沈偉云
摘 要 通過評析浙江省近幾年生物學中考試題,得出對實驗教學啟示,進而在生物學實驗教學實踐中不斷改進,優化實驗教學活動,發展學生的思維能力,提高學生的科學素養。
關鍵詞 中考 生物學試題 評析 實驗 促進
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
生物學實驗是用來驗證或探究某種生命現象、生命活動規律而開展的一項教學活動,是生物學科學研究中獲得直接的事實材料和感性經驗的根本途徑和重要手段,也是檢驗和發展假說,形成科學認識的實踐基礎。開展生物學實驗有助于學生學習生物學知識和技能,又能促進學生科學素養的提高。筆者在長期教學實踐中發現,若能全面深入地分析近幾年的中考生物學試題,由此得到對實驗教學的啟示,進而促進實驗教學,是切實可行卓有成效的。下面結合近兩年浙江省科學中考試題的評析,提出促進實驗教學的一些思考。
1 規范實驗操作,提高學生基本實驗操作技能
【例1】 (2015·金華)小科在實驗室進行“制作洋蔥表皮細胞臨時裝片并用顯微鏡觀察”的實驗,請你一起完成以下問題:
(1) 實驗桌上擺放有以下四瓶試劑:①清水;②生理鹽水;③碘液;④亞甲基藍溶液,制作洋蔥表皮細胞臨時裝片時,小科需要用到的試劑有 (填序號)。
(2) 小科按照正常的方法完成臨時裝片的制作后,接下來他想利用顯微鏡進行觀察,如圖1是使用顯微鏡的幾個操作步驟,正確操作順序是 (填序號)。
(3) 完成以上正確操作后,小科先后在顯微鏡觀察視野中看到圖2甲、乙兩個物像,從物像甲到物像乙,小科操作的具體過程是 。
該題旨在考查學生顯微鏡使用和臨時裝片制作的基本操作,這兩項實驗是初中生物學最基本也是最重要的基本操作。基本的實驗技能是學生學習生物學知識和開展探究活動的基礎,規范實驗操作則指正確選擇和使用儀器、藥品、技術條件,能辨識實驗操作中的錯誤并予以改正。
該試題給予的啟示是:在生物學實驗中要關注實驗基本操作,如在制作洋蔥表皮細胞臨時裝片時,其實驗必須嚴格按照擦、滴、撕、展、蓋、染、吸等步驟進行,而每一步又可具體細化為相應的操作要領。確保實驗操作的規范性和有序性,既有利于學生實驗技能的提高,也有助于優良實驗習慣的養成。
2 拓展教材實驗,培養學生實驗探究能力
【例2】 (2015·寧波)今年5月11日,某同學發現蟲蛀過的綠豆有些能發芽,有些不能發芽,便產生了探究的想法。他將30粒正常綠豆種子均分為三組,其中一組不作處理,其余兩組進行不同部位的鉆孔處理(鉆孔不影響未處理部分的結構)。
將三組種子置于相同且適宜的環境中培養,實驗結果見表1(圖甲為綠豆種子,圖乙為種子內部結構):
(1) 對比三組實驗結果可知,缺失 (填種子結構名稱)會導致種子無法發育成幼苗。
(2) 比較第一和第三組實驗可知,第三組種子還能萌發成幼苗,這是因為 。從種子的萌發速度看,破損的種子更快,因為種皮破損的種子更有利于吸收 。
破損種子在自然環境中的出苗率是否更高,該同學又開始了新的探究……
該試題來源于教材實驗“種子的萌發”的進一步拓展,在教材實驗中探究了種子的萌發與空氣、水分及溫度之間的關系。科學探究既是學生需要掌握的科學研究方法,又是重要的教學方式之一。由于受到教學時間、教學進度等的限制,教師往往無法在課堂上滿足學生的探究需求,課外探究活動是課堂實驗教學的有效補充和延伸。如探究酶的影響因素,科學教材中用唾液淀粉酶和淀粉為原料,探究了溫度對酶催化作用的影響,筆者曾在此基礎上引導學生選用H2O2在H2O2酶催化下分解為水和O2為例,探究過pH對酶催化作用的影響,取得良好的教學效果。
基于教材實驗的拓展探究是學生開展課外探究活動的一個重要來源。通過該題的評析,意在提醒教師要重視教材實驗,要在學生“最近發展區”的基礎上做好教材實驗的延伸拓展,從而深化所學知識,切實提高學生探究能力。
3 聯系生活實際,提高學生解決實際問題能力
【例3】 (2015·金華)生活小竅門:養有金魚和水草的魚缸內投放幾只田螺,可以減少換水次數,原來田螺能夠分解水中的有機物,起到凈水作用,并且田螺的排泄物能夠為水草的生長提供肥料,使水草長得更好,請結合所學知識回答:
(1) 田螺的加入增強了生態系統的 能力,使該生態系統更穩定。
(2) 水草能進行 ,為金魚提供食物和氧氣,有利于金魚更好地生存。
該試題考查學生生態系統方面知識,教材中曾安排學生制作生態瓶實驗,通過建立平衡生態系統的實驗,探索使小型生態系統保持平衡的條件。與此試題類似,該實驗與生活實際密切相關,許多人都喜歡飼養金魚,但如何養好金魚卻是一門學問。科學課程標準指出,學生要能應用所學的知識解釋生活、生產中的一些現象,并能解決一些較簡單的實際問題。解決生物學問題是鞏固、深化和活化生物學知識的重要途徑,是發展學生能力的有效學習活動。如教材中取活性干酵母菌制作面團,進行面團發酵,探究影響酵母菌的影響因素,一般正常的溫度應控制在26~28℃,若超過30℃,面團發酵過速,未充分成熟,保氣能力不佳;面團的pH最適為4~6之間等,這樣的實驗結論可運用于生活中面包的制作。
生活中所蘊含的生物學資源是豐富多彩的,教師發現并將其利用為實驗教學資源,有利于激發學生的學習熱情,增強學生對生物學實驗的親近感,提高學生運用生物學知識解決問題的能力。
4 凸顯科學方法,加強學生思維能力訓練
【例4】 (2014·湖州)為什么人的肺不是一個大的囊泡,而是由很多小的肺泡構成的呢?用下列切蘿卜的模擬實驗可幫助理解:如圖,將一大塊蘿卜不斷等分,測量切塊的邊長,計算切塊的表面積并求和。
(1) 通過“切塊表面積之和”這一數據的變化可以說明,由于許多肺泡的存在增大了肺的表面積,從而提高 的效率。
(2) 人體的消化系統中也存在增大表面積的結構,該結構的名稱是 。
科學課程標準指出,科學探究過程始終貫穿著各種思維活動,如比較、分類、判斷、歸納、演繹、想象分析和綜合等,教師在探究教學中要注重培養學生的思維能力。要提高學生的實驗素養,教師除了掌握一定的實驗操作技能外,更重要的是讓學生學會運用科學的思維方法,如在學習近視眼和遠視眼時,用白色氣球模擬晶狀體結構,雙手抓住氣球兩端,代表睫狀肌,通過雙手壓縮表示看近物時晶狀體凸度變大,雙手拉伸時表示看遠物時晶狀體凸度變小。此實驗涉及到模擬的科學思維方法。
該試題給予實驗教學的啟示是:每個實驗從提出問題、設計方案、實驗過程到分析結果,都蘊含著各種思維活動的相互協作與配合,教師需要引導學生將思維訓練滲透于實驗教學之中,注重激發學生的情感活動和主動思維,結合實驗案例引導學生學會一些科學思維方法。
在新課程背景下,通過評析中考生物學試題,發掘其中對實驗教學具有促進作用的積極因素,尋求開展實驗教學的有效策略,必然會給生物學實驗教學在內容和方式上帶來更多的創新和拓展,必然會給構建高效生物學課堂提供強有力的支持,也必然會促進學生科學素養的提高。
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