論提高生物學實驗復習實效性的有效途徑

張 偉

(江蘇省如東高級中學 226400)

實驗的分析與設計能力是生物學科素養的重要組成部分。近年來，生物學高考以能力立意為導向，對實驗的考查要求逐年提高，因此提高高三生物學實驗復習的實效性顯得尤為重要。

1 高三生物學實驗復習的常見策略

1.1 通過經典實驗感悟探究的過程和方法 教材中廣泛分布凝聚無數科學家智慧的經典實驗，如光合作用的發現過程、生長素的發現過程、肺炎雙球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗等。教師在課堂中帶領學生領會探究的方法、重溫探究的過程，經典實驗為學生的探究提供設計原型和范式，同時生物學史還有榜樣作用，能激發學生的探究熱情，培養學生的科學素養、科學態度和科學精神。

1.2 通過整合教材實驗進行專題復習 在高三實驗復習時，可將分散的實驗通過一條線串聯起來進行專題復習，如可以以實驗材料為線索進行專題整合：以洋蔥為線索復習觀察植物細胞的質壁分離與復原、觀察有絲分裂等實驗，以酵母菌為線索復習探究酵母菌的呼吸方式、探究酵母菌種群數量的變化、果酒和果醋制作以及酵母細胞的固定化等實驗。也可以以實驗試劑為線索進行專題整合：如以酒精為線索復習脂肪的鑒定、綠葉中色素的提取與分離以及DNA的粗提取與鑒定等。可以以顯色反應為線索復習還原糖、蛋白質、脂肪、酒精、DNA和RNA以及染色體等的鑒定。還可以以實驗流程為線索進行專題整合等。

在復習教材實驗時，不要墨守成規，可通過改變實驗條件等，讓學生進一步進行拓展，從而獲得成功的體驗，如在探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗中可讓學生探究不同的氧氣濃度對細胞呼吸的影響；在色素的提取與分離的實驗中可讓學生探究不同的實驗材料對提取和分離的影響等。

1.3 通過社會熱點和身邊科學(STS)進行針對性復習 要關注社會熱點和身邊科學，這些是實驗命題的常見背景資料，如每年的諾貝爾成果獎，國際和國內的科技成果，以及與我們日常生活息息相關的知識(如與DNA粗提取及鑒定相關的親子鑒定問題、凝膠電泳問題以及不同提取方法的比較，果酒果醋制作中不同材料的選取，酵母細胞固定化在環境污染治理中的應用等)。教師在教學中以社會熱點和身邊科學為背景，挖掘內容，找準能力提升點，并與教材實驗進行關聯和拓展，最終達到針對性的復習效果。

2 高三備考各階段實驗復習的教學模式建構

高三備考復習通常二輪，就實驗復習而言，一輪復習是逐個實驗過關，夯實基礎；二輪復習則注重實驗的前后聯系與綜合；在二輪復習的中后期進行綜合訓練。

2.1 一輪復習 高三一輪復習要注意知識的廣度，在夯實基礎的同時注意學生思維的拓展，注意與現實生活的聯系，和學生一起構建知識網絡。以人教版必修3“微生物的實驗室培養”實驗的一輪復習為例，教學模式如下：

2.1.1 自主展示，問題引領 通過新授課，學生雖然已經掌握了絕大多數的知識點，但缺乏對知識點之間的聯系以及對知識的深入理解，還不能將知識與現實生活聯系。因此，本環節的自主展示不應再以簡單的知識點羅列，而應以問題的形式出現，通過問題使學生回顧基礎知識，同時又激發學生的思維。在A學生展示時，其他學生可進行適當的補充，或者提出新的問題。教師的角色是引領者與點撥者。

例如，在“微生物的實驗室培養”的一輪復習課中，設計3個活動，每個活動設計3個問題。

活動一：基礎知識理解與運用。問題1：培養基有哪些分類？問題2：消毒與滅菌的區別與聯系？問題3：不同材料與用具的滅菌方法？

活動二：培養基制備過程細節。問題1：牛肉膏蛋白胨固體培養基的制備步驟？問題2：哪些操作防止了雜菌的污染？問題3：平板冷凝后，將平板倒置培養的原因？

活動三：微生物純化的注意點。問題1：為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？問題2：在劃線前后灼燒接種環的意義何在？問題3：稀釋涂布平板法如用于計數有哪些注意事項？

該環節以學生為主體，在展示、討論、質疑和師生互動中，基礎知識得以完善，3個活動均瞄準學生的最近發展區，活動一使學生掌握消毒和滅菌的基本原理；活動二關注培養基制備過程中的細節；活動三主要使學生理解微生物純化的方法。如果這些問題學生能真正的解決，對實驗內容和步驟也基本掌握了。

2.1.2 合作探究，能力提升 在上一環節的基礎上，教師對學生提出更高的能力要求。在最近發展區設計一些合作探究的問題，讓學生在合作學習的基礎之上進行展示，組內同學進行補充，不同小組同學進行質疑，教師點撥，使學生在合作中解決問題。

在“微生物的實驗室培養”復習課中，設計了兩組問題串進行合作探究。

問題串一：①培養基配制過程中哪些細節會影響結果？②培養基配制時擱置斜面的作用是什么？③培養基配置好后試管加塞棉塞的作用？

問題串二：①微生物有哪些計數方法？②劃線5個區域，需要灼燒接種環幾次，理由是什么？③稀釋涂布平板法在計數時如何盡量避免結果偏小？

2.1.3 拓展延伸，學以致用 這個環節教師要將實驗內容與實際生活相聯系，使學生在真實的情境中運用知識解決問題。教師可以首先將實驗內容進行拓展，接著通過試題進行實踐，最好是原創題(或改編題)，最后通過師生互動，對試題進行評析(效果不理想時可進行二次訓練)。

在“微生物的實驗室培養”的一輪復習中，首先分析了實驗在現實生活中的應用，如微生物在醫療、工農業生產、環保等許多領域應用廣泛，以及在現代生物工程方面的應用等，接著設計5道原創題課堂討論和15道試題用于課后鞏固(以1道題為例)。

例1：漆酶在農業生產、環境修復等領域有著廣泛用途，屬于木質降解酶類。圖示是分離、純化和保存漆酶菌株的過程，下列敘述正確的是(D)

A.培養基中無需要加入漆酶的底物，通過菌落特征篩選出產漆酶菌落

B.生活污水中含有大量微生物，是分離產漆酶菌株的首選樣品

C.斜面培養基中含有大量營養物，可在常溫下長期保存菌株

D.在涂布平板上長出的菌落，再通過劃線進一步純化

例1考查學生對平板劃線法和稀釋涂布平板法的理解以及在菌種鑒定方面的運用。一輪復習試題的選擇不要太難，但要有一定的思維含量，以考查學生對知識的理解為主并關注現實生活。

2.2 二輪專題復習 高三二輪復習宜高度綜合。此時，不僅是對學生提出了較高的能力要求，對于教師的教學也是很大的考驗。教師要分析學生一輪復習后實際效果，將實驗進行歸類，如實驗材料相同、鑒定試劑相同、實驗流程相似的等，教師在學生展示后進行評價，就難點進行突破，最后通過綜合性較強的試題進行鞏固，以酵母菌為材料的實驗二輪復習為例，教學模式如下：

2.2.1 以線串點，點撥評價 二輪實驗復習關注知識點之間的聯系，通過線將分散在各個實驗中的重點、難點、易考點等串聯起來，引導學生發散思維，從而加深對實驗的理解，這時的復習盡量不要以知識點進行展示，可以以實驗為整體讓學生說出實驗的流程、實驗的注意事項以及實驗與現實生活的聯系，其余學生進行補充完善，教師適時進行點撥和評價。

在以酵母菌為材料的實驗二輪復習中，首先請學生說出探究酵母菌呼吸方式、探究酵母菌種群數量變化、果酒和果醋的制作以及酵母細胞的固定化4個實驗的實驗流程以及實驗注意事項，在其他同學的補充中學生的知識網絡走向完善。教師在此環節中進行引導，如對照實驗和對比實驗的區別、酵母菌計數過程中哪些操作會導致結果偏大或偏小、果酒制作結束緊接著進行果醋發酵需要變化哪些條件以及固定后的凝膠珠拖尾現象產生的原因等。

2.2.2 合作探究，難點突破 二輪復習要注意思維的廣度和深度，尤其要注意實驗操作細節進行設問，這個階段可開放實驗室，讓有需求的學生自主到實驗室去觀察試劑、進行實驗操作，通過該環節學生對實驗逐步達到了較深入的理解。

在以酵母菌為材料的實驗二輪復習中，設計了這樣4個問題導向思維。問題1：如果你要設計實驗探究酵母菌細胞呼吸的強度，怎樣進行實驗設計？問題2：在實際操作中，怎樣進行顯微鏡操作，通過血細胞計數板計數并取平均值？問題3：在日常生活釀酒時，通氣時間的長短對釀酒會產生怎樣的影響？問題4：固定化酵母細胞和固定化用于治理污染的小球藻有何異同，需要注意什么？

以上4個問題均聯系日常生活，屬于實驗應用層面的知識，對學生提出了較高的能力要求。

2.2.3 規律總結，能力提升 二輪實驗復習課，教師的精講也很重要，要根據學生的課堂表現適當調整教學策略，并總結實驗規律和構建知識網絡。可編制原創題在課堂上進行及時的鞏固訓練，使學生真正的掌握知識，而不是浮于表面，這時的試題難度可適當大一點。

在以酵母菌為材料的實驗二輪復習中，設計了4道針對性的習題用于課堂訓練，同時設計了10道題作為課后鞏固(以1道題為例)。

例2：固定化藻處理生活污水是近幾年剛發展起來的一門技術。科研人員進行了固定化原綠球藻的生長情況及除氮效果的實驗，人工污水是在無氮培養基中添加NH4Cl配制而成，請回答：

圖1 增長速率隨時間的變化

圖2 N含量隨時間的變化

(1)固定原綠球藻的方法是______，固定凝膠珠顏色為______。若海藻酸鈉濃度過高，則______。

(2)據圖1，1～7 d內懸浮藻的種群數量變化為______；與懸浮藻相比，1～3 d內固定化藻生長、增殖速率較慢的原因是______、______。

(3)據圖2，除氮效率高的是______；從環保看，原綠球藻固定化優勢表現在______。

參考答案：(1)包埋法 綠色 凝膠珠不易成形(2)增長 固化載體遮光 固定化形成的藻球內原綠球藻生長空間小；藻球內外物質交換速率受限制(3)懸浮原綠球藻 藻球易與污水分離，減少二次污染。

例2考查固定化技術在污水處理中的運用問題，涉及固定化的基礎知識、曲線分析能力、固定化技術與實際生活的聯系等。

2.3 高三試卷講評課中的實驗復習 習題講評課是二輪復習中的常見課型，對于學生規范解題、查漏補缺、能力提升等至關重要，在綜合訓練中實驗題的比重一般達30%以上，教師可將實驗題進行歸類，首先請學生自查并交流，解決大多數問題，接著教師對典型錯誤進行精講精析，并設計二次訓練再次訓練。

2.3.1 自查交流，互評互析 試卷批改好后，首先讓學生自查解決絕大多數的錯誤并帶著不懂的問題進入課堂交流，小組合作學習解決基本問題，通過該環節提高了試卷講評的實效性，提高了課堂的講評效率。

在試卷批閱過程中發現試卷上的問題，針對問題設計活動。

2.3.2 典誤剖析，歸類精講 在通過學生自查交流和互評互析后，學生對試題錯因已有大致認識，但學生的討論難免不夠深入和全面，這時教師的精講就很重要了。教師需針對學生的問題進行剖析，并對這類問題進行歸類，通過講解要使學生有豁然開朗的感覺。

2.3.3 矯正補償，思維深入 在經過以上環節后，編制試題進行有針對性的二次訓練進行及時鞏固非常重要，教師可精選或原創與典型錯誤高度相關的試題進行二次訓練，了解學生對難點的真實掌握情況，也增加了學生的今后解題信心，確保類似難點問題的真正解決。