許 俊
(江蘇省沙溪高級(jí)中學(xué).江蘇 蘇州 215421)
科學(xué)探究是生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分.提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究技能.既是生物教學(xué)的重要環(huán)節(jié).也是應(yīng)對(duì)高考的必要措施。高三一輪的實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí).不能僅僅是簡(jiǎn)單地回顧和記憶課本基礎(chǔ)知識(shí).而是應(yīng)該著力培育學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析解題能力.讓“紙上談兵”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正做到“落地生根”。
根據(jù)考試指南中實(shí)驗(yàn)部分的考查內(nèi)容.結(jié)合近5年來的江蘇高考試卷.筆者對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)的占分情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì).并通過相關(guān)數(shù)據(jù)來分析考點(diǎn)頻率的高低.進(jìn)而指導(dǎo)一輪復(fù)習(xí)。在分析結(jié)果中可以看出.除了“調(diào)查常見的人類遺傳病”“調(diào)查當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中的主要問題”“模擬尿糖的檢測(cè)”這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)近幾年沒有考核外.其余考點(diǎn)都有所涉及.尤其是像“檢測(cè)生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”“微生物的分離和培養(yǎng)”等實(shí)驗(yàn).更是年年都考.這對(duì)高三生物實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中重難點(diǎn)的把握.具有很大的參考價(jià)值。
在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)過程中.某些實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)其實(shí)有著一定程度上的聯(lián)系.教師在教學(xué)過程中可以嘗試將某些實(shí)驗(yàn)合并到一起進(jìn)行復(fù)習(xí).從而觸類旁通.舉一反三。如復(fù)習(xí)“探究酵母菌的呼吸方式”時(shí).可與“果酒和果醋的制作”或“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化”進(jìn)行合并復(fù)習(xí);將“通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性”和“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”合并復(fù)習(xí);將“探究影響酶活性的因素”和“探究酶在洗滌方面的作用”進(jìn)行合并復(fù)習(xí)等。這樣的復(fù)習(xí)方式一方面避免了知識(shí)的重復(fù)講述.一方面也提升了復(fù)習(xí)的效率。
分析高考實(shí)驗(yàn)題選項(xiàng).可以發(fā)現(xiàn)試題的設(shè)置是以實(shí)驗(yàn)的基本操作為基礎(chǔ).尤其是實(shí)驗(yàn)中的過程細(xì)節(jié)和誤差判斷.更是高考的重點(diǎn).如果不親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.那么很容易將這些隱藏在實(shí)驗(yàn)中的考點(diǎn)忽略。因此一輪復(fù)習(xí)還是要回歸實(shí)驗(yàn)操作本身.從做中學(xué)。教師可在不改變實(shí)驗(yàn)的基本性質(zhì)基礎(chǔ)上重新編排和構(gòu)建.引導(dǎo)學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)或者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).提升實(shí)驗(yàn)探究能力。
下面以“植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究”來談?wù)劚緦?shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)。
教師給學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)桌上的材料.包括紫色洋蔥、未知溶液A、未知溶液B、光學(xué)顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、刀片、吸水紙、擦鏡紙、滴管、記號(hào)筆等.同時(shí)提出這樣一個(gè)探究課題:現(xiàn)有未知溶液A和B.請(qǐng)你利用以上實(shí)驗(yàn)材料和用具.嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究哪個(gè)是蔗糖溶液.哪個(gè)是清水。教師讓學(xué)生在學(xué)案上撰寫實(shí)驗(yàn)的操作步驟.并小組討論得出最佳方案.最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。
設(shè)計(jì)意圖:設(shè)置新穎情境導(dǎo)入新課.激發(fā)學(xué)生的探究欲望.通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟.小組交流完善答案.歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟.最后學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程.體現(xiàn)了科學(xué)探究的基本理念。
教師將學(xué)生分為三大組.分別探究以下問題:洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞是否能夠用來觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象?若材料換成葫蘆蘚葉片是否能夠用來觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象?若將外界溶液用等濃度的葡萄糖溶液代替則又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?學(xué)生就實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行展示交流。
設(shè)計(jì)意圖:改變實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行分組探究.交流結(jié)果并分析現(xiàn)象.從事對(duì)實(shí)驗(yàn)的二次開發(fā)和利用.既能啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)的熱情.同時(shí)也是對(duì)高考實(shí)驗(yàn)?zāi)割}變式的課堂實(shí)踐。
(13·江蘇卷·27題改編)下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置.請(qǐng)回答下列問題:
(1)漏斗內(nèi)溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)為兩種不同濃度的蔗糖溶液.漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時(shí)的液面差為Δh.此時(shí) S1和 S2濃度大小關(guān)系為▲。
(2)圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的▲.兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是▲。
(3)為進(jìn)一步探究?jī)煞N膜的特性.請(qǐng)你利用桌面上的實(shí)驗(yàn)材料及蒸餾水、0.3g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程。
①選兩套滲透裝置.標(biāo)上代號(hào)X和Y。在兩個(gè)燒杯里均加入一定量的▲.分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的▲和▲.均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致.滲透平衡時(shí)出現(xiàn)液面差的裝置有▲(填代號(hào))。
②選兩片潔凈的載玻片.▲.在載玻片中央分別滴加▲.制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片。
③觀察臨時(shí)裝片中浸潤(rùn)在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化.兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是▲。
(4)上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是▲。
設(shè)計(jì)意圖:通過改編高考題.將“通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性”與“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合.通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和預(yù)測(cè)結(jié)果去比較分析半透膜與選擇透過性膜的關(guān)系.從而啟發(fā)學(xué)生的思維.深入理解實(shí)驗(yàn)的原理和內(nèi)涵。
對(duì)于不適合在有限課堂時(shí)間內(nèi)完成的探究實(shí)驗(yàn).則可以研究高考題型并與實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)相結(jié)合.由淺入深、逐步引導(dǎo).借助一些典型模型去構(gòu)建解題的基本思路。如“細(xì)胞呼吸與光合作用的實(shí)驗(yàn)探究”一課.教師引導(dǎo)學(xué)生回顧酵母菌的呼吸方式和代謝特點(diǎn).以及鑒定二氧化碳和酒精的基本原理.同時(shí)嘗試解釋探究有氧呼吸和無氧呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置及其設(shè)計(jì)特點(diǎn).并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。然后教師提出以下幾個(gè)與預(yù)期不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.并啟發(fā)學(xué)生思考:若澄清石灰水渾濁程度差別不大.請(qǐng)分析異常原因;若檢測(cè)A瓶液體也出現(xiàn)了淺灰綠色.請(qǐng)分析異常原因;若用30%的葡萄糖溶液培養(yǎng)酵母菌.請(qǐng)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過問題設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)異常情況進(jìn)行分析.同時(shí)也啟發(fā)學(xué)生大膽假設(shè).進(jìn)一步探究改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的方法。(裝置如圖1所示)在經(jīng)過學(xué)生的充分討論后.教師提出更深層次的要求:能否將兩個(gè)裝置合并.只用一套裝置探究有氧呼吸和無氧呼吸?(裝置如圖2所示)該套裝置是否可以用來進(jìn)行果酒和果醋的制作?若取樣檢測(cè)的酒精含量低.分析異常原因。
對(duì)于實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)最終還是要將一些考試技能應(yīng)用到具體試題中去.而對(duì)于一些基本的實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟還是需要學(xué)生理解和記憶的.但如果僅靠教師的講述或許達(dá)不到預(yù)期的效果.那么教師可以將所有實(shí)驗(yàn)分為幾大類.如“調(diào)查與探究類實(shí)驗(yàn)”“物質(zhì)鑒定和提取類實(shí)驗(yàn)”“顯微觀察類實(shí)驗(yàn)”等.讓學(xué)生自己將考綱要求的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行同類整理和歸納.這樣既可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性.也是學(xué)生自身對(duì)知識(shí)的重構(gòu)和內(nèi)化過程。