生物学是一门以实验为基础的学科，特别是在我省实施新课程改革后，《高中生物课程标准》明确提出了“倡导探究性学习”的理念，因此，新的高中生物学教材（浙科版《生物学》）中，大量增加具有实验性质的培养学生科学精神、科学情感、科学研究能力和科学实践能力的“活动”、“建议活动”等，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力等，重在培养创新精神和实践能力。
　　一、 学生自主实验的设计
　　生物自主实验是指学生在教师的指导下独立地进行提出实验问题、设计实验方案、进行实验操作、实地观察记录，通过一定程度的自主体验和实验去探究生命现象和生命规律的教学活动。学生在自主实验过程中可以通过自主选择实验项目、自主实施实验过程、自主交流实验成果提高自己的探究能力和实验技能，进而提高生物学习成绩，提升生物学素养。高中生物自主实验的内容广泛，生物教师可根据自己的兴趣特长、学生的需要和学校的特点、高中学生面临的高考实际进行有选择性的设计。
　　1. 实验设计的原则
　　（1） 实验内容与生物教材内容互补原则
　　生物教材，是根据生物学科知识和逻辑顺序而确定的，在一定时期内其内容具有相对稳定性，但现代环境科学、生物科学知识，尤其是应用科技领域里的知识日新月异，利用高中生物自主实验可帮助学生及时地了解这些学科新知识。同时，一些应用性、分类性、综合性活动的开展，可使生物学科知识内容得以补充，自主实验内容与学科教材内容互相补充、互相渗透，有助于完善高中生物课程的内容体系，形成完整的知识结构。
　　（2） 全面发展与个性培养相统一原则
　　高中生物自主实验的设计要面向大多数学生，立足于全面素质提高，但同时也要充分发挥自主实验的自主性特点，给学生自主发挥的机会，以适应学生的个性差异，促进学生的个性发展，使生物学特长生脱颖而出，为学生的终身学习奠定生物学基础。
　　（3） 实效性和因地制宜原则
　　高中生物自主实验应该充分利用学科课程所学的知识与日常生活建立内在的联系，在“学中用”，在“用中学”，学会针对日常生活中的环境、生物学现象或问题展开实验，用学科知识解决日常生活中的有关难题。高中生物自主实验还要考虑到学生的认知水平、当地的生活环境、学校的教学条件及家庭的生活条件等，不能别人搞什么，你也搞什么，应重视实效性和可行性。
　　（4） 趣味性和自主性原则
　　高中生物自主实验应多开展一些趣味性活动，增强学生学习的兴趣，使学生由“要我做”转变为“我要做”，同时，高中生物自主实验的主体是学生，活动气氛活跃，学生乐于发表观点和见解。在教学活动过程中和活动后，教师要适时给予恰当的评价、鼓励，使学生保持持久的兴趣和旺盛的热情。
　　2. 学生自主实验的类型
　　（1） 补充型实验
　　补充型实验是指以提高国家课程的非实验教学内容成效而设计的实验。补充型实验有助于实现内在于必修课程中的实验教学目标。该实验主要是教材中的非实验内容，根据补充实验可以帮助学生了解知识形成过程。
　　（2） 拓展型实验
　　拓展型实验是指以拓宽必修教材中的实验内容而设计的实验。拓展型实验的目的是拓宽必修实验教学内容，为学生提供获取知识、内化价值观和掌握技能的机会，这些内容与学生所学必修课程专题有关，但超出必修课程所覆盖的广度和深度。知识内容紧贴国家生物课程而进行拓展，如“某种物质对细胞毒性研究”就是对选修教材“现代生物科学技术”和必修教材“观察植物细胞有丝分裂实验”领域的拓展内容；还有研究方法的拓展，如实验以探究实验为主；学习形式的拓展，如强调小组合作学习等。
　　（3） 创造型实验
　　创造型实验是指全新的实验内容的设计。突出学校和地方特色的项目研究实验，都可以归为这一类型。在对这部分的内容选择上要注意以学生能实际感觉和亲身体验的事物和现象为基础，师生密切联系生活实际创造性地提出实验课题，形成实验项目来开展教学活动。这部分内容较前两类内容有较大的灵活性和创造性。
　　3. 高中生物自主实验的初步设计
　　根据上述内容选择的原则和分类，分别设计了如下实验内容（表1）。
　　表中三类自主实验可供不同层次的学生选择。一般从补充型实验开始，经过拓展型实验，达到创造型实验。补充型实验重在培养学生的实验技能，一般由教师根据生物教材内容和实验室条件进行选择确定，然后由学生选择其中一些实验进行自主参与。拓展型实验重在培养学生的探究能力，由教师和学生共同选择。创造型实验重在培养学生的创造能力，创造型实验一般由学生自主选择，教师的作用主要是引导和对选题进行判断，重在可行性、实用性和创造性。实验过程中要求学生记录实验过程及效果，实事求是。学生对此类实验内容的学习，要善始善终，学习结束后要进行一定的评价，主要形式是针对做过的实验进行一定的分析，提炼出自己的初步观点，要求每个学生在实验结束后，按照问题提出、实验过程、实验结果、分析与讨论、收获与体会等五个步骤把整个实验过程写成实验报告。实验报告经反复修改认为满意后，学校组织成果评审小组，组织学生开展实验报告交流活动，通过论文答辩、科技成果展示等形式，对每个实验小组的实验报告进行评价，根据实验的科学性、实用性、新颖性评出一、二、三等奖等，给优胜者以奖励。
　　二、 高中生物自主实验的实施
　　1. 自主实验的实施
　　开展自主实验的操作流程为：选题→申报→准备→实验→交流五步。选题就是学生根据教师公布的自主实验课题选择要进行的实验，或自主确定的实验课题。申报就是对确定的实验课题进行一定的分析和讨论，填写实验申报表，上交教务处，等待审批，学校根据实验的可行性、科学性等对实验课题进行审定。准备就是申报被审批通过同意实施后，学生和教师共同为实验的实施准备好一切条件，为实验的实施提供保障，同时进行合理的实验小组组建。实验就是学生开展实验，在实验过程中教师要做好调控和指导工作。交流就是实验结束后对整个实验过程和结果进行一定形式的呈现，并在一定的范围内交流，与其他同学共享实验成果。
　　（1） 学生自主选题与申报
　　学期初由生物教师公布本学期实验室准备开展的实验项目、实验目的、实验步骤和要求、开展时间要求等，经全校公示后，由学生自主选择实验项目，提前提出实验申请，并在相应的时间内自行去实验室进行实验。学生除自主选择教师公布的实验项目外，还可以自主设计实验项目，自主设计的实验项目需要填写“学生自主设计实验项目申请表”（表略），经教师和教务处审核同意后进行实施。
　　（2） 学生自主开展实验
　　学生自选择好实验项目后，按自己的兴趣和爱好自由组成实验小组，明确分工。在规定的时间内可自行去实验室开展实验。事先生物实验员根据实验项目准备好相应的实验材料和仪器，尽量满足学生的实验要求，当然有些实验材料需与学生共同准备。自主实验时学生要遵守实验室的相关规定，实验结束后做好整理工作。
　　（3） 学生自主开展交流
　　学生在自主实验结束后，一定要形成实验成果，学校组织相关人员对学生的实验成果开展一定层面的交流。学生可以就实验成果形成一篇小论文、小制作或一些成果图片，在成果交流的时候，要求学生做成PPT文档和书面文字材料，便于学校存档。
　　2. 自主实验的实施保障
　　（1） 教师指导到位
　　自主是相对的，教师要对学生进行一定的指导，这样学生的自主实验才能取得应有的效果，否则可能导致学生放任自流，不仅不会取得应有的效果，可能会适得其反，甚至会出现安全问题。指导的重点一是过程指导，使实验能够顺利实施，二是在实验过程中出现困难时对学生进行适当的鼓励和帮助，使其树立自信。
　　（2） 组织管理到位
　　首先是任务明确。在学生实验前让学生明确实验任务，包括实验结束后要有成果（上交实验报告等）。其次是责任明确，在实验过程中加强学生的管理，除了实验室管理人员到位外，生物教师也应到现场进行管理和指导，同时对实验小组成员进行安全等方面的教育。
　　（3） 实验室开放到位
　　①开放时间合理。科学安排、制订实验室开放计划和开放时间安排表，从有利于学生积极参与自主实验活动出发，尽可能方便学生在教师的指导下开展自主实验。我校采用固定时间和不固定时间两种：固定时间为每周三和周五下午3～4节课；不固定时间是根据实验内容和要求，可以随时实验，随时借用实验室和实验材料及用具。
　　②实验设备完善。开展学生自主实验对实验室的设备要求较高，学校应根据学生实验的需要，定期更新和装备实验仪器，添齐添足，这就需要学校给予支持。
　　③指导教师到位。在学生实验过程中，会用到一些较为复杂的仪器和设备，这就需要在开放实验室的同时，实验教师为学生提供技术的支持，及时辅导学生使用这些设备，或在学生遇到困难的时候，提供必要的帮助。