，积极钻研，变验证性实验为探究性实验，通过探究实验来获取新知识。
在一次优质课评比中，有位教师很巧妙地将课本中的验证性实验转变为探究性实验，收到了很好的课堂效果。当时的课题是“影响盐类水解的因素”，给我印象深刻的是这位教师在处理书本中“活动与探究”这个栏目时设计了这样一张实验报告单：
实验目的：探究影响盐类水解的因素
实验方案的设计
这位教师充分利用课本资源，很巧妙地处理了“活动与探究”这个栏目的教学。既可以有效地改变学生的学习方式，调动学生学习的积极性，又能起到提高学生科学素养，培养学生科学探究能力的作用，对学生适应新课程教学活动起到很好的引领作用，达到最佳的教学效果。
2.将课本中相关结论转化为实验，提高实验设计能力
实验是人们认识和研究物质变化规律或验证某一结论的常用科学方法。书本上的知识凡是能够通过实验来验证或探究的，都应启发学生思维，认真引导学生进行实验设计，甚至还可尝试让学生亲自动手做实验，从而提高学生的探究和设计能力。
【案例】第三周期元素性质变化规律
【实验一】Na、Mg、Al和水的反应：分别取一小段钠、镁、铝，用砂纸磨掉表面的氧化膜，放入三支小试管中，加入2～3 mL水，并滴入两滴酚酞溶液。观察现象。
过一会儿，分别用酒精灯给三支试管加热至沸腾，并移开酒精灯，再观察现象。
【实验二】 Mg、Al与稀盐酸反应比较
总结：Na、Mg、Al与水反应越来越 ，对应氧化物水化物的碱性越来越 ，金属性逐渐 。
1结合三维教学目标，理顺表现性评价标的
（1）通过小组讨论，学生设计出实验方案，并对方案做出评估；
（2）学生要有意识地控制变量，正确进行实验操作；
（3）科学进行数据处理，并进行自我评估和反思总结.
2实验教学中表现性评价方式的选择及具体实施
表现性评价方式，可以根据实际教学内容作机动实施.在分组实验前，可以选择设计问卷作答及针对实验设计的PTA量表；然后在实验操作阶段再发放预先设计的实验操作检查表及轶事记录表；最后在实验总结阶段发放实验报告PTA量表与总结性评价表.评价填写“优、良、合格”三个等级.通过学生自己评价，学生间互相评价，教师评价，来正确引导学生进行实验操作，评估学生的实验能力.
3表现性评价具体实施
3.1实验前准备
实验课前几天，向学生发放实验方案设计表格，实验设计PTA量表.学生填写完后上交，老师根据学生设计的方案和自我评价和互评，对学生分析设计方案的优点和缺点，提出改进建议，确立合理的实验方案.
3.1.1实验方案设计表
传统分组实验教学一般都是让学生课前自行预习，上课老师再花几分钟时间讲解一下实验目的、原理、过程、注意事项等内容.对学生预习的结果一般不太检查，这就导致不少同学不预习，同时自行预习还带来学习的盲目性，预习不充分.如要预习实验的哪些部分，哪些问题我们实验前应该仔细分析考虑的等等.向学生发放实验方案设计表和实验设计PTA量表有利于促进学生预习，引导学生如何预习，完善传统分组实验教学，提高学生的实验设计能力，监控和跟踪学生的高级思维过程，激发创造性思维，增强学生自我评价意识和能力.以小组讨论形式进行提高学生合作互助精神，在讨论中进行思维的争辩，共同提高.课前预习充分，为后续实验操作做好准备，避免操作的盲目性，提高实验操作效率和正确性.也同时优化课堂结构[TP9GW77.TIF，Y#]，避免教师在操作前花费大量时间讲解，学生边拨弄器材边听讲的低效率情况发生.
3.1.3汇总学生的不同实验设计方案，教师点评可行性，误差分析，确定最佳测量方案（电路图）如图1.
3.2实验操作阶段
1让学生参与实验设计
实验教学并不是简单地让学生做实验,实验的目的也不是仅仅让学生学会操作,而应该是引导学生进行自主探究,参与实验设计,注重培养学生的创新能力和严谨的思维能力。在实验教学中,教师要明确自己的角色,指导学生根据自己的需要自行设计实验方案,进行实验结论正误的验证。例如,在学习原电池时,学生已经知道Cu-Zn-H2SO4中,Zn做负极。笔者在学生已有知识的基础上提出问题:请同学们思考在金属活动性顺序中,排在前面的金属是不是总是做负极?我们应该怎么设计实验进行验证?学生根据自己已有的基础知识和实验技能,并结合网络资源搜索有关信息去自行设计和创造实验方案,通过实验验证自己实验方案的正确与否。学生通过自己的参与获得了新知识:哪一种金属做负极还与电解质溶液有关。又如,学习实验室制氨气时,向学生提供药品:碱石灰、浓氨水、生石灰、氢氧化钠固体、氢氧化钙固体、氯化铵等。并提问:制取氨气用什么药品好呢?哪些药品可以制得氨气?生成的氨气如何检验?如何干燥?学生带着这些问题,经过动手、动脑参与实验的设计与验证,不仅提高了学习兴趣,巩固了所学知识,同时锻炼了思维能力。又如,学生已经知道Fe(OH)2在空气中很容易被氧化,于是让他们开动脑筋设计实验,要求能够较长时间地观察到Fe(OH)2白色沉淀。学生通过不断的思考讨论,优选出最佳方案。在实验设计过程中,学生体会到了成功的喜悦,也培养了学生的独立自主、科学思维能力。
2让学生动手操作,培养学生化学实验技能
化学实验在化学科学的形成和发展中有着非常重要的作用,学生通过探究实验可以认识世界,解决疑问。让学生亲自参与实验,探究知识,往往能达到事半功倍的效果。在教学过程中,教师可以创设情境,让学生设计方案实验验证得出结论,若未达到预期结论,需要调整或重新设计实验方案,使探究过程趋向合理化,这会使学生充分体验探究过程的魅力。例如,让学生比较Na2CO3与NaHCO3的化学性质,他们先根据已有的知识设计方案,在教师的指导下动手验证。在这个过程中,如果学生得出的结论与预期的一致,则说明实验方案设计得合理;反之,让学生反思方案缺陷在哪?发现不足,同时思考“为什么”。又如,银镜反应的实验,开始学生根据自己的方案进行实验,没有达到预期的目的,笔者便让学生讨论分析失败的原因,他们经过反复分析验证实验终于成功了,欢呼雀跃。这个实验让学生亲自体会到了实验过程为什么要用洁净的试管?为什么要用水浴加热,而不能直接用酒精灯加热?再如,中和滴定实验,让学生通过亲自动手实验来学会分析实验过程中出现的误差;配制一定物质的量浓度的溶液的实验,让学生学会用固体、液体来配置一定物质的量浓度的溶液,并能够分析实验误差。教学过程中可以创设合适的情境将部分实验设计成学生实验,让学生亲手去做,让学生自己分析交流实验过程中出现的问题,分享成功的喜悦,经常训练能够提高实验技能,对于实验中出现的问题也会得心应手。在实验过程中,也可以根据情况将学生分成几个小组,通过小组内合作交流、小组间评价,调动学生探究学习的兴趣,让学生进入探究问题的情境中去,学生在探究的过程中不知不觉获得新知。
3针对实验问题,设计解决方案
在教学过程中,一些抽象的问题仅仅借助于教师的讲解是没有说服力的,如果借助化学实验,可以让理论与实践相结合,抽象问题具体化。在实验中,学生通过自己动手做、分析、总结,真正领会到化学知识的真谛。例如,在学习“沉淀溶解平衡”时,遇到这样一个问题:氢氧化镁为什么可以溶于氯化铵溶液?有学生认为是NH4+与OH-直接反应;有学生认为是NH4+水解生成了H+与Mg(OH)2电离出的OH-反应,破坏了Mg(OH)2的沉淀溶解平衡,使Mg(OH)2沉淀溶解平衡不断右移,最终全部溶解。学生对这个问题的结果分析争执不下,于是笔者让学生设计实验验证哪一个结论正确,并提示学生可以将氯化铵溶液换成醋酸铵溶液进行验证。通过这一设计,让学生很好地理解了平衡移动原理。又如,学习糖类时,对淀粉水解产物和淀粉水解程度的判断问题,让学生思考如何设计实验方案?实验过程中需要注意哪些问题?在教学的适当时机,以适当的方式设计问题情境,挖掘创意,完善他们的创造思维。实践证明,教师在教学实践中充分利用化学实验的魅力,特别是实验的技巧,引导学生参与实验教学,会使化学教学事半功倍。化学实验教学的重要性是不容置疑的,21世纪的化学教学,要把实验教学放在首位。
1.利用教材原始实验，考查学生的实验技能
实验技能主要是指对实验原理的理解技能，正确使用仪器和器材的操作技能，分析处理数据的技能，实验结果的分析技能等诸方面的综合技能。新课改要求充分利用原始的高中物理实验，通过改变实验仪器，同时结合新的设计方案，一并考察学生的实验技能。
2.利用源于教材的“设计型”实验考查学生的应用技能
应用技能是理论联系实际的分析问题和解决问题的技能，应用技能的高低能反映学生的综合技能。
3.利用高中原始教材的“设计型”实验对学生的创新技能进行考查
新课改要求利用高于高中物理教材的“设计型”实验，改变实验原理，设计新方案，考查学生的创新技能。
二、高中物理设计型实验题解题技能的培养
近几年各地高考物理试题虽然大量采用了“设计型”实验，突出考查学生实验技能、应用技能和创新技能，使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能；进一步提高学生的实验素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是、严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的实践技能。但它还是以高中物理教材实验为基础改编而来的，是教材实验的延伸与发展。心理学认为：“技能”是一种内化了的个体经验，因此，我们不能以培养学生的实验技能为理由，放松对高中物理教材实验的教学，到处找新实验做。高中学生的实验设计技能、应用技能和创新技能的培养，只能在平时高中物理实验学习中有目的有计划的训练，通过自己的努力不断总结、归纳积累才能形成。因此，笔者认为采取以下三个措施，有利于培养学生的实验设计技能、应用技能和创新技能。
1.重视实验原理和实验方法的发散和集中，培养实验设计技能
（1）同一个实验原理，学生可以按不同的器材设计方案。如验证玻意耳定律的实验，可用注射器封闭一定质量的气体进行验证，也可以用一根适当长的粗细均匀的细玻璃管，水平放置时用一段水银柱封闭一定质量的气体进行验证，其实验原理相同，实验步骤、测量方法完全不同。
（2）同一个实验目的，学生可以按不同的原理设计方案。如测定当地的重力加速度，可用单摆的原理，通过测量单摆的摆长和周期来测定，也可用自由落体的原理，通过频闪照相的方法来测定。又如测量凸透镜的焦距，有平面镜辅助法、凸透镜成像公式法、“共轭法”等等。
（3）同一个实验方法，学生可以推广用于多种仪器。如测定平行玻璃砖的折射率的方法，对三棱镜和半圆形透明体也同样适用，在这一实验中，教师要求各小组用不同形状的玻璃体测折射率后，再做测定三棱镜的折射率的试题，得分率肯定高。如果我们在实验教学中，培养学生运用发散集中思维思考实验原理及实验方法，对提高他们的实验技能将会有莫大的帮助。
2.重视实验装置的开发与利用，培养学生的实验技能
（1）同一个实验装置于器材，学生可以做多个实验。如用注射器这套装置，既可以验证玻耳定律，也可以验证查理定律。又如“斜槽”装置既可用于研究平抛物体运动的实验，也可用于验证动量守恒的实验。（2）多个实验装置，学生可以做同一个实验。如测量电源的电动势和内阻的实验，可用伏安法测（电流表＋电压表＋滑动变阻器）；可用I—R法测，也就是“电流表＋定值电阻或电流表＋电阻箱”；还可用U—R法测，也就是“电压表＋定值电阻或电流表＋电阻箱”。（3）创新利用新仪器。学生可以根据提供的说明书，使用新仪器解决新问题。
3.开发“设计型”实验，培养实验创新技能
（2）开发演示实验，培养学生创新思维物理学科每一重大发现都是以“设计型”实验为基础的。如伽利略用理想斜面实验证明“力不是维持物体运动的原因”；库仑在电量还无法测定的时候，用库仑扭秤测出库仑力与距离平方的反比关系———库仑定律等这些创新思维，将会对学生产生潜移默化的影响，促使学生产生创造性的思维。因此，物理教师要发掘物理演示实验中巧妙构思和方法，来启迪学生的创新思维。（2）开发学生实验，锻炼学生的设计技能。（3）开发新实验，发展学生的实验应用技能和创新技能
4.解答物理设计型实验题，必须要重视课外实验的开展
要掌握高中物理设计型实验题的解法，平时要重视课外实验的开展，提倡“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，因为这些实验是学生或老师自己设计、自己寻找的实验物品，通过这些实验设计进行探索、验证，拉近了高中物理内容与生产、生活实际的距离，让学生深切地感受到科学的真实性。从另一个角度讲，由于这些物品并不是来做实验用的，这种做法本身就是一种创新，也有利于学生创新思维的培养。长此以往，学生会留心我们的周围，发现很多物理现象，产生许多疑问，如果就此开动脑筋，会养成学生的探索兴趣和良好的思维习惯。
关键词：畜牧实验设计 教育方式 能力教育
随着市场经济的发展，人们对畜牧业发展越来越重视，对畜牧科技人才的要求越来越高。目前，传统的教学模式过于注重理论的灌输，培养目标也具体。因此，对于高等农业院校来说，教学方式改革势在必行。
《畜牧实验设计》课程是科学制订实验方案，正确分析实验结果，尽快获得最优方案的一门课程。实验设计合理与否，直接关系到畜牧科研实验和生产应用是否能顺利进行。通过教学方法改革，实施能力体系教学可以充分调动学生学习积极性，保障畜牧科技人才的培养。
《畜牧实验设计》课程开展能力教育方式有以下三种。
一、理论和实践相结合，重视应会
能力教育是以需要为准绳，应知为应会服务。传统模式的《畜牧实验设计》教学内容包括实验设计内容、实验设计原理、各种畜牧设计方案的拟定到设计方法的统计分析等，内容较多，然而分配到各个部分的学时数并不多，用于练习的时间就更少了。这就导致学生对每部分内容都一知半解，更不知如何应用，因此觉得畜牧实验设计课比较难懂。我在教授这门课时，根据以畜牧生产需要为依据，以够用为尺度，对授课内容进行了整合，删减了一些对于将来在动物实验和生产中根本用不到或很少用到的内容，对生产实践中最常用的几种单因素实验设计和两因素析因设计进行了重点讲授，这样保证学生在有限的学时里能够掌握这部分内容。
二、明确改革目标，以会用为目的
《畜牧实验设计》教学内容包括各种实验设计方法统计分析和最小样本含量的确定等，涉及的计算公式有几十个，然而按照传统的教学方法，每个公式都要推导，这样不仅要占用大量时间，学生还会产生畏难心理。按照能力教育体系的要求，学生掌握了知识就是学生的能力获得，直接体现在对所学的知识的熟练运用上。我在对《畜牧实验设计》课程改革时，目标很明确，就是学生会运用知识。在学习每一种实验设计方法时，都以运用为突破口，要求学生把精力集中到运用上，以实际运用替代追本溯源，以熟练技巧加深理解，以掌握促进巩固。比如在学因素析因设计的统计分析时，我不讲解每个公式的来源，只让学生掌握公式的用法。同时加强练习，使学生熟练掌握析因设计统计分析过程。这种以会用为目的的教学方式确保学生能够根据相关资料，快速地按照步骤进行结果分析，得出正确结论。这样学生不仅容易接受，而且能熟练应用，尽快解决问题。
三、考核方式改革，使学生正确地对自我能力进行认定
考核是教学活动的一个重要组成部分，是促进学生复习、巩固所学知识，并对教学效果进行检查的重要方法。能力教育体系认为，教学的主体是学生，主导是教师。重视学生的学习的方式就是通过高效教学法调动学生学习积极性。我在教学过程中，督促平时复习的同时使用多种考核方式。比如充分利用作业、提问、讨论、小测验、技能考核等方法促进学生学习。在基本技能的测试中进行开卷考核，增强学生自我学习与自我评价的意识。比如在进行单因素拉丁方设计的技能训练时，我要求同学们可以参考书和笔记，可以使用随机数字表、方差分析表和计算器设计实验过程和分析结果，但要独立完成，得出自己的结论。在制定实验设计时，也以同样的方式让同学们自己查资料，模拟动物和处理随机分组过程，并独立完成实验设计报告。这些考核方式均具有演习性质，有一定的真实感，学生能够感受到自己能力的发挥程度。同时，在学期末出题时，以考查学生对本门课基本知识和技能的掌握情况为目的，不出怪题、偏题，保证每道题的完整性和实用性。
通过以上教学改革尝试和探索，使学生不但学习了知识，而且培养了独立思考、独立分析问题的能力。但《畜牧实验设计》作为畜牧学科中重要而特殊的一门工具课程，要教好这门课，还要结合其他技术手段比如现代教育技术手段等，其教学改革还需要进一步探究。
参考文献：
[1]邱小琮.《生物统计学》教学改革与探索[J].考试周刊，2009，(2)：19-20.
[2]张靖，邹吉祥，同丽嘎.注重应用能力培养的生物统计学课程建设[J].考试周刊，2015，(59)：146-147.
[3]刘丽华，郭德金.试验前对试验设计的评价(上)[J].安徽农业科学，2006，34(6)：1045-1046.
初中科学六册涉及探究实验,第一册课本中的探究实验侧重于让学生感受探究的过程，了解探究的基本特征；第二册侧重于探究方案的设计、建立假设及检验假设的方法、变量的控制和简单数据的分析、资料收集的方法和观察项目的选择、用图表来表示数据、收集证据的方法等；第三册侧重于学习推理方法、数据的收集、分析和整理、简单的变量控制、实验设计等；第四册侧重于学习科学推理方法、观察与证据收集、验证假设的实验设计、变量控制、交流与合作；第五册侧重于学习提出假设、获取信息、设计实验、数据分析、交流讨论等。
【科学探究的基本环节】
提出问题建立假设设计实验方案进行实验得出结论交流评价。
【学业考试中考查探究能力的重点】
一、认识问题、提出问题的能力
1.要深入观察，从平常生活中发现问题
2.把自己发现的问题，通过思考演变为一个具体、明确的科学探究问题
实施这一环节最简单的方法是把观察到的现象采取“问题化”。
二、提出猜想与假设的能力
解题策略：（1）确定某个变量，变动其他变量，作出假设；（2）用类比的方法扩展假设。
三、控制变量设计实验方案、进行实验、分析数据、得出结论的能力
明确目的：确定探究要解决哪几个问题。
确定方法：在探究过程中，常常采取控制变量法。
选择器材：确定所需的器材
对器材的选择要考虑以下几个因素：实验的原理、实验器材的性能和操作的要求、实验的基本知识等。
实验步骤：表格的设计与记录，设计实验记录表格的依据是“控制变量法”。
结论：总结探究性结论时要注意：（1）紧扣探究目的，如果探究的问题是课本上的内容，结论一般符合课本上的结论；（2）叙述结论时必须先叙述控制变量，再得到另两个量之间的关系；（3）一般不要只得到“某某跟某某有关”的结论，应得到具体的关系，如“变大、变小、成正比、成反比”等。
1.控制变量法
（1）明确实验过程中的变量；（2）确定实验过程中的需变量和控制不变量；（3）如果研究对象是生物，则控制的不变量应确保生物的正常生活。
对于实验中变量无法单独存在的实验设计，通常可用归纳法或排除法。
2.归纳法
3.排除法
四、方案评价能力
1.对实验设计方案进行评估
例1.学习了密度的知识后，同学们准备测量食用油的密度。他们选取的实验器材有：食用油、量筒、天平（带砝码）、烧杯。
设计实验和进行实验：小新和小杨同学分别设计了一种实验方案，请在方案中空白处填空。
评估与交流：
2.对实验器材选择进行评估
练习1：小明同学探究浮力的大小是否与液体的密度有关，选取一个重8 N、体积0．3 dm3铝块，弹簧测力计量程是10 N、分度值是0．2 N，盐水和水。（1）写出他实验的具体方法。（2）计算说明他选取的液体（或者测力计量程）是否合适（g取10 N/kg）？
3.对实验结论进行评估
请分析回答：
（1）上述几种花、叶或果实的汁，不能用作酸碱指示剂的是＿____＿＿。
（2）针对石蕊的中间色和碱性环境中颜色的不易区分，芳芳提出“石蕊可以退休了，可用紫卷心菜提取物替代”的结论，你是否同意其观点，请说出你的理由。
