刊名: 教学与研究
Teaching and Research
主办: 中国人民大学
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 0257-2826
CN: 11-1454/G4
邮发代号: 2-256
历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953
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浅谈高中生物实验专题复习策略
【作者】 王仕兵
【机构】 贵州省瓮安县第二中学
【摘要】“实验与探究能力”是《理科综合考试大纲》中四项能力要求之一。本文从新课标高考试题的变化趋势;考纲中的知识和能力要求等方面分析了实验题在新课标高考下的重要地位,浅谈在高中生物实验专题复习中的策略。【关键词】实验与探究;能力;复习;策略
生物学是以实验为基础的自然科学,生物实验教学可以帮助学生形成生物概念,理解和巩固生物知识,提高分析问题、解决问题的能力。随着新考纲对实验与探究能力的要求提高,对高中生物实验教学也越来越重要。因此,在高中生物实验专题复习时要学会一定的方法策略。
1、新课标高考试题变化趋势
在高考中重视实验能力的考核,近几年高考实验考查发生了一些变化,全程实验设计的考题逐年减少,实验考试的总的发展趋势:
(1)从对实验现象和结果的分析向实验设计方向发展,题型也发生明显变化。
(2)从验证性实验向探索性实验方向发展,常规实验向研究性课题方向发展
(3)从全新的知识背景材料向课本的经典实验取材方向发展,实验命题亲近教材高于教材。
2、明确考纲中的知识和能力要求
(1)能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。
【解读】这是最基本的要求。考查这一层次的能力可以同“生物知识内容表”规定实验的内容有密切联系。因此对于规定实验中的有关内容尤其是实验原理、方法和技能等,要求考生能够在理解的基础上掌握,如叶绿素能够溶解在无水乙醇中、还原糖与斐林试剂的显色反应、解离液的作用、高倍显微镜的使用等。
(2)具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
【解读】要求考生不仅要学会做所规定的实验,还要培养自己的实验能力,如运用所学的实验方法和技能,按照要求设计新的简单的生物学实验,并能够对实验结果进行解释和分析,以及根据实验结果得出实验结论等。既要求考生从所学的实验中提炼、归纳出某些共同的东西,并能迁移到新的情境中,运用其解决问题。
(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查,假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
【解读】高考比较注重实验思想的考查:实验方法、实验分析、实验思路
(4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
【解读】考查实验评价
3、复习策略
3.1注重知识重组,构建知识网络
零碎的知识难以深入理解和记忆,只有系统化、结构化的知识才能融会贯通,在解决问题时迅速有效地提取。复习时,注重倡导学生自主学习,发挥其主体作用,帮助学生构建知识体系。根据实验方法或内容的不同,引导学生按以下几种类型构建实验知识网络。教材实验的分类:
(1)物质鉴定和提取类实验:包括绿叶中色素的提取和分离,生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定。
(2)显微观察类实验:用显微镜观察几种细胞、观察线粒体和叶绿体,DNA,RNA分布、观察细胞的有丝分裂、减数分裂,观察植物细胞的质壁分离和复原,低温诱导染色体加倍。
(3)对比实验与探究性实验:探究影响酶活性的条件、探究酵母菌的呼吸的方式,探究生长素类似物促进插条生根最适浓度、探究培养液中酵母菌数量的动态变化、探究细胞大小与物质运输的关系等15个实验。
(4)调查分析与实习实验:调查农田生态系统能量流动情况、调查人群遗传病、土壤中动物类群丰富度的研究。
(5)生物科学史中的科学实验方法:模型构建、同位素标记法、假说—演绎法、类比推理、对比实验和观察法。
(6)遗传学中的相关遗传实验内容:杂交试验与杂交育种,有关基因的显隐性关系及位置的确定,纯种、杂种鉴定的实验设计,根据性状判断生物性别的实验设计,探究生物变异类型,在常染色体与性染色体上的判断,符合基因的分离定律和自由组合的一些遗传特例等
3.2实验分类复习,夯实实验基础
(1)物质分离鉴定和显微镜观察实验类的复习对策
①考查内容:题型多以选择题出现
物质分离鉴定类:重点是物质鉴定的原理、方法、试剂、现象,色素提取方法,纸层析法等;
显微镜观察的能力要求主要是:高倍镜使用、装片的制作、染色方法等。
②复习策略:
掌握规范的实验操作,理解掌握每个实验的目的、原理、材料用具、实验过程、注意事项、实验现象及原因、结论等;对不同实验涉及的相关知识进行分类汇总,如列表比较,有利于学生掌握。
如:教材中规定实验的染色剂
(2)对比实验与探究实验、设计类实验的复习对策
在高考中,考查的重点是变量处理、实验目的、原理、假设、实验设计步骤、实验现象的预期和分析以及得出相关结论、评价实验等六方面问题;其难点是上述实验内容的相关文字表达问题,题型多以实验探究设计为主。
Ⅰ、设计性实验题
①考查内容:设计性实验试题主要考查学生是否理解教材中学习过的实验原理,是否具有灵活运用实验原理的能力,是否具有在不同情境下迁移知识的能力和创新能力;能否在给定的条件下,根据所问的问题设计实验。考查内容包括实验设计的严谨性、实验条件的控制、单一变量原则和对照性原则等运用、实验结果表达和数据处理和是否能得出正确结论等。
②复习策略:设计性实验题类的解题的几个关键
观察方法要得当;变量操控要科学;对照设置要合理;实验步骤要有逻辑性;步骤设计要有科学性;实验设计书写要注意规范性;结果分析要注意全面性。
实验设计的原则、程序和注意问题:
明确实验目的:要做什么?实验分组?
明确实验原理:怎么做?根据材料和器具。(推测;已知;题目信息)
确定实验步骤:分组→处理(实施方案)→观察记录现象,收集数据
原则:单一变量、对照、分组编号
实验预期:验证性实验:预期结果确定
探究性实验:预期结果不确定,有多种情况
结论:根据实验现象,紧扣实验目的
Ⅱ、分析类实验题
①考查内容:实验分析类试题,着重考查理解实验的原理与方法,分析综合得出结论,并对相关结论进行解释与评价的能力,命题的素材大多以教材内容和教材实验为基础,创设全新的情境,给出或要求答出实验过程,考查对实验的分析和评价。按考查的核心问题,可分为假设预期型、结果结论型、数据与图表型、原理释因型。
②复习策略:分析类实验题的一般解答方法
ⅰ、假设与预期的分析
①变量关联法。“假设”实质上就是在自变量和因变量之间建立关联,阐明自变量如何引起因变量。“预期”则是阐明给出一定的自变量会引起因变量如何变化。
②现象联想法。分析实验现象,联想相关知识,寻求出现这种现象的原因,这个原因也就是“假设”。
③因果联系法:已作出假设,进一步分析,若“假设”成立,则可能出现什么结果;若“假设”不成立,则可能出现什么结果,即“预期”。
ⅱ、结果与结论的分析
预测实验结果和结论时,首先要分清是验证性实验还是探究性实验。验证性实验根据相关原理,结果只有一个,结论只有一个;探究性实验遵循完整性原则,结果有多种可能,每一个结果有一个结论。
ⅲ、实验数据与图表的分析
ⅳ、原理与因果分析
Ⅲ、评价性实验题
①考查内容:主要是对已给出的实验方案进行评价,分析实验方案中的不合理和
不科学的部分。如包括科学性、实验设计的严谨性、实验条件的一致性、单变量原则、对照性原则、实验器材的选择、实验结果表达、数据处理和是否能得出正确结论等。
②复习策略:
评价性实验题的一般方法:实验设计的评价和修正,就是在发现问题的基础上提出正确的方案,发现问题是基础,修正是目的。解题时对自己的修正方案要注意反思检查,有没有科学性的错误,包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性等。
(3)调查分析与实习类实验的复习对策
①考查内容:调查类的实验题考查的重点为:调查对象、调查取样方法、调查结果的数字统计与分析(如建立数学模型) 等有关数学问题。题型多是对调查方法、调查结果以表格或坐标图形式的分析题。
②复习策略:结合教材给学生提供一个完整的调查案例
案例包括:调查目的、调查对象、调查方法、调查结果分析、结论等;教学生用坐标图或表格记录实验结果的方法;结合案例引导学生从中掌握调查的基本程序和方法,将其转化为学生的能力;指导学生按此程序和方法对教材中的其他调查实验进行总结,由学生撰写出完整的调查方案;让学生相互交流,补充完整。最后结合相关的练习进行强化训练。
(4)科学史中的科学实验方法复习对策
在生物科学史中,有很多的经典科学实验方法,要阐明实验原理和方法,如:减数分裂的过程,让学生掌握模型的建立;讲述光合作用的认识过程,让学生掌握同位素标记法;总结基因在染色体上的探究过程,让学生掌握类比推理法;分析孟德尔遗传实验,让学生掌握假说—演绎法。
(5)遗传学中的相关遗传实验的复习对策
要对课本中一些经典实验如孟德尔杂交的实验方法进行剖析: 如何选择亲本、处理母本, 分析杂交、测交、自交、自由交配、正交和反交的原理、结果和规律,通过遗传实验题目的归类讲解,让学生知道一般的解题方法,并应用到实验设计中去。
参考文献:
[1]普通高中生物新课程标准[S].
[2]《普通高等学校招生全国统一考试大纲——理科综合》.
[3]张体雄.谈实验教学中进行创新教育的教学策略[J].科技文汇,2007.
[4]李成双.生物实验的思维方法与学生探究能力的培养[J].中学生物学,2008.