高三生物實驗復習存在的問題和解決策略

謝曉霜

摘 要 針對高三學生復習時普遍存在的問題，采用任務驅動學生閱讀教材并自主進行實驗歸類，夯實基礎；重做部分實驗及節選實驗視頻幫助學生對重難點實驗加以理解；挖掘教材實驗，總結實驗方法，指導學生分析實驗。

關鍵詞 高三生物 實驗復習 解決策略

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

生物學是以實驗為基礎的自然學科，實驗是培養學生的科學思想創新精神和綜合能力的重要手段。生物高考大綱中明確提出考查學生的實驗與探究能力，即能獨立完成必修三個模塊的19個及選修1模塊的10個生物實驗，要求學生理解實驗目的、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運用；能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理；能運用科學研究方法對一些生物學問題進行初步探究；能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂。從廣東省2011～2014生物的高考試題分析得出：實驗分值每年均占22分～30分，且呈逐年增加的趨勢。實驗題不僅占分比例大，而且情境新穎、能力要求高，實驗部分成為了高考的重難點，更是學生的失分點。

在多年的生物高考備考中，師生普遍覺得實驗復習有難度，主要存在三方面問題：① 考綱要求考查的實驗數目多（29個），復習時間緊，學生記憶模糊易遺忘；② 選修1的實驗許多技術要求高，實驗難度大，步驟繁瑣，很多學校無法開設，學生難以掌握；③ 學生設計實驗的能力欠缺，對新情境實驗探究和分析感到困難。針對以上情況，在高三復習中，教師一定要加強學情和實驗復習的研究，尋找有效的復習方法，提高學生實驗與探究的能力。

1 復習實驗數目多，學生記憶模糊易遺忘的解決策略

從實驗內容方面看，生物高考實驗相關考點除考試說明中明確指出的29個實驗內容外，還有課標中以探究生物學原理為主線的隱性實驗、教材的生物科學史中的科學探究實驗。面對如此多的實驗，教師應引導學生對實驗知識進行重組，構建實驗知識體系，引導學生掌握實驗知識。

1.1 自主進行實驗歸類，熟悉基礎實驗

對考綱要求的必修教材的19個基礎實驗進行分類復習，如分為物質檢測鑒定類、觀察類、探究實驗類等。教師要求學生對相似實驗進行區分和辨析，找出異同，并提出復習要點，引導學生嘗試歸納總結（表1）。

1.2 任務驅動學生閱讀教材，自我總結歸納

課本的基礎實驗是學生掌握基本實驗技能及實驗設計能力的基礎，雖然學生在高一、高二基本已做過，但遺忘現象嚴重。如果只是讓學生重做一遍或教師重講一遍，教師似乎完成了一輪復習任務，但這種被動輸入的知識信息，沒有經學生的思維再加工，學生對實驗知識的掌握不牢，導致對相關實驗試題分析能力弱，得分率低。在教學中建議教師以任務驅動學生閱讀教材，以不同方式完成實驗過程的梳理。（1） 對照考綱閱讀相關實驗，用文字加箭頭的形式（流程式）寫出實驗操作步驟。如：“觀察DNA、RNA在細胞中的分布”實驗操作步驟（流程式）：取口腔上皮細胞制片——水解——沖洗涂片——染色——觀察。（2） 分類閱讀并列表比較每個實驗的目的、原理、材料用具、注意事項、實驗的現象及結論（表格式），如：觀察類實驗歸納比較（表2）。（3） 完成相關實驗試題，并進行錯因分析（表3）。教師要做好示范引導，讓學生學會歸納總結，并及時檢查評價。如：某學生在做葉綠體中色素提取實驗時，收集到的色素提取液是淡綠色的，分析原因可能是（ ）

① 研磨不充分，色素未能充分提取出來；② 丙酮加入太多，稀釋了色素提取液；③ 丙酮加的太少，色素未提取出來；④ 未加CaCO3粉末，葉綠素分子已經被破壞

A. ①②④ B. ①③④

C. ③④ D. ①②

學生只有親自參與學習過程，帶著問題去思考分析，自我總結歸納，才能夠“知其然，更知其所以然”，學到的知識才牢固難忘。

1.3 重做部分重要實驗，通過變式突破難點

學生通過親自做實驗更能發揮多感官學習的優勢，通過動手做、動腦思可強化記憶和加深理解，在“做中學”才能達到最佳學習效果。可是高三復習時間緊、內容多，將高中所有實驗全做一遍不太可能。教師可整合和選取部分經典實驗重做和拓展分析。例如將“用洋蔥內表皮細胞觀察DNA、RNA在細胞中的分布”與“用洋蔥外表皮細胞”觀察植物細胞的質壁分離與復原”兩個實驗整合，既節省課時和實驗材料，又有利于對比分析。在做“觀察植物細胞的質壁分離與復原實驗”時，不能以“抄冷飯”的形式簡單重復一遍，可將驗證實驗改為探究實驗，如將蔗糖溶液設為貼錯標鑒10%、30%、50%三種濃度，讓學生通過實驗進行分辨。這一改變可激起學生的探究欲望，認真思考后設計實驗并做好記錄分析。教師要鼓勵學生運用現代信息手段，用手機把實驗現象拍攝下來，進行對比分析，得出結論。課后收集各小組的圖片，組織學生評比和討論，學生熱情很高，效果很好。

教師還可進一步改編試題讓學生做，以檢查學生的掌握情況。如：

學生通過深入探究實驗，才能真正理解實驗的原理和步驟方法，才能舉一反三靈活運用。

2 選修1的實驗技術要求高，難以開設的解決策略

選修1《生物實驗技術》在考綱中要求考查的有10個實驗，有些實驗時間耗時長（微生物發酵），有些技術要求高（PCR技術和蛋白質的提取和分離），很多學校根本無法開設，教師要如何解決？

2.1 側重與生產生活聯系密切的實驗復習，技術要求高的實驗不益挖深

根據對近4年廣東高考試題的分析不難發現，選修部分的考查的內容主要是與必修內容相關的知識以及與生產生活關系密切的內容，而對技術要求高的實驗（如“血紅蛋白的提取與分離、PCR擴增技術）的考查主要是基本原理及方法，所以復習時教師不宜挖的太深，否則學生會越發糊涂。而與對生產生活聯系密切的實驗則要加強復習，對傳統的微生物發酵技術可讓學生回家完成。如“果酒制作”實驗以小組為單位，教師發給每個小組等量干酵母粉周末回家做，學生可選擇用不同水果釀制果酒，帶回學校定期排氣。7～10 d后由各小組學生代表組成評審團，通過眼觀、口嘗、鼻嗅進行評價，將各組圖片及評比結果放到班級電腦，讓全體學生參加評論，從中掌握微生物發酵的實驗原理、注意事項。這樣可以能很好地培養學生的動手能力，提高其實驗技能及實驗修正和評價能力。

2.2 節選實驗視頻幫助學生對一些技術要求高實驗的理解

選修1教材中，PCR擴增技術和血紅蛋白的提取和分離這類實驗技術要求高，普通高中無法開設，教師可節選實驗視頻來幫助學生對實驗的理解，并用類比學習法讓學生將PCR技術與DNA復制進行列表對比，加深學生對原理的理解，并將血紅蛋白的提取和分離實驗與DNA提取和分離實驗對比，找出大分子物質的存在部位，讓學生理解用釋放或溶解的方法提取大分子物質，理解根據分子大小、帶電性質不同進行電泳分離的原理。

3 學生對新情境實驗設計題探究和分析能力欠缺的解決策略

高考生物設計類實驗，多以高校最新研究的熱點實驗或與生產生活相關的事實為情境命制高考試題，試題情境雖然不完全來自教材，但主要是考查學生的生物科學素養和科學研究能力，具體多以實驗設計的思路及方法、變量的分析與應用、實驗的分析及問題的解決為考查切入點，這是生物實驗復習中教與學的難點，教師應想方設法幫助學生提高實驗能力。

3.1 挖掘教材實驗，掌握實驗方法

挖掘教材經典實驗，闡明科學實驗原理和方法，如分析細胞學說建立的過程，教師可讓學生掌握模型的建立、差速離心法和觀察法；在回顧光合作用的探究歷程時讓學生掌握同位素標記法和掌握對比實驗的方法；總結人類對遺傳物質的探究過程時讓學生掌握類比推理法、同位素標記法和模型的建立；分析孟德爾遺傳實驗，可讓學生掌握假說—演繹法；概述植物生長素的發現和作用，可讓學生掌握對比實驗的方法。分析經典科學實驗方法要注意分析具體實驗方法的幾個點，如分析孟德爾遺傳實驗的假說—演繹法，可以從以下一條線的四個點展開：雜交的實驗現象→孟德爾的假設→孟德爾設計檢驗方法→孟德爾總結的結論，使學生能夠真正獲得其中的科學實驗原理方法，并能應用到解題當中。

3.2 總結實驗設計方法，指導學生分析實驗

根據情況試題的分析，總結實驗設計的程序：觀察現象——提出問題——做出假設——設計實驗（步驟）——預期并論證實驗結果。教師要指導學生把握實驗設計的關鍵環節：① 設置對照實驗，排除干擾；② 運用單一變量原則，明確實驗變量的確定和控制；③ 恰當地選擇實驗材料和手段；④ 顯性化實驗現象，學會用坐標圖或表格記錄實驗結果。簡單說來實驗設計的規則就是“找目的、設對照、重條件、得結論”。如：可用教材典型實例“比較過氧化氫在不同條件下的分解速率”，引導學生理解實驗設計的程序、遵循的原則和變量的控制。

3.3 精選試題演練，提高遷移應用能力。

研究高考題，精選模擬題讓學生練習和點評，有利于培養學生的實驗能力。如為研究水楊酸（SA）對水稻幼苗抗寒能力的影響，研究者用0.5 mmol/L的SA噴灑水稻幼苗葉片，同時設置對照實驗，低溫處理1 d后測定有關數據（表4）。請回答：

（1） 本實驗中對照組的處理是____ 。在測定各項生理指標時，每個處理均需設____實驗，取平均值，以提高實驗數據的可信度。

（2） 葉綠體的類囊體膜分布有____，SA在低溫條件下能保護光合器官，提高光合速率。據表中數據分析：①____，有利于光反應進行；②實驗組CO2的吸收量比對照組____，有利于____ 。

（3）為進一步研究SA在低溫條件增強水稻幼苗光合性能的最適濃度，請簡述實驗設計思路。

此題命題素材選自2012年3月《湖北農業科學》的論文“低溫下外源水楊酸對水稻幼苗光合作用的影響”，試題以光合作用為切入點，模仿廣東高考試題，考查學生的實驗設計和分析能力。通過此道題可了解學生對新情境試題作答存在的主要問題。教師通過投影學生的答卷讓學生評分和評價，這樣做不僅能暴露學生的思維缺陷，有針對性地指導學生解題方法，更利于學生分析能力的培養。

以上從三個方面闡述了高考生物有效實驗復習的策略，當然在教學中是“教有方法，而無定法”，只要教師在教學中加強研究，得法復習，定能提高實驗復習的效率，提高學生的科學素養和實驗能力。