王 潔，吳敬洪

（1.大連教育學(xué)院高中教師教育中心，遼寧大連116021；2.大連開發(fā)區(qū)第十中學(xué)，遼寧大連116600）

新課程背景下生物實驗有效復(fù)習(xí)探析

王 潔1，吳敬洪2＊

（1.大連教育學(xué)院高中教師教育中心，遼寧大連116021；2.大連開發(fā)區(qū)第十中學(xué)，遼寧大連116600）

生物學(xué)實驗與探究一直是高考中的熱點，應(yīng)根據(jù)新課程高考生物實驗試題的變化改變高三生物實驗復(fù)習(xí)策略，讓復(fù)習(xí)做到有效、高效。

歸類；復(fù)習(xí)；規(guī)律；實驗；方法

生物科學(xué)是一門實驗學(xué)科，許多規(guī)律、結(jié)論的得出都是借助于實驗。自2007年實行新課程高考以來，實驗題的考查方式呈現(xiàn)多樣化，既有對教材實驗的考查，又有對教材科學(xué)史實驗的考查，還有也是最重要的是新情境下的科學(xué)探究實驗的考查。在這種情況下，僅靠高三黑板上的講實驗及實驗設(shè)計三步法的系統(tǒng)復(fù)習(xí)對于學(xué)生的實驗與探究能力的培養(yǎng)毫無疑問是低效的。那么應(yīng)如何使高三生物實驗復(fù)習(xí)做到有效、高效呢？

一、歸類復(fù)習(xí)，把握規(guī)律

考綱中規(guī)定，“生物知識內(nèi)容表”中所列出的20個實驗屬于必修和選修3的考試范圍?？季V要求考生能夠獨立完成這些實驗，包括理解實驗?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。為此，高三的實驗復(fù)習(xí)應(yīng)該分為兩個階段：第一階段是隨著第一輪復(fù)習(xí)同步復(fù)習(xí)相關(guān)的實驗，第二階段是進(jìn)行相關(guān)實驗方法和技術(shù)的歸類復(fù)習(xí)。

根據(jù)所用實驗技術(shù)、方法可將上述的20個實驗分為顯微觀察、物質(zhì)提取鑒別、模擬、調(diào)查、探究五大類。對于這幾類實驗，相關(guān)的歸類總結(jié)如下。

1.顯微觀察類

此類實驗（名稱、內(nèi)容見表1）常綜合運(yùn)用顯微觀察技術(shù)、染色技術(shù)、裝片制作技術(shù)等。

表1 顯微觀察類的實驗比較

2.物質(zhì)提取、鑒別類

此類實驗常利用某種試劑對生物體或細(xì)胞中的成分進(jìn)行鑒別，不同的鑒別對象要用不同的試劑。歸類見表2。

表2 物質(zhì)提取、鑒別類的實驗比較

3.模擬類

考綱中此類實驗包括三個：①模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系；②通過模擬實驗探究膜的透性；③模擬尿糖的檢測。這些實驗的原理各異，但都是利用模擬材料來模擬生物對象，根據(jù)實驗現(xiàn)象得出不同的實驗結(jié)論。例如實驗①是用3cm×3cm× 6cm含酚酞的瓊脂塊來模擬細(xì)胞，實驗②是用玻璃紙（半透膜）來模擬生物膜，實驗③是用模擬“尿樣”來模擬真正的尿樣。通過上述模擬實驗得出以下結(jié)論：實驗①—瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而減小，NaOH擴(kuò)散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而減??；實驗②—生物膜與半透膜類似，都允許水分子透過，但是生物膜具選擇性；實驗③—尿中有糖，經(jīng)檢測可見試紙變色，且變色程度的深與淺意味著糖含量的多與少。

4.調(diào)查類

調(diào)查類實驗要用到調(diào)查法，調(diào)查法中常使用統(tǒng)計技術(shù)和測量技術(shù)。考綱中所涉及的調(diào)查類實驗包括：①種群密度的取樣調(diào)查；②調(diào)查常見的人類遺傳病；③土壤中動物類群豐富度的研究。這些實驗常從研究對象、統(tǒng)計方法、計算公式等方面加以區(qū)別。例如實驗①中可用標(biāo)志重捕法對活動能力強(qiáng)、活動范圍大的動物進(jìn)行取樣調(diào)查，所用到的計算公式是：＝；可用樣方法對植物或活動能力弱、活動范圍小的動物等進(jìn)行取樣調(diào)查，所用到的計算公式是發(fā)病率×100%。實驗②中常用匯總法對人類的某種遺傳病進(jìn)行調(diào)查，所用到的計算公式是。實驗③中常用記名計算法、目測估計法對土壤中的小動物進(jìn)行調(diào)查研究，根據(jù)調(diào)查樣本中小動物的種類和數(shù)量來推測某一區(qū)域內(nèi)土壤動物的豐富度。

5.探究類

考綱中涉及的探究類實驗包括：①探究影響酶活性的因素；②探究酵母菌的呼吸方式；③探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用；④探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化；⑤探究水族箱（魚缸）中群落的演替。另外高考還經(jīng)常考查教材外的探究類實驗。對于探究類實驗需要依據(jù)科學(xué)探究的一般程序?qū)δ承┥飳W(xué)現(xiàn)象作出合理化的假設(shè)并通過設(shè)計實驗進(jìn)行驗證。具體程序及其設(shè)計詳見本文第四部分。

二、真題演練，尋找規(guī)律

通過前面的歸類，師生們對各類實驗的規(guī)律已有所把握，下面闡述如何通過真題的演練，尋找復(fù)習(xí)規(guī)律。真題，即高考題。精心地選擇高考題，在解題過程中對復(fù)習(xí)規(guī)律靈活掌握，學(xué)會舉一反三，是提高實驗有效性的做法之一。

例1（2009·福建理綜）下列對有關(guān)實驗的敘述，正確的是（ ）

A.在觀察洋蔥細(xì)胞有絲分裂實驗中，將已經(jīng)解離、漂洗、染色的根尖置于載玻片上，輕輕蓋上蓋玻片后即可鏡檢。

B.對酵母菌計數(shù)時，用吸管吸取培養(yǎng)液滴滿血球計數(shù)板的計數(shù)室及其四周邊緣，輕輕蓋上蓋玻片后即可鏡檢。

C.在葉綠體色素提取實驗中，研磨綠葉時應(yīng)加一些有機(jī)溶劑，如無水乙醇等。

D.檢測試管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入適量斐林試劑后搖勻并觀察顏色變化。

首先進(jìn)行試題分析。該試題考查了考綱中四個實驗的實驗步驟：A選項考查的是“觀察洋蔥細(xì)胞的有絲分裂”實驗的制片步驟，該實驗制作裝片的正確步驟是根尖需經(jīng)過解離、漂洗、染色、壓片以后，才可以用于觀察，而A選項未經(jīng)壓片操作無法觀察到分裂相；B選項考查的是“探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化”實驗，由于酵母菌繁殖速度很快，為做到準(zhǔn)確計數(shù)，對酵母菌計數(shù)時，通常用抽樣檢測的方法，具體做法為先將蓋玻片放在計數(shù)室上，用吸管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入，多余培養(yǎng)液用濾紙吸去，稍待片刻，待酵母菌細(xì)胞全部沉降到計數(shù)室底部，將計數(shù)板放到載物臺上鏡檢，由此可見B不正確；C選項考查的是“葉綠體中色素的提取和分離”實驗，在該實驗中，因為色素不溶于水，而易溶于有機(jī)溶劑，因此在研磨綠葉時應(yīng)加一些有機(jī)溶劑，如無水乙醇等；D選項考查的是“檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗，檢測試管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入適量斐林試劑后搖勻，而后需用50～65℃水浴加熱2min，再觀察顏色變化，否則Cu2O不會呈現(xiàn)磚紅色。所以C正確。

通過該題分析可總結(jié)出以下復(fù)習(xí)規(guī)律：

1.理綜考試的實驗選擇題經(jīng)常是多個實驗分別考查，因此在考綱實驗的復(fù)習(xí)過程中，既要有對每個實驗的細(xì)致復(fù)習(xí)（如實驗原理、實驗材料、實驗用具如試劑等、實驗步驟、實驗結(jié)果、實驗結(jié)論等的復(fù)習(xí)），又要有像前面那樣的對比復(fù)習(xí)，把握相關(guān)實驗的區(qū)別與聯(lián)系，這樣才能保證考生迅速提取所學(xué)信息，準(zhǔn)確回答問題。

2.一個選項考查一個實驗，因此復(fù)習(xí)時應(yīng)對該實驗進(jìn)行變式訓(xùn)練，做到在高考真題下面增加變式訓(xùn)練題，考查該題實驗的其他方面；在真題講解時做到“一題多練”“一題多解”，即師生共同研討針對該實驗還可如何考查——進(jìn)行編題解題訓(xùn)練。通過此種方式的演練，促進(jìn)學(xué)生熟練掌握每個實驗，規(guī)范、準(zhǔn)確地回答每個實驗的問題，真正達(dá)到實驗復(fù)習(xí)的高效。

3.實驗的考查內(nèi)容很細(xì)，因此應(yīng)創(chuàng)造條件讓學(xué)生親自動手做實驗。由于科學(xué)強(qiáng)調(diào)“做”中學(xué)，因此目前的高考實驗題越來越傾向于考查學(xué)生親自動手做的情況，所以教師應(yīng)創(chuàng)造條件讓學(xué)生親自動手做實驗，在實驗中體會、反思，這樣既使學(xué)生熟練地掌握了實驗方法，又有助于學(xué)生對實驗內(nèi)容的深入理解。即使學(xué)校沒有實驗條件，也應(yīng)在播放實驗視頻的情況下創(chuàng)設(shè)仿真的實驗問題情境，促使學(xué)生去思去想，從而彌補(bǔ)學(xué)生不能親自動手做實驗的缺陷。

三、挖掘教材，體驗方法

《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》和《生物考試大綱》都強(qiáng)調(diào)在重視基礎(chǔ)知識、基本能力的前提下，要使學(xué)生學(xué)會生物科學(xué)探究的一般方法，重視科學(xué)素養(yǎng)的考查，在科學(xué)研究方法等方面對考生的表現(xiàn)進(jìn)行測量。因此挖掘教材的科學(xué)史實驗，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的方法，且體會各種科學(xué)探究方法在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用，并學(xué)會將其應(yīng)用到探究類實驗中，這是每個考生需要掌握的內(nèi)容。同時將教材中介紹的方法遷移到其他實驗問題的解決上可以起到事半功倍的效果。

以數(shù)學(xué)模型為例。教材中介紹，數(shù)學(xué)模型是用來描述一個系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。且以理想環(huán)境中的細(xì)菌種群的數(shù)量增長為例，介紹了建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟。

下面總結(jié)數(shù)學(xué)模型的不同表達(dá)方式。

以一個細(xì)菌為例，其產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量如表3所示。

表3 一個細(xì)菌產(chǎn)生的后代在不同時間的數(shù)量

這屬于數(shù)學(xué)模型的表達(dá)方式之一—數(shù)據(jù)分析表格式。

根據(jù)表3，可以寫出n代細(xì)菌數(shù)量的計算方程式N＝2n，此為數(shù)學(xué)模型的第二種表達(dá)方式—數(shù)學(xué)方程式，此種方式精確，但不直觀。

根據(jù)表3，還可以曲線形式表示，如圖1，此為數(shù)學(xué)模型的第三種表達(dá)方式—坐標(biāo)曲線式，此種方式直觀，但精確度欠佳。

圖1

上述三種表達(dá)方式即是生物教材以及高考試題（理論與實驗題）中常涉及到的數(shù)學(xué)模型的類型。我們可據(jù)此遷移建立不同類型的數(shù)學(xué)模型。

四、運(yùn)用方法，系統(tǒng)設(shè)計

運(yùn)用教材中介紹的科學(xué)研究的方法可以進(jìn)行各種探究實驗的系統(tǒng)設(shè)計。

探究實驗的設(shè)計通常依據(jù)科學(xué)探究的一般程序進(jìn)行，具體程序見圖2。那么如何在探究實驗中進(jìn)行某程序的設(shè)計呢？

圖2

首先，在設(shè)計實驗時要注意遵循對照原則、等量原則、單一變量原則、科學(xué)性原則和平行重復(fù)原則等設(shè)計原則。而后要了解在整個實驗探究過程中要涉及的上述基本環(huán)節(jié)（程序）。

以“擬定課題”為例。

例題（2008·寧夏理綜）在用生長素促進(jìn)某植物枝條生根的實踐過程中，發(fā)現(xiàn)枝條生根情況不一，分析其原因，認(rèn)為可能與生長素的濃度有關(guān)。請據(jù)此擬定一個相關(guān)研究的課題，寫出課題名稱。

解決此題時首先要明確一個典型的探究實驗課題應(yīng)包括哪些要素。對此一般從實驗變量的角度考慮，即自變量、因變量、無關(guān)變量等，而后根據(jù)題目所給的信息理清因果關(guān)系，用足、用準(zhǔn)條件。

在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)對于此題學(xué)生起初的答案往往是“探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根的作用”，這是教材中的一個實驗，學(xué)生記住了并移植過來。但仔細(xì)分析會發(fā)現(xiàn)題干中并沒有植物生長調(diào)節(jié)劑，而是生長素，且該實踐只是針對某植物，不具有普適性，因此教師可以指導(dǎo)學(xué)生將“植物生長調(diào)節(jié)劑”調(diào)整為“生長素”，探究其“濃度”，將“扦插枝條生根”改為“扦插該植物枝條生根”，即完整準(zhǔn)確的課題為：探究生長素濃度對該植物枝條生根的影響。

這里面，關(guān)于探究實驗課題的要素如下：

生長素濃度是自變量，影響觀察指標(biāo)的因素；該植物枝條生根是因變量，生根數(shù)量是觀察指標(biāo)。

綜上所述，一個完整的實驗課題的模式為：

實驗課題＝探究（或驗證）＋自變量＋因變量

其他程序可參照“擬定課題”進(jìn)行逐項分析，鑒于篇幅略。

以上從四個方面闡述了新課程背景下生物實驗復(fù)習(xí)的有效措施。隨著新課程的推進(jìn)，只要我們在教學(xué)中加強(qiáng)教學(xué)研究，做好歸類復(fù)習(xí)，善于總結(jié)規(guī)律并加以靈活運(yùn)用，定會取得實驗高考的優(yōu)異成績。

［責(zé)任編輯：閱文］

On Efficacy of Biological Experiment Review in Background of New Curriculum

WANG Jie1，WU Jing－h(huán)ong2
（1.Center of Senior High School Teacher Education，Dalian Education University，Dalian 116021，China；2.No.10 Middle School of Dalian Development Zone，Dalian 116600，China）

Biological experiment and exploration is always the hot issue of college entrance examination.Teachers should change senior students’review strategies according to the changes of biological examination so as to make reviews effective and efficient.

classification；review；rule；experiment；method

book=2012,ebook=30

G633.91

A

1008－388X（2012）02－0016－04

2012－02－27

王潔（1962－），女，河北玉田人，中學(xué)高級教師。