新課程標準及近幾年高考的生物試卷均反復體現生物實驗的重要性、基礎性和實用性,并逐漸提高了生物實驗在試卷中的比例和試題難度。因而加強對生物實驗的研究,有利于我們更好地掌握生物實驗的命題規律,確定高三階段生物實驗的復習策略,設計縝密的復習計劃,找出最佳的復習方案。
一、綜合分析近三年來江蘇高考生物實驗試題的考查形式與特點
從考綱規定高考生物的實驗、教材經典實驗、設計與探究實驗三個方面,對近三年(2009、2010和2011年)來高考生物實驗試題做一個比較直觀的對比。通過比較發現,在近三年的高考實驗試題分布中,考綱規定的實驗、教材經典實驗在選擇題中考查較多,而設計與探究實驗在非選擇題中考查比重大、分值高。再者,從高考對學生能力要求層次分析,近三年來高考實驗試題主要考察了獨立完成實驗的能力,驗證簡單生物實驗,并對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理的能力,對一些生物學問題進行初步探究的能力,對一些簡單實驗方案作出恰當評價和修改的能力。
二、生物實驗復習的建議及應對策略
(1)重視教材的基礎實驗。目前高考非常重視對實驗內容的考查,它包括實驗儀器的使用、實驗的原理、過程、結果以及對實驗的分析、解釋與表達。尤其重視探究性試驗和對實驗的設計與評價。在復習中除加強動手操作的訓練外,主要是精煉實驗試題,培養實驗題的解題能力,逐步提高實驗設計能力和分析能力,最終達到“能使用恰當的方法驗證簡單的生物學事實,并對結果進行解釋和分析”的目的。在復習時應注意以下幾點:①羅列教材中的顯性實驗提高實驗技能。所謂顯性實驗是指教材中明確注明的分組實驗、演示實驗、研究性實驗或實習。②收集教材中的隱性實驗,培養科學的思維方法。我們所提到的實驗,一般是指上面提到的顯性試驗,實際上,課本上的知識點往往都由實驗引入或加以實驗驗證的,這些在課本中雖未明確注明,卻是科學家研究過程的再現,我們稱之為經典實驗。除經典實驗外,還有諸如觀察、驗證、應用等類型的實驗,這類實驗不僅包含在課本的正文中,在課本的小資料欄目以及復習題中也有,將它們找出分析,這樣可以擴大視野,從多個角度重新組合新的實驗板塊。③充分利用新教材探究性實驗較多的特點,以此作為實驗設計及課題設計的訓練材料。
(2)分析和研究教材經典實驗,總結和體悟解決問題的科學過程和方法。高中生物教材中的經典實驗非常豐富,如光合作用的發現、酶的發現、溶液培養法、生長素的發現、孟德爾豌豆雜交試驗、肺炎雙球菌的轉化實驗等,這些實驗蘊藏著極為豐富的科學思想和方法技術,值得我們認真學習、深刻領悟。通過經典實驗體會科學家是怎樣發現問題、作出假設、設計實驗、完成實驗、分析結果、得出結論的,并將這些總結用于解決生物學問題。同時要挖掘教材中的命題素材,運用生物學原理進行思考,提高解決問題的能力。
(3)重視例題解析和專項訓練。首先,復習實驗內容可以將高考對實驗部分的要求分解開來進行專項訓練。在高三實驗復習時候可以按照下列板塊進行復習:科學實驗理論、實驗基礎知識、排除實驗干擾、實驗設計、實驗數據處理、實驗方案評價等,最后再進行實驗部分的綜合訓練。例如,我們在進行“實驗干擾因素的來源和排除”專項訓練時,曾經根據干擾因素的來源進行分類復習。①來自實驗材料:所采用的生物材料在實驗前的代謝過程中產生的某些代謝產物對實驗所要展開的研究存在干擾,或生物材料本身的活動狀態與實驗的要求不相符合,從而影響實驗的現象及相關的生理過程的發生。那么,在實驗前要通過一定的實驗步驟消除先前的代謝產物,或者將實驗活動狀態調整到符合實驗要求上面來。②來自實驗環境:實驗的外部條件環境,如溫度、氧氣、二氧化碳、光照等諸多因素,都與可能對實驗過程產生干擾,或對實驗數據的檢測發生影響,從而干擾實驗的現象發生和實驗因變量的檢測。為了做到實驗的科學、準確,要采取一定的措施,消除來自環境中的干擾性因素。③ 來自先前的操作:在實驗中有時前面的操作步驟,可能會干擾后面的實驗過程,從而影響實驗現象和結果。如:“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中,在解離后進行充分漂洗以洗去解離液,有利于進行染色。④來自實驗設計:有些實驗產生的干擾性因素來自實驗者設計的實驗方案本身,比如實驗樣本數少,偶然性因素顯著干擾實驗現象和實驗結果。而有些實驗由于實驗生物的個體差異,無法通過上述方法消除干擾,而為了確保實驗的科學性,需要通過實驗生物的巧妙搭配,來消除干擾,遵循“單一變量”原則。其次,全面提升生物學探究能力,發展綜合運用能力。新高考堅持以能力測試為主,十分注重對生物科學探究能力、綜合運用能力的考查。復習備考時候,可以通過典型案例的剖析,掌握科學研究的基本技能和方法,學會確認變量、作出科學的假設和預期、設計可行的研究方案、處理和解釋結果、作出科學的判斷;要通過動手操作,綜合運用生物學知識解決現實問題,提升綜合運用能力;要通過典型例題的學習,結合一定量的規范訓練題,總結解答生物實驗試題的規律和方法,培養在新情境下獨立解決新問題的綜合能力。
(4)重視復習方法,循序漸進完成實驗復習。實驗復習的時候一定要堅持科學訓練與循序漸進相結合,遵循由淺入深、由易到難、由簡單到復雜的認識規律,逐步提高實驗題的解題能力。先從教材入手,再拓展到課外;先多分析一些驗證性實驗,再分析探究性實驗;先就問題的提出、實驗的設計、對實驗結果的假設、對假設的驗證、對實驗現象和數據的觀察記錄、對實驗結果的表達等基本環節逐項逐點落實,然后再嘗試一個完整的實驗方案和客觀計劃的制訂。生物學科本身既是實驗性學科,又是應用性很強的學科,解決生物學問題,往往要涉及數學、物理、化學、地理,甚至人文科學等諸多領域,因此學習中應有的放矢注意相關的知識積累,拓展視野,提高能力。
總之,在高中生物實驗復習中,我們既要高屋建瓴地把握考綱要點,又要從課本出發,從實際出發,運用恰當的復習方法,循序漸進。這樣,定能提高學生的學習效率。
(邳州市運河中學高中部)