高三生物實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)存在的問(wèn)題和解決策略

謝曉霜

摘 要 針對(duì)高三學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)普遍存在的問(wèn)題，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生閱讀教材并自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)歸類，夯實(shí)基礎(chǔ)；重做部分實(shí)驗(yàn)及節(jié)選實(shí)驗(yàn)視頻幫助學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)加以理解；挖掘教材實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法，指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 高三生物 實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí) 解決策略

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B

生物學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想創(chuàng)新精神和綜合能力的重要手段。生物高考大綱中明確提出考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力，即能獨(dú)立完成必修三個(gè)模塊的19個(gè)及選修1模塊的10個(gè)生物實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用；能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理；能運(yùn)用科學(xué)研究方法對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究；能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂。從廣東省2011～2014生物的高考試題分析得出：實(shí)驗(yàn)分值每年均占22分～30分，且呈逐年增加的趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)題不僅占分比例大，而且情境新穎、能力要求高，實(shí)驗(yàn)部分成為了高考的重難點(diǎn)，更是學(xué)生的失分點(diǎn)。

在多年的生物高考備考中，師生普遍覺(jué)得實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)有難度，主要存在三方面問(wèn)題：① 考綱要求考查的實(shí)驗(yàn)數(shù)目多（29個(gè)），復(fù)習(xí)時(shí)間緊，學(xué)生記憶模糊易遺忘；② 選修1的實(shí)驗(yàn)許多技術(shù)要求高，實(shí)驗(yàn)難度大，步驟繁瑣，很多學(xué)校無(wú)法開設(shè)，學(xué)生難以掌握；③ 學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力欠缺，對(duì)新情境實(shí)驗(yàn)探究和分析感到困難。針對(duì)以上情況，在高三復(fù)習(xí)中，教師一定要加強(qiáng)學(xué)情和實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的研究，尋找有效的復(fù)習(xí)方法，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)與探究的能力。

1 復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)目多，學(xué)生記憶模糊易遺忘的解決策略

從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面看，生物高考實(shí)驗(yàn)相關(guān)考點(diǎn)除考試說(shuō)明中明確指出的29個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還有課標(biāo)中以探究生物學(xué)原理為主線的隱性實(shí)驗(yàn)、教材的生物科學(xué)史中的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。面對(duì)如此多的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行重組，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)知識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)。

1.1 自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)歸類，熟悉基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

對(duì)考綱要求的必修教材的19個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類復(fù)習(xí)，如分為物質(zhì)檢測(cè)鑒定類、觀察類、探究實(shí)驗(yàn)類等。教師要求學(xué)生對(duì)相似實(shí)驗(yàn)進(jìn)行區(qū)分和辨析，找出異同，并提出復(fù)習(xí)要點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生嘗試歸納總結(jié)（表1）。

1.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生閱讀教材，自我總結(jié)歸納

課本的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)，雖然學(xué)生在高一、高二基本已做過(guò)，但遺忘現(xiàn)象嚴(yán)重。如果只是讓學(xué)生重做一遍或教師重講一遍，教師似乎完成了一輪復(fù)習(xí)任務(wù)，但這種被動(dòng)輸入的知識(shí)信息，沒(méi)有經(jīng)學(xué)生的思維再加工，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握不牢，導(dǎo)致對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)試題分析能力弱，得分率低。在教學(xué)中建議教師以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生閱讀教材，以不同方式完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程的梳理。（1） 對(duì)照考綱閱讀相關(guān)實(shí)驗(yàn)，用文字加箭頭的形式（流程式）寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟。如：“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)操作步驟（流程式）：取口腔上皮細(xì)胞制片——水解——沖洗涂片——染色——觀察。（2） 分類閱讀并列表比較每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、材料用具、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及結(jié)論（表格式），如：觀察類實(shí)驗(yàn)歸納比較（表2）。（3） 完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)試題，并進(jìn)行錯(cuò)因分析（表3）。教師要做好示范引導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)歸納總結(jié)，并及時(shí)檢查評(píng)價(jià)。如：某學(xué)生在做葉綠體中色素提取實(shí)驗(yàn)時(shí)，收集到的色素提取液是淡綠色的，分析原因可能是（ ）

① 研磨不充分，色素未能充分提取出來(lái)；② 丙酮加入太多，稀釋了色素提取液；③ 丙酮加的太少，色素未提取出來(lái)；④ 未加CaCO3粉末，葉綠素分子已經(jīng)被破壞

A. ①②④ B. ①③④

C. ③④ D. ①②

學(xué)生只有親自參與學(xué)習(xí)過(guò)程，帶著問(wèn)題去思考分析，自我總結(jié)歸納，才能夠“知其然，更知其所以然”，學(xué)到的知識(shí)才牢固難忘。

1.3 重做部分重要實(shí)驗(yàn)，通過(guò)變式突破難點(diǎn)

學(xué)生通過(guò)親自做實(shí)驗(yàn)更能發(fā)揮多感官學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)動(dòng)手做、動(dòng)腦思可強(qiáng)化記憶和加深理解，在“做中學(xué)”才能達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果?？墒歉呷龔?fù)習(xí)時(shí)間緊、內(nèi)容多，將高中所有實(shí)驗(yàn)全做一遍不太可能。教師可整合和選取部分經(jīng)典實(shí)驗(yàn)重做和拓展分析。例如將“用洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布”與“用洋蔥外表皮細(xì)胞”觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)整合，既節(jié)省課時(shí)和實(shí)驗(yàn)材料，又有利于對(duì)比分析。在做“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)”時(shí)，不能以“抄冷飯”的形式簡(jiǎn)單重復(fù)一遍，可將驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改為探究實(shí)驗(yàn)，如將蔗糖溶液設(shè)為貼錯(cuò)標(biāo)鑒10%、30%、50%三種濃度，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分辨。這一改變可激起學(xué)生的探究欲望，認(rèn)真思考后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并做好記錄分析。教師要鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代信息手段，用手機(jī)把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象拍攝下來(lái)，進(jìn)行對(duì)比分析，得出結(jié)論。課后收集各小組的圖片，組織學(xué)生評(píng)比和討論，學(xué)生熱情很高，效果很好。

教師還可進(jìn)一步改編試題讓學(xué)生做，以檢查學(xué)生的掌握情況。如：

學(xué)生通過(guò)深入探究實(shí)驗(yàn)，才能真正理解實(shí)驗(yàn)的原理和步驟方法，才能舉一反三靈活運(yùn)用。

2 選修1的實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求高，難以開設(shè)的解決策略

選修1《生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)》在考綱中要求考查的有10個(gè)實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)時(shí)間耗時(shí)長(zhǎng)（微生物發(fā)酵），有些技術(shù)要求高（PCR技術(shù)和蛋白質(zhì)的提取和分離），很多學(xué)校根本無(wú)法開設(shè)，教師要如何解決？

2.1 側(cè)重與生產(chǎn)生活聯(lián)系密切的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，技術(shù)要求高的實(shí)驗(yàn)不益挖深

根據(jù)對(duì)近4年廣東高考試題的分析不難發(fā)現(xiàn)，選修部分的考查的內(nèi)容主要是與必修內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)以及與生產(chǎn)生活關(guān)系密切的內(nèi)容，而對(duì)技術(shù)要求高的實(shí)驗(yàn)（如“血紅蛋白的提取與分離、PCR擴(kuò)增技術(shù)）的考查主要是基本原理及方法，所以復(fù)習(xí)時(shí)教師不宜挖的太深，否則學(xué)生會(huì)越發(fā)糊涂。而與對(duì)生產(chǎn)生活聯(lián)系密切的實(shí)驗(yàn)則要加強(qiáng)復(fù)習(xí)，對(duì)傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵技術(shù)可讓學(xué)生回家完成。如“果酒制作”實(shí)驗(yàn)以小組為單位，教師發(fā)給每個(gè)小組等量干酵母粉周末回家做，學(xué)生可選擇用不同水果釀制果酒，帶回學(xué)校定期排氣。7～10 d后由各小組學(xué)生代表組成評(píng)審團(tuán)，通過(guò)眼觀、口嘗、鼻嗅進(jìn)行評(píng)價(jià)，將各組圖片及評(píng)比結(jié)果放到班級(jí)電腦，讓全體學(xué)生參加評(píng)論，從中掌握微生物發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)。這樣可以能很好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高其實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)修正和評(píng)價(jià)能力。

2.2 節(jié)選實(shí)驗(yàn)視頻幫助學(xué)生對(duì)一些技術(shù)要求高實(shí)驗(yàn)的理解

選修1教材中，PCR擴(kuò)增技術(shù)和血紅蛋白的提取和分離這類實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求高，普通高中無(wú)法開設(shè)，教師可節(jié)選實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，并用類比學(xué)習(xí)法讓學(xué)生將PCR技術(shù)與DNA復(fù)制進(jìn)行列表對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)原理的理解，并將血紅蛋白的提取和分離實(shí)驗(yàn)與DNA提取和分離實(shí)驗(yàn)對(duì)比，找出大分子物質(zhì)的存在部位，讓學(xué)生理解用釋放或溶解的方法提取大分子物質(zhì)，理解根據(jù)分子大小、帶電性質(zhì)不同進(jìn)行電泳分離的原理。

3 學(xué)生對(duì)新情境實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題探究和分析能力欠缺的解決策略

高考生物設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，多以高校最新研究的熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn)或與生產(chǎn)生活相關(guān)的事實(shí)為情境命制高考試題，試題情境雖然不完全來(lái)自教材，但主要是考查學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)研究能力，具體多以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路及方法、變量的分析與應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)的分析及問(wèn)題的解決為考查切入點(diǎn)，這是生物實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中教與學(xué)的難點(diǎn)，教師應(yīng)想方設(shè)法幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3.1 挖掘教材實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)方法

挖掘教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，闡明科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和方法，如分析細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立的過(guò)程，教師可讓學(xué)生掌握模型的建立、差速離心法和觀察法；在回顧光合作用的探究歷程時(shí)讓學(xué)生掌握同位素標(biāo)記法和掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法；總結(jié)人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探究過(guò)程時(shí)讓學(xué)生掌握類比推理法、同位素標(biāo)記法和模型的建立；分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)，可讓學(xué)生掌握假說(shuō)—演繹法；概述植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)和作用，可讓學(xué)生掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法。分析經(jīng)典科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法要注意分析具體實(shí)驗(yàn)方法的幾個(gè)點(diǎn)，如分析孟德爾遺傳實(shí)驗(yàn)的假說(shuō)—演繹法，可以從以下一條線的四個(gè)點(diǎn)展開：雜交的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→孟德爾的假設(shè)→孟德爾設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法→孟德爾總結(jié)的結(jié)論，使學(xué)生能夠真正獲得其中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)原理方法，并能應(yīng)用到解題當(dāng)中。

3.2 總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)

根據(jù)情況試題的分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序：觀察現(xiàn)象——提出問(wèn)題——做出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（步驟）——預(yù)期并論證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師要指導(dǎo)學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：① 設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，排除干擾；② 運(yùn)用單一變量原則，明確實(shí)驗(yàn)變量的確定和控制；③ 恰當(dāng)?shù)剡x擇實(shí)驗(yàn)材料和手段；④ 顯性化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)用坐標(biāo)圖或表格記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的規(guī)則就是“找目的、設(shè)對(duì)照、重條件、得結(jié)論”。如：可用教材典型實(shí)例“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解速率”，引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序、遵循的原則和變量的控制。

3.3 精選試題演練，提高遷移應(yīng)用能力。

研究高考題，精選模擬題讓學(xué)生練習(xí)和點(diǎn)評(píng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。如為研究水楊酸（SA）對(duì)水稻幼苗抗寒能力的影響，研究者用0.5 mmol/L的SA噴灑水稻幼苗葉片，同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，低溫處理1 d后測(cè)定有關(guān)數(shù)據(jù)（表4）。請(qǐng)回答：

（1） 本實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組的處理是____ 。在測(cè)定各項(xiàng)生理指標(biāo)時(shí)，每個(gè)處理均需設(shè)____實(shí)驗(yàn)，取平均值，以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度。

（2） 葉綠體的類囊體膜分布有____，SA在低溫條件下能保護(hù)光合器官，提高光合速率。據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：①____，有利于光反應(yīng)進(jìn)行；②實(shí)驗(yàn)組CO2的吸收量比對(duì)照組____，有利于____ 。

（3）為進(jìn)一步研究SA在低溫條件增強(qiáng)水稻幼苗光合性能的最適濃度，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。

此題命題素材選自2012年3月《湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)》的論文“低溫下外源水楊酸對(duì)水稻幼苗光合作用的影響”，試題以光合作用為切入點(diǎn)，模仿廣東高考試題，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力。通過(guò)此道題可了解學(xué)生對(duì)新情境試題作答存在的主要問(wèn)題。教師通過(guò)投影學(xué)生的答卷讓學(xué)生評(píng)分和評(píng)價(jià)，這樣做不僅能暴露學(xué)生的思維缺陷，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生解題方法，更利于學(xué)生分析能力的培養(yǎng)。

以上從三個(gè)方面闡述了高考生物有效實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的策略，當(dāng)然在教學(xué)中是“教有方法，而無(wú)定法”，只要教師在教學(xué)中加強(qiáng)研究，得法復(fù)習(xí)，定能提高實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的效率，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>