四川省射洪中學校 涂道鋼
生物學實驗題往往是高考生物學試卷中的壓軸題,因為它是考查學生實驗能力和創(chuàng)新能力的有效手段,筆者通過分析近幾年高考生物卷中實驗命題,發(fā)現(xiàn)具體考查學生以下4個方面的能力:
1.能根據(jù)實驗題目理解實驗目的、原理、方法和操作步驟。掌握相關的操作技能,并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用。
2.具備驗證簡單生物學事實的能力,并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋,分析和處理。
3.具有對一些生物學問題進行初步探究的能力,包括確認變量,作出假設和預期,設計可行的研究方案,處理和解釋數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)作出合理的判斷。
4.能對一些簡單的實驗方案作出恰當?shù)脑u價和修改。
生命活動調(diào)節(jié)一章知識內(nèi)容是生物學家在實驗基礎上得出的科學結論,在教學中應注意對學生進行實驗設計思想的滲透,培養(yǎng)學生實驗設計能力。
1.對照實驗設置能力的培養(yǎng)。
一個完整的實驗設計應包括實驗組和對照組,實驗組接受處理,對照組不進行處理,對照實驗的設計常見類型有:空白對照、自身對照、條件對照、相互對照等類型。本節(jié)教材教學中可結合相關知識對學生進行實驗設計能力的培養(yǎng)。
例1:驗證甲狀腺激素促進幼小動物發(fā)育實驗中,可存在以下實驗組和對照組:
A組:給蝌蚪飼喂甲狀腺激素
B組:給蝌蚪飼喂甲狀腺抑制劑
C組:對蝌蚪不做任何處理
教學中注意引導學生認識A組為實驗組,B組為條件對照組,C組為空白對照組及實驗設計中對照組設置的必要性,將實驗組中未知條件同對照組已知條件進行對照比較,確定該條件的影響作用。
通過分析讓學生明確:該實驗既設置了條件對照,又設置了空白對照,更能充分說明實驗變量——甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發(fā)育。
在設計對照實驗時,除了實驗變量外,其余變量實驗組與對照組都應該是相同的。一般說來,應該做到:生物材料相同、實驗所用器具相同、實驗的試劑相同、實驗條件控制要相同等。
2.根據(jù)實驗方案,分析其中的步驟、現(xiàn)象、結果,作出解答。
例2:具有相同容積玻璃缸幾只,利用自然池水,同齡且發(fā)育狀態(tài)相同的小蝌蚪60只,喂蝌蚪的飼料、甲狀腺激素,經(jīng)處理(50℃水浴處理10分鐘)的甲狀腺激素?,F(xiàn)設計一個實驗方案驗證經(jīng)處理過的甲狀腺激素是否還是活性,請分析回答下列問題:
(1)實驗步驟:
小蝌蚪20只加入等量池水拌有處理的甲狀腺激素飼料
(2)結果分析:
①若B、C缸的蝌蚪發(fā)育同步迅速變態(tài)為小青蛙,而A缸還是蝌蚪,說明___。
②若A、B蝌蚪發(fā)育同步,迅速變態(tài)為小青蛙,若C缸還是蝌蚪,說明_____。
③若C缸蝌蚪發(fā)育比A缸快,比B缸慢,說明________。
(3)該實驗設置A、B兩組實驗的目的是:___________ 。
分析實驗結果時,首先要注意實驗是驗證性還是探究性。如果是驗證性,假設既定,那么結果的預測應該與實驗的假設相一致;如果是探究性的,那么就需要對實驗的結果進行討論。對于討論性的要充分考慮到各種情況的可能性。
通過具體實例,教學中老師注意引導學生認真閱讀實驗方案、實驗目的,獲取其中有用信息,重點要求學生通過研讀實驗“材料用具”和“方法步驟”逐一弄清每一環(huán)節(jié)在實驗中的作用,教給學生思路:獲取信息→分析加工→依題作答。
3.簡單實驗設計能力的培養(yǎng)。
例3:植物向性運動的實驗設計與觀察。
重點通過本例,引導學生認識一個完整的實驗設計方案,一般包括如下內(nèi)容:(1)實驗題目;(2)假設,提出假設——尋找證據(jù),a.符合事實,假設成立;b.不符合事實——假設不成立;(3)預期;(4)實驗,在實驗的方法步驟、設計中必須遵循對照的原則;(5)觀察和收集證據(jù);(6)分析。
教學中指導學生運用所學的知識進行實驗設計。學生對植物的向性運動的現(xiàn)象已經(jīng)有了一定的認識,在此基礎上,充分利用所學知識,加以認真思考,再進行實驗的設計和觀察。
綜上所述,在今后的教學中除了應熟練掌握教材實驗,重視實驗基本操作,還應特別重視結合教學內(nèi)容指導學生開展實驗設計。只有讓學生在學習中體驗到實驗設計的一般思路,才能提高自身的科學素養(yǎng)和實驗能力,才能應對高考中的自主設計實驗題。
[1]蘇曉忠.高中生物實驗設計中各類問題的答題方向探討.中學生物學.2010年11期
[2]史華波.高中生物實驗設計的原則和方法.教學與管理.2012年01期
[3]潘瑞熾、董愚德.植物生理學.高等教育出版社.1983年版
[4]周衍椒、張鏡如.生理學.人民衛(wèi)生出版社1991年版