(黃岡中學(xué)北京朝陽學(xué)校 湖北黃岡 100023)
生物是一門以實驗為主的學(xué)科,尤其是復(fù)習(xí)階段,高中生物教學(xué)迫切需要進行改變,教師要轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念,做好教學(xué)設(shè)計,結(jié)合重點題型來引導(dǎo)學(xué)生進行解題思考,高考實驗題所占的分值也越來越高,創(chuàng)新類高考試題的應(yīng)用變得更加廣泛,提高學(xué)生的創(chuàng)新性實驗問題的解答能力勢在必行。[1]
傳統(tǒng)的教學(xué)形式下,高中生物實驗課的課時安排并不多,受這種情況的影響,教師需要在有限的教學(xué)實踐內(nèi)幫助學(xué)生充分的了解當(dāng)前高考過程中,理綜試卷生物實驗問題的考查重點,在問題教學(xué)開展的過程中帶領(lǐng)學(xué)生尋找客觀的生物實驗規(guī)律,實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化、科學(xué)化。教學(xué)改革的實施,讓高考出題的形式發(fā)生了改變,生物實驗設(shè)計題成為了高考重點方向,并且該類問題解答過程中所涉及到的教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜多變,要求學(xué)生能夠充分了解實驗步驟,對實驗過程進行設(shè)計,還需要掌握好基本的實驗原理,對實驗結(jié)果進行詳細的預(yù)測。[2]
例如:2017年高考理綜(北京卷),學(xué)習(xí)、記憶是動物適應(yīng)環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實驗,發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關(guān)。[3]
(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激, 傳入纖維末梢釋放的_____作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)一個膜電位變化。(兩神經(jīng)細胞之間通過神經(jīng)遞質(zhì)傳遞信息)
(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激(HFS),在刺激后幾小時之內(nèi),只要再施加單次強刺激突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2~3倍,研究者認為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了“記憶”,下圖為這一現(xiàn)象可能的機制。
如圖所示,突觸后膜上的H受體被激活后,Ca2+會以___方式進入胞內(nèi),Ca2+與___共同作用,使C酶的____發(fā)生改變,C酶被激活。
(3)為驗證圖中所示機制,研究者開展了大量工作,如:
①對小鼠H區(qū)傳入纖維施加HFS,休息30分鐘后,檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加,該結(jié)果為圖中的_____(填圖中序號)過程提供了實驗證據(jù)。
②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強,為證實A受體的磷酸化位點位于T上,需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細胞內(nèi),以干預(yù)C酶對T的磷酸化,其中,實驗組和對照組所用短肽分別應(yīng)于T的氨基酸____
A.?dāng)?shù)目不同序列不同 B.數(shù)目相同序列相反 C.數(shù)目相同序列相同
解析:問題講解前需要先明確,本題主要考查的是:神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo),人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和調(diào)節(jié)過程,蛋白質(zhì)、核酸的結(jié)構(gòu)和功能,物質(zhì)進入細胞的方式,單一變量原則、實驗結(jié)果的分析,神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo),了解基本考查內(nèi)容后引導(dǎo)學(xué)生進行知識梳理,明確教學(xué)思路,依據(jù)神經(jīng)調(diào)節(jié)的常識,識圖可知Ca2+進入細胞需要載體協(xié)助但不需能量,屬協(xié)助擴散方式,進入胞內(nèi),Ca2+與鈣調(diào)蛋白共同作用,使C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C酶被激活;找出題目中關(guān)于實驗?zāi)康?、實驗結(jié)果等信息,分析作答。在解答實驗問題的過程中需要學(xué)生準(zhǔn)確的理解題意,掌握識圖能力,找出實驗的目的,聯(lián)系實驗信息對實驗過程能夠自主的進行分析,并通過一定的語言形式表達出來,從這個題目中,體現(xiàn)了實驗原理決定實驗步驟,從實驗步驟中可以透析出實驗原理,讓考生說明這樣做的理論依據(jù),即實驗原理中的第一點,就是要用到生物學(xué)上什么基本知識、規(guī)律和結(jié)論,實驗原理是科學(xué)的理論,是寫在書本上的,也是前人經(jīng)過論證的。[4]
高中生物實驗教學(xué)的整個教學(xué)流程設(shè)計都是為加強學(xué)生的解題能力服務(wù)的,教師要落實以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,在教學(xué)過程中做好教學(xué)引導(dǎo),實驗教學(xué)可以通過多媒體模擬出實驗情境,加深學(xué)生的認識,其中最重要的就是實驗的總結(jié)階段,實驗教學(xué)結(jié)束后,教師需要對生物實驗解題中遇到的常見現(xiàn)象和實驗設(shè)備進行普及和描述,讓學(xué)生了解。如:常見的取樣調(diào)查法和化學(xué)分析法,這些實驗方法能夠在不同的實驗問題中得到具體的應(yīng)用,通過對實施過程的總結(jié)和分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)中所蘊含的普遍規(guī)律,提升生物實驗教學(xué)質(zhì)量。
例如:2017年高考理綜(北京卷)中的瘧原蟲問題,所涉及到的知識點有:細胞所需的小分子有機物葡萄糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸等,與發(fā)熱有關(guān)的中樞是體溫調(diào)節(jié)中樞,針對抗原的免疫是特異性免疫,這些內(nèi)容都值得在教學(xué)中進行總結(jié),提高學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。
高中學(xué)習(xí)過程中學(xué)生會產(chǎn)生很大的學(xué)習(xí)壓力,生物實驗教學(xué)中可以通過一些動手實驗來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,減輕學(xué)習(xí)壓力,生物實驗教學(xué)能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中加深對教學(xué)內(nèi)容的了解和認識,學(xué)校要加強對生物教學(xué)設(shè)備的采購和補充。教師要不斷的提高自己的教學(xué)引導(dǎo)能力,與時俱進,關(guān)系高考類型題,不斷的進行教學(xué)調(diào)整,幫助學(xué)生取得好成績,同時還要與其他生物教師進行教學(xué)經(jīng)驗的交流溝通,提高生物實驗教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。