生物探究性问题的设计根据所研究内容的不同可以分为不同类型，不同的问题类型设计的方法也不同，同一种类型的设计方法又有一定的规律性[1]。现将不同类别的探究性问题特点、探究方法和注意事项按探究目的所要达到的层次分述如下，供大家进行探究设计参考。

关于“是什么”的探究，主要是指通过探究对所观察的生命现象进行正确地描述、判断、比较及验证。这是探究的第一个层次。根据内容不同又可以分为描述型、判断型、比较型和验证型。

1.1描述型

描述型探究主要是指对所观察对象的表观特征进行描述的探究。如对动植物的形态结构，动物行为等进行观察。

1.1.1特点：

描述型探究首先要运用一定的方法（如对标本进行染色），其次一般要借用一定的工具（如显微镜），第三要对研究对象进行直接或间接的观察并客观描述观察的现象，尽量不要受主观意识的影响。如，“在显微镜下观察洋葱表皮细胞的基本结构”，我们可以观察到细胞壁、细胞质、细胞核和液泡，但我们看不到细胞膜。而不少学生在写实验报告时却写自己看到了细胞膜，这显然是主观臆测。

1.1.2.探究方法

描述型探究一般不需要进行特殊设计，但需要正确使用必要的工具和运用一定的观察方法。

1.1.3.注意事项

描述型探究主要对学生的观察能力有要求较高，需要学生能掌握一定的方法，如顺序观察，对比观察，重点观察等。描述型探究实验还有一个重要的要求就是，对观察现象的描述要求客观，不能带有主观的推测。学生观察和描述的能力是学生从事科学探究的重要基础。

1.2判断型

判断型探究是指对某一事实是与否、存在与否或者判明研究对象具有某种性质的探究类型。例如“叶子的向光运动是从一侧向另一侧运动还是翻转运动？”“空气中有细菌吗？”“探究酶的化学成分”等等。

1.2.1特点

这类探究要通过观察分析，实验检验等方法完成。例如“探究将细胞放入高渗溶液中细胞会失水吗？”这个实验我们可以这样设计；切4片番茄片，放入浓盐水（高渗溶液）中，15分钟后，另切一片番茄片，尝试用手指弄弯番茄片以检测它的硬度。检测放在盐水中的番茄片的硬度降低表明水已经从细胞中流失。

这类探究的常用提问方式是： 。。。现象是否会发生？

1.2.2探究方法

这种类型的探究需要操控一些相关的变量，运用相关的实验设计。如，“探究将细胞放入高渗溶液中细胞会失水吗？”这个实验，就需要运用成组实验设计，将番茄片放入不同浓度盐溶液中一段时间，然后通过比较实验组与控制组的结果，再作出正确判断。

1.2.3注意事项

判断型探究需要一定的评判标准，没有标准就无所谓评判。但是有的标准简单明了，如，“空气中有无细菌”的实验，就可以通过检查在空气中暴露过的培养基一段时间后其中有无菌落得出结论。而有的标准则不很明确，如，像检测番茄硬度之类没有明确的标准，需要凭借观察者的感觉。因此，只有实验结果非常明显才能准确判断。

1.3比较型

比较型探究，是指找出两种或多种事物之间异同、优劣的探究。如探索“香皂比洗衣皂更能杀菌吗？”这个实验就是此类。

1.3.1特点

这类探究常用到的方法也是控制变量法，可以将培养基分为两组，将手指弄脏，一只手用香皂清洗后在一组培养基表面摩擦，另一只手同样条件下用洗衣肥皂清洗后在第二组培养基表面摩擦，然后将培养基放温箱培养后观察比较。

这种类型的探究常见的提问方式是： 。。比。。更。。吗？

1.3.2探究方法

比较型探究通常需要设置实验组和控制组，进行独立或配对的实验设计。 1.3.3.注意事项

对于可以直接观察结果的类别，可以通过观察直接得出结果。而需要对结果数据进行处理的类别，则还要运用一定的统计方法，不能通过简单估计得出结果。如，对两类种子发芽率的比较，就不能直接根据观察结果得出结论，而需要在对结果进行统计分析的基础上才能得出正确结论。

1.4验证型

1.4.1特点

验证型探究是指根据已有理论或现象作出推论，对推出的结果进行验证的科学活动。如：已知神经干细胞可以分化为神经细胞，并且在体外观察到这种分化现象。那么我们可以推论将大鼠神经干细胞注入到神经系统受到损伤的大鼠体内应该也能发生这种分化现象，从而使受损的部位得到修复。据此我们可以设计相应的实验进行验证。

验证型实验常见的提问方式是：如果。。。也能。。。吗？

1.4.2探究方法

对此我们可以这样安排探究过程：①获取并培养大鼠的神经干细胞；②制作相关神经系统受到损伤的大鼠模型；③将模型随机分为实验组和控制组④实验组注射神经干细胞，控制组不注射神经干细胞⑤饲养，观察结果。

1.4.3注意事项

验证型探究虽然是对结果的验证，但本质上仍然是探究活动，因为它是对理论在新情境下应用的探究，对可能出现的结果是不确定的。因此，验证型探究要注意:①密切注意新情境下影响因素的变化②对新情境中出现的影响因素要严格加以控制。

2.1假设型

2.1.1特点

假设型探究是根据与课题相关事实和科学知识、提出假设性观点并进一步通过实验进行检验其真伪的一种探究类型。这种探究目的是初步找出影响因素，解释已发生的现象。假设型对原因有明确的假设或猜测，这是最典型的一类探究活动，其做出的假设不是唯一的而有多种相互竞争的假设同时存在。

如例一：学生通过观察鼠妇的活动，会发现鼠妇多在暗处活动，对此，学生可以做出多种相互竞争的假设:i鼠妇的活动与光照有关；ii鼠妇的活动与湿度有关；iii鼠妇的活动与温度有关等等。然后可以根据可能性大小和实验条件依次安排探究活动。

假设型实验常见的提问方式是：假设。。是影响。。。的条件（因素），改变。。会影响。。。的结果吗？

2.1.2探究方法

假设型探究的实验设计根据假设的不同可以有不同的实验设计，因此设计具有多样性。

如：例一的假设i为鼠妇的活动与光照有关，那么实验设计就可以是对鼠妇进行有光照与无光照的对照处理；

假设ii鼠妇的活动与湿度有关，那么实验设计就可以是对鼠妇进行不同湿度的对照处理。如此类推，直到找到与鼠妇活动相关的因素，在此基础上进一步应用多种逻辑方法设计实验找出影响鼠妇活动的原因。

2.1.3注意事项

值得注意的是假设不是胡乱的猜测，它是以事实和科学理论为依据，对未来现象或规律作出的推测性的解释．因此，假设型探究不仅要求学生对所研究课题各方面知识足够丰富，而且要有较强的思维能力，此外，还应具备在困难中发现问题症结的能力。这种能力不是所有人都具备的，它对学生的要求较高，因此它的使用目前国内还不是很多。

假设型实验探究要注意以下几点问题：①提出的问题要明确。 ②做出的假设必须是可检验的。

2.2因果型

因果型探究，就是指已知结果或现象去探索产生这种结果或者现象的原因的实验，如探索高等植物叶向光性，根向地性、茎背地性的原因的实验。

2.2.1特点

因果型探究的主要影响因素已知且单一，探索目标明确。

因果型探究常见的提问方式是：由于。。会出现。。吗？

2.2.2探究方法

因果型探究的实验设计一般应用单因素实验设计。每次只改变一个变量，观察该变量的变化对实验结果的影响。

2.2.3注意事项

进行因果型探究，要做好周密的调查研究和详尽细致的观察记录，尽可能全面系统地掌握影响结果的诸因素，从而确定由某种因素导致某种结果。对有多个影响因素的因果探究，可采用逐步排除法进行。

2.3析因型

因素分析型探究就是对各因素对生物影响进行专项分析的活动，例如“影响鲤鱼呼吸频率的相关因素分析”的实验。

2.3.1特点

对于这种类型的探究常用到的方法是用对照比较的方法。即在探究过程中，将生物随机分为几组，一组作对照，其它几组在保持其它因素不变的条件下，只改变被研究的因素。例如上述实验中，我们可以将相同年龄大小的鲤鱼随机分为几组，其水质、光照等环境都相同，仅改变温度，测定鳃盖骨开合频率，即可分析温度是否是影响鲤鱼呼吸频率的因素。如将温度固定，改变水质（如水中Nacl浓度），同样也能判定Nacl浓度是否是影响鲤鱼呼吸频率的另一因素。

这种实验常见的提问方式是： 。。是影响。。的一个因素吗？

2.3.2探究方法

析因型探究设计需要仔细小心，这类探究牵涉到的影响因素多，设计复杂。不仅仅要用到单因素实验设计，常常还需要用到多因素实验设计；不仅需要横向的实验数据，还需要纵向的实验数据。例如，美国生物学家道厄探究影响动物冬眠的因素实验[2]，就应用了多种逻辑方法，其实验探究过程值得我们细心品味。 2.3.3注意事项

关于析因实验要注意：一般的对照实验方法只能说明某自变量与因变量有关或无关，并不能因为改变自变量，因变量也发生变化就认为两个变量之间存在因果关系。这样的实例很多，如探究光对鼠妇生活的影响实验，如果因为实验发现鼠妇在暗处活动，那么我们就由此得出结论光照是影响鼠妇活动的原因，这还不能肯定。因为可能还有某些潜在的变量与光照相伴随，而这些变量才是影响鼠妇活动的真正原因。如可能是因为光照影响了环境的温度或者光照影响了环境的湿度等，而这些因素才是影响鼠妇活动的真正原因。

原因分析除了证明自变量与因变量相关外，还必须满足时序性和共变性原则。如道厄发现动物冬眠原因的实验[2]。就应用了五种逻辑方法，满足了原因分析的所有条件，充分证明冬眠动物血清中所含有的某种物质是造成动物冬眠的原因。该研究堪称析因实验的经典之作。

3.1规律型

3.1.1特点

规律型探究，是指找出某一事件的规律的活动。规律型探究所面对的研究对象往往不止一个，有时是无限个，例如探究“不同温度条件下种子的发芽率”这一课题。

3.1.2探究方法

对于所要研究的对象是无限个的实验。我们往往不能将所有的对象拿来研究，而只是先对研究材料进行分类，从中抽取一些有代表性的进行研究，“各种物质是怎样进出细胞的？”这一实验，我们就可以采用将鸡蛋浸入醋、水、色素、软水等多种溶液，观察鸡蛋的变化，溶液有什么变化，从而总结出各种物质是怎样进出细胞的。然后通过分析、比较、概括得出结论。

这种类型的实验。我们提出的问题所研究的对象一般都是一个集合概念，例如“物质是如何进出细胞的”，“探究鱼类的主要特征”“探究果实和种子适于传播的结构”等等。

3.1.3注意事项

对于规律性实验我们要注意：①探究时要选择有代表性的研究样本；②规律型探究实验多需要定量分析，在探究时测量的准确性直接影响结果，因此测量必须仔细准确。③规律型实验需要研究者有敏锐的观察力以及时发现潜在的规律。

3.2相关型

3.2.1.特点

相关型探究指探究不同事物之间相互作用的活动（例如‘探究光合作用和呼吸作用的物质关系”）或者因素之间关系的活动（例如“面包发霉的相关因素分析探究”）。

3.2.2探究方法

这种探究，常用的方法是控制变量法即保持影响因素A与其它条件不变，而改变影响因素B，从而观察因素A对结果的影响发生了什么改变。具体操作与前面的因素分析实验常用的对照法相似。这里不再赘述。

3.2.3注意事项

相关型探究影响因素比较复杂，实验设计要求较高，探究过程需注意如下问题：①要全面把握影响实验的各个因素，做到胸有成竹。②用控制变量方法进行实验设计时要注意控制好无关变量，在实际探究中对无关变量的控制难度较大。③有条件也可以开展多因素实验研究，同时观测多个变量对实验结果的影响和它们之间的关系。

除了以上这几种类型外，还有些探究问题型可能属于交叉型或混合型，即同时属于两种类型，例如“探索番茄植株所接受到的阳光量是否会影响植物生长？”，它既是对一种事实的判断，也是对影响实验因素的分析。因此，在实际探究活动中要根据具体情况分析并灵活掌握。