“生命活動的調節”教學中實驗能力培養的探討

四川省射洪中學校 涂道鋼

一、生物學科高考測試的實驗能力要求

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，發現具體考查學生以下4個方面的能力：

1.能根據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，處理和解釋數據，根據數據作出合理的判斷。

4.能對一些簡單的實驗方案作出恰當的評價和修改。

二、“生命活動調節”一章教學中實驗設計能力的培養

生命活動調節一章知識內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，培養學生實驗設計能力。

1.對照實驗設置能力的培養。

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。

例1：驗證甲狀腺激素促進幼小動物發育實驗中，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.根據實驗方案，分析其中的步驟、現象、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，同齡且發育狀態相同的小蝌蚪60只，喂蝌蚪的飼料、甲狀腺激素，經處理（50℃水浴處理10分鐘）的甲狀腺激素。現設計一個實驗方案驗證經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缸的蝌蚪發育同步迅速變態為小青蛙，而A缸還是蝌蚪，說明___。

②若A、B蝌蚪發育同步，迅速變態為小青蛙，若C缸還是蝌蚪，說明_____。

③若C缸蝌蚪發育比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”逐一弄清每一環節在實驗中的作用，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。

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，一般包括如下內容：（1）實驗題目；（2）假設，提出假設——尋找證據，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；（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象已經有了一定的認識，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.人民衛生出版社1991年版