論提高生物學(xué)實驗復(fù)習(xí)實效性的有效途徑

張 偉

(江蘇省如東高級中學(xué) 226400)

實驗的分析與設(shè)計能力是生物學(xué)科素養(yǎng)的重要組成部分。近年來，生物學(xué)高考以能力立意為導(dǎo)向，對實驗的考查要求逐年提高，因此提高高三生物學(xué)實驗復(fù)習(xí)的實效性顯得尤為重要。

1 高三生物學(xué)實驗復(fù)習(xí)的常見策略

1.1 通過經(jīng)典實驗感悟探究的過程和方法 教材中廣泛分布凝聚無數(shù)科學(xué)家智慧的經(jīng)典實驗，如光合作用的發(fā)現(xiàn)過程、生長素的發(fā)現(xiàn)過程、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗等。教師在課堂中帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)會探究的方法、重溫探究的過程，經(jīng)典實驗為學(xué)生的探究提供設(shè)計原型和范式，同時生物學(xué)史還有榜樣作用，能激發(fā)學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

1.2 通過整合教材實驗進行專題復(fù)習(xí) 在高三實驗復(fù)習(xí)時，可將分散的實驗通過一條線串聯(lián)起來進行專題復(fù)習(xí)，如可以以實驗材料為線索進行專題整合：以洋蔥為線索復(fù)習(xí)觀察植物細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原、觀察有絲分裂等實驗，以酵母菌為線索復(fù)習(xí)探究酵母菌的呼吸方式、探究酵母菌種群數(shù)量的變化、果酒和果醋制作以及酵母細胞的固定化等實驗。也可以以實驗試劑為線索進行專題整合：如以酒精為線索復(fù)習(xí)脂肪的鑒定、綠葉中色素的提取與分離以及DNA的粗提取與鑒定等?？梢砸燥@色反應(yīng)為線索復(fù)習(xí)還原糖、蛋白質(zhì)、脂肪、酒精、DNA和RNA以及染色體等的鑒定。還可以以實驗流程為線索進行專題整合等。

在復(fù)習(xí)教材實驗時，不要墨守成規(guī)，可通過改變實驗條件等，讓學(xué)生進一步進行拓展，從而獲得成功的體驗，如在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可讓學(xué)生探究不同的氧氣濃度對細胞呼吸的影響；在色素的提取與分離的實驗中可讓學(xué)生探究不同的實驗材料對提取和分離的影響等。

1.3 通過社會熱點和身邊科學(xué)(STS)進行針對性復(fù)習(xí) 要關(guān)注社會熱點和身邊科學(xué)，這些是實驗命題的常見背景資料，如每年的諾貝爾成果獎，國際和國內(nèi)的科技成果，以及與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)的知識(如與DNA粗提取及鑒定相關(guān)的親子鑒定問題、凝膠電泳問題以及不同提取方法的比較，果酒果醋制作中不同材料的選取，酵母細胞固定化在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用等)。教師在教學(xué)中以社會熱點和身邊科學(xué)為背景，挖掘內(nèi)容，找準能力提升點，并與教材實驗進行關(guān)聯(lián)和拓展，最終達到針對性的復(fù)習(xí)效果。

2 高三備考各階段實驗復(fù)習(xí)的教學(xué)模式建構(gòu)

高三備考復(fù)習(xí)通常二輪，就實驗復(fù)習(xí)而言，一輪復(fù)習(xí)是逐個實驗過關(guān)，夯實基礎(chǔ)；二輪復(fù)習(xí)則注重實驗的前后聯(lián)系與綜合；在二輪復(fù)習(xí)的中后期進行綜合訓(xùn)練。

2.1 一輪復(fù)習(xí) 高三一輪復(fù)習(xí)要注意知識的廣度，在夯實基礎(chǔ)的同時注意學(xué)生思維的拓展，注意與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，和學(xué)生一起構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。以人教版必修3“微生物的實驗室培養(yǎng)”實驗的一輪復(fù)習(xí)為例，教學(xué)模式如下：

2.1.1 自主展示，問題引領(lǐng) 通過新授課，學(xué)生雖然已經(jīng)掌握了絕大多數(shù)的知識點，但缺乏對知識點之間的聯(lián)系以及對知識的深入理解，還不能將知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系。因此，本環(huán)節(jié)的自主展示不應(yīng)再以簡單的知識點羅列，而應(yīng)以問題的形式出現(xiàn)，通過問題使學(xué)生回顧基礎(chǔ)知識，同時又激發(fā)學(xué)生的思維。在A學(xué)生展示時，其他學(xué)生可進行適當?shù)难a充，或者提出新的問題。教師的角色是引領(lǐng)者與點撥者。

例如，在“微生物的實驗室培養(yǎng)”的一輪復(fù)習(xí)課中，設(shè)計3個活動，每個活動設(shè)計3個問題。

活動一：基礎(chǔ)知識理解與運用。問題1：培養(yǎng)基有哪些分類？問題2：消毒與滅菌的區(qū)別與聯(lián)系？問題3：不同材料與用具的滅菌方法？

活動二：培養(yǎng)基制備過程細節(jié)。問題1：牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的制備步驟？問題2：哪些操作防止了雜菌的污染？問題3：平板冷凝后，將平板倒置培養(yǎng)的原因？

活動三：微生物純化的注意點。問題1：為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？問題2：在劃線前后灼燒接種環(huán)的意義何在？問題3：稀釋涂布平板法如用于計數(shù)有哪些注意事項？

該環(huán)節(jié)以學(xué)生為主體，在展示、討論、質(zhì)疑和師生互動中，基礎(chǔ)知識得以完善，3個活動均瞄準學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，活動一使學(xué)生掌握消毒和滅菌的基本原理；活動二關(guān)注培養(yǎng)基制備過程中的細節(jié)；活動三主要使學(xué)生理解微生物純化的方法。如果這些問題學(xué)生能真正的解決，對實驗內(nèi)容和步驟也基本掌握了。

2.1.2 合作探究，能力提升 在上一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，教師對學(xué)生提出更高的能力要求。在最近發(fā)展區(qū)設(shè)計一些合作探究的問題，讓學(xué)生在合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上進行展示，組內(nèi)同學(xué)進行補充，不同小組同學(xué)進行質(zhì)疑，教師點撥，使學(xué)生在合作中解決問題。

在“微生物的實驗室培養(yǎng)”復(fù)習(xí)課中，設(shè)計了兩組問題串進行合作探究。

問題串一：①培養(yǎng)基配制過程中哪些細節(jié)會影響結(jié)果？②培養(yǎng)基配制時擱置斜面的作用是什么？③培養(yǎng)基配置好后試管加塞棉塞的作用？

問題串二：①微生物有哪些計數(shù)方法？②劃線5個區(qū)域，需要灼燒接種環(huán)幾次，理由是什么？③稀釋涂布平板法在計數(shù)時如何盡量避免結(jié)果偏小？

2.1.3 拓展延伸，學(xué)以致用 這個環(huán)節(jié)教師要將實驗內(nèi)容與實際生活相聯(lián)系，使學(xué)生在真實的情境中運用知識解決問題。教師可以首先將實驗內(nèi)容進行拓展，接著通過試題進行實踐，最好是原創(chuàng)題(或改編題)，最后通過師生互動，對試題進行評析(效果不理想時可進行二次訓(xùn)練)。

在“微生物的實驗室培養(yǎng)”的一輪復(fù)習(xí)中，首先分析了實驗在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，如微生物在醫(yī)療、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保等許多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，以及在現(xiàn)代生物工程方面的應(yīng)用等，接著設(shè)計5道原創(chuàng)題課堂討論和15道試題用于課后鞏固(以1道題為例)。

例1：漆酶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域有著廣泛用途，屬于木質(zhì)降解酶類。圖示是分離、純化和保存漆酶菌株的過程，下列敘述正確的是(D)

A.培養(yǎng)基中無需要加入漆酶的底物，通過菌落特征篩選出產(chǎn)漆酶菌落

B.生活污水中含有大量微生物，是分離產(chǎn)漆酶菌株的首選樣品

C.斜面培養(yǎng)基中含有大量營養(yǎng)物，可在常溫下長期保存菌株

D.在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化

例1考查學(xué)生對平板劃線法和稀釋涂布平板法的理解以及在菌種鑒定方面的運用。一輪復(fù)習(xí)試題的選擇不要太難，但要有一定的思維含量，以考查學(xué)生對知識的理解為主并關(guān)注現(xiàn)實生活。

2.2 二輪專題復(fù)習(xí) 高三二輪復(fù)習(xí)宜高度綜合。此時，不僅是對學(xué)生提出了較高的能力要求，對于教師的教學(xué)也是很大的考驗。教師要分析學(xué)生一輪復(fù)習(xí)后實際效果，將實驗進行歸類，如實驗材料相同、鑒定試劑相同、實驗流程相似的等，教師在學(xué)生展示后進行評價，就難點進行突破，最后通過綜合性較強的試題進行鞏固，以酵母菌為材料的實驗二輪復(fù)習(xí)為例，教學(xué)模式如下：

2.2.1 以線串點，點撥評價 二輪實驗復(fù)習(xí)關(guān)注知識點之間的聯(lián)系，通過線將分散在各個實驗中的重點、難點、易考點等串聯(lián)起來，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，從而加深對實驗的理解，這時的復(fù)習(xí)盡量不要以知識點進行展示，可以以實驗為整體讓學(xué)生說出實驗的流程、實驗的注意事項以及實驗與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，其余學(xué)生進行補充完善，教師適時進行點撥和評價。

在以酵母菌為材料的實驗二輪復(fù)習(xí)中，首先請學(xué)生說出探究酵母菌呼吸方式、探究酵母菌種群數(shù)量變化、果酒和果醋的制作以及酵母細胞的固定化4個實驗的實驗流程以及實驗注意事項，在其他同學(xué)的補充中學(xué)生的知識網(wǎng)絡(luò)走向完善。教師在此環(huán)節(jié)中進行引導(dǎo)，如對照實驗和對比實驗的區(qū)別、酵母菌計數(shù)過程中哪些操作會導(dǎo)致結(jié)果偏大或偏小、果酒制作結(jié)束緊接著進行果醋發(fā)酵需要變化哪些條件以及固定后的凝膠珠拖尾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因等。

2.2.2 合作探究，難點突破 二輪復(fù)習(xí)要注意思維的廣度和深度，尤其要注意實驗操作細節(jié)進行設(shè)問，這個階段可開放實驗室，讓有需求的學(xué)生自主到實驗室去觀察試劑、進行實驗操作，通過該環(huán)節(jié)學(xué)生對實驗逐步達到了較深入的理解。

在以酵母菌為材料的實驗二輪復(fù)習(xí)中，設(shè)計了這樣4個問題導(dǎo)向思維。問題1：如果你要設(shè)計實驗探究酵母菌細胞呼吸的強度，怎樣進行實驗設(shè)計？問題2：在實際操作中，怎樣進行顯微鏡操作，通過血細胞計數(shù)板計數(shù)并取平均值？問題3：在日常生活釀酒時，通氣時間的長短對釀酒會產(chǎn)生怎樣的影響？問題4：固定化酵母細胞和固定化用于治理污染的小球藻有何異同，需要注意什么？

以上4個問題均聯(lián)系日常生活，屬于實驗應(yīng)用層面的知識，對學(xué)生提出了較高的能力要求。

2.2.3 規(guī)律總結(jié)，能力提升 二輪實驗復(fù)習(xí)課，教師的精講也很重要，要根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)適當調(diào)整教學(xué)策略，并總結(jié)實驗規(guī)律和構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)?？删幹圃瓌?chuàng)題在課堂上進行及時的鞏固訓(xùn)練，使學(xué)生真正的掌握知識，而不是浮于表面，這時的試題難度可適當大一點。

在以酵母菌為材料的實驗二輪復(fù)習(xí)中，設(shè)計了4道針對性的習(xí)題用于課堂訓(xùn)練，同時設(shè)計了10道題作為課后鞏固(以1道題為例)。

例2：固定化藻處理生活污水是近幾年剛發(fā)展起來的一門技術(shù)?？蒲腥藛T進行了固定化原綠球藻的生長情況及除氮效果的實驗，人工污水是在無氮培養(yǎng)基中添加NH4Cl配制而成，請回答：

圖1 增長速率隨時間的變化

圖2 N含量隨時間的變化

(1)固定原綠球藻的方法是______，固定凝膠珠顏色為______。若海藻酸鈉濃度過高，則______。

(2)據(jù)圖1，1～7 d內(nèi)懸浮藻的種群數(shù)量變化為______；與懸浮藻相比，1～3 d內(nèi)固定化藻生長、增殖速率較慢的原因是______、______。

(3)據(jù)圖2，除氮效率高的是______；從環(huán)?？矗G球藻固定化優(yōu)勢表現(xiàn)在______。

參考答案：(1)包埋法 綠色 凝膠珠不易成形(2)增長 固化載體遮光 固定化形成的藻球內(nèi)原綠球藻生長空間??；藻球內(nèi)外物質(zhì)交換速率受限制(3)懸浮原綠球藻 藻球易與污水分離，減少二次污染。

例2考查固定化技術(shù)在污水處理中的運用問題，涉及固定化的基礎(chǔ)知識、曲線分析能力、固定化技術(shù)與實際生活的聯(lián)系等。

2.3 高三試卷講評課中的實驗復(fù)習(xí) 習(xí)題講評課是二輪復(fù)習(xí)中的常見課型，對于學(xué)生規(guī)范解題、查漏補缺、能力提升等至關(guān)重要，在綜合訓(xùn)練中實驗題的比重一般達30%以上，教師可將實驗題進行歸類，首先請學(xué)生自查并交流，解決大多數(shù)問題，接著教師對典型錯誤進行精講精析，并設(shè)計二次訓(xùn)練再次訓(xùn)練。

2.3.1 自查交流，互評互析 試卷批改好后，首先讓學(xué)生自查解決絕大多數(shù)的錯誤并帶著不懂的問題進入課堂交流，小組合作學(xué)習(xí)解決基本問題，通過該環(huán)節(jié)提高了試卷講評的實效性，提高了課堂的講評效率。

在試卷批閱過程中發(fā)現(xiàn)試卷上的問題，針對問題設(shè)計活動。

2.3.2 典誤剖析，歸類精講 在通過學(xué)生自查交流和互評互析后，學(xué)生對試題錯因已有大致認識，但學(xué)生的討論難免不夠深入和全面，這時教師的精講就很重要了。教師需針對學(xué)生的問題進行剖析，并對這類問題進行歸類，通過講解要使學(xué)生有豁然開朗的感覺。

2.3.3 矯正補償，思維深入 在經(jīng)過以上環(huán)節(jié)后，編制試題進行有針對性的二次訓(xùn)練進行及時鞏固非常重要，教師可精選或原創(chuàng)與典型錯誤高度相關(guān)的試題進行二次訓(xùn)練，了解學(xué)生對難點的真實掌握情況，也增加了學(xué)生的今后解題信心，確保類似難點問題的真正解決。