何莉燕++朱俊
摘 要 從近五年的江蘇生物高考趨勢來看:① 重視回歸教材,常見于選擇題,考查教材的基礎(chǔ)實驗;② 重視探究實驗?zāi)芰Φ目疾椋R娪诜沁x擇題。在江蘇高考中,檢驗學(xué)生動手、動腦能力的實驗題目比重還會增加,實驗考查在高考中的重要性還會更加凸顯,所以透析近五年高考生物實驗試題對今后的高中生物實驗教學(xué)有一定的啟發(fā)和參考。
關(guān)鍵詞 積極性 創(chuàng)造性 規(guī)范性 實踐性
中圖分類號 G633.91 文獻標(biāo)志碼 B
1 試題歷年統(tǒng)計——彰顯實驗教學(xué)內(nèi)涵
生物學(xué)是一門實驗性學(xué)科,實驗科學(xué)探究是生物科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容。通過統(tǒng)計2012~2016年江蘇高考試卷中實驗試題分布和所占分值(表1),不難看出對考查學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹匾暢潭热找嫔仙?/p>
1.1 回歸教材原點
江蘇的生物高考中很多題目都涉及實驗考查,題型呈現(xiàn)出三種類型:① 考查學(xué)生對考綱所列基礎(chǔ)實驗的實驗?zāi)康摹⒃怼⒉僮鞑襟E和注意事項等的綜合理解和運用;② 考查學(xué)生實驗設(shè)計與科學(xué)探究能力,包括設(shè)計探究方案、作出假設(shè)、處理和解釋數(shù)據(jù)、預(yù)測和分析實驗結(jié)果等;③ 以最新的科學(xué)進展、社會生產(chǎn)生活應(yīng)用等素材為實驗背景考查學(xué)生獲取信息和學(xué)以致用的能力。高考命題要求源于教材,高于教材,很多選擇題取自教材,或是將教材的素材變化調(diào)整。因此教師平時實驗教學(xué)時應(yīng)回歸教材原點,回歸科學(xué)本質(zhì),回歸學(xué)生本體。
1.2 凸顯能力立意
高考實驗試題的類型和形式還會不斷地改革創(chuàng)新,對實驗的考查已不僅僅單純考查實驗本身基礎(chǔ)知識,更多地將考查學(xué)生動手操作的真實性和知識遷移的靈活性,讓學(xué)生在全新的背景下分析和解決問題。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力的非常重要的途徑,生物實驗教學(xué)應(yīng)由知識立意向能力立意進行轉(zhuǎn)變,側(cè)重對知識的理解和綜合應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生運用生命觀念認(rèn)識生命現(xiàn)象和探索生命規(guī)律的技能,提升學(xué)生對一些生物學(xué)問題進行觀察思考、動手動腦、深入科學(xué)探究的能力,形成理性思維習(xí)慣和社會責(zé)任感。
2 試題引領(lǐng)調(diào)研——明確實驗教學(xué)問題
從每年的高考生物試卷分析來看,學(xué)生在實驗題上的得分較低,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的實驗教學(xué)存在一定的問題,其具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1 實驗開設(shè)率低
造成這一現(xiàn)象的原因主要有以下三點:① 學(xué)校教學(xué)經(jīng)費緊張,生物實驗室條件較落后,缺乏基礎(chǔ)實驗儀器設(shè)備,授課時課時不足等限制;② 部分教師教學(xué)觀念落后,仍有傳統(tǒng)的教學(xué)思想,重實驗結(jié)果而輕實驗過程和能力培養(yǎng),認(rèn)為“做實驗不如講實驗,講實驗不如做實驗題”;③ 部分學(xué)校缺乏專業(yè)實驗員,教師人手不夠,準(zhǔn)備實驗的時間和精力有限等造成實驗教學(xué)流于形式。這些原因都導(dǎo)致一些學(xué)校開設(shè)的實驗數(shù)量少,這與新課程標(biāo)準(zhǔn)要求存在較大的差距。
2.2 實驗教學(xué)方式單一
很多教師仍采用先講解實驗、后讓學(xué)生依葫蘆畫瓢的形式進行教學(xué)。在實驗過程中,甚至有些教師要求學(xué)生不能隨意亂改實驗藥品和步驟等。盡管這樣有利于學(xué)生在最短的時間內(nèi)掌握實驗步驟,但這種按部就班的刻意模仿會造成學(xué)生只動手不動腦,束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識和探究欲望,無法調(diào)動學(xué)生的科學(xué)思維,也無法培養(yǎng)學(xué)生解決科學(xué)問題的能力。
2.3 實驗評價不科學(xué)
部分教師只重視實驗結(jié)果,只關(guān)注是否產(chǎn)生某種現(xiàn)象,不注重實驗操作過程的科學(xué)性和規(guī)范性;有些教師因為學(xué)生人數(shù)多,時間緊,難以對學(xué)生進行一一評價,學(xué)生由于不能及時得到教師評價往往會投機取巧隨意應(yīng)付;有些教師甚至不要求學(xué)生填寫實驗報告,不進行任何評價,從而造成實驗教學(xué)難以達成預(yù)期效果。
3 試題案例透析——解決實驗教學(xué)癥結(jié)
3.1 提高實驗開設(shè)率,激發(fā)學(xué)生參與的積極性
為了引導(dǎo)師生走進實驗室,很多高考實驗題都從實驗裝置、實驗現(xiàn)象和實驗操作等方面考查學(xué)生是否真正動手做過實驗。例如2014年江蘇第15題細(xì)胞質(zhì)壁分離首先發(fā)生在細(xì)胞的角隅處;第30題高壓蒸汽滅菌鍋的構(gòu)造,要求據(jù)圖指認(rèn)安全閥、排氣閥和壓力表的位置;2015年江蘇第13題對血細(xì)胞計數(shù)板的認(rèn)識和使用;2016年江蘇第19題和2012年江蘇第15題“分生區(qū)絕大多數(shù)細(xì)胞能否觀察到染色體”實驗現(xiàn)象的考查。俗話說“百聞不如一見,百看不如一做”。如果教師只是在課堂上枯燥地講解這些知識點或是直接告訴學(xué)生實驗現(xiàn)象和結(jié)果,其效果肯定不及學(xué)生真正動手操作一次實驗的印象深刻。
因此,教師要改變傳統(tǒng)講實驗的錯誤觀念,盡一切可能去開設(shè)考綱上規(guī)定的實驗。實驗課上,教師要盡可能讓每個學(xué)生認(rèn)識并掌握常見實驗材料用具或裝置的用途,同時要求學(xué)生及時記錄下實驗的過程和現(xiàn)象并整理分析,使學(xué)生對實驗形成整體的知識結(jié)構(gòu),也有利于教師及時收集學(xué)生實驗過程中生成的問題,從而轉(zhuǎn)化為教學(xué)素材,提高學(xué)生參與實驗的積極性。對于條件不允許的實驗,教師也要想盡辦法用課堂演示實驗或多媒體動畫模擬實驗過程,盡量讓學(xué)生身臨其境。
3.2 優(yōu)化實驗設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性
高中教材和高考試卷中的實驗方案盡管是專家設(shè)計考證的,但也并非十全十美,例如學(xué)生在進行DNA的粗提取與鑒定實驗中發(fā)現(xiàn)不需要用物質(zhì)量濃度為2 mol/L的NaCl溶液來溶解DNA,直接用水即可溶解。2014年江蘇第16題“DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱,冷卻后變藍(lán)”,經(jīng)學(xué)生親身實驗發(fā)現(xiàn)不需要冷卻,在沸水浴中也能觀察變藍(lán)。學(xué)生在動手實踐過程中既可以發(fā)現(xiàn)教材中存在的問題,在深入探究實驗時還可以優(yōu)化實驗設(shè)計。例如檢測還原糖實驗,教師可以讓學(xué)生思考:如果用西瓜作為實驗材料怎么來檢測還原糖?學(xué)生會意識到西瓜中富含還原糖,只是西瓜汁有顏色,實驗現(xiàn)象難以觀察。通過思考交流,學(xué)生自然會想到先將西瓜汁進行脫色處理再進行還原糖鑒定。
生物學(xué)實驗教學(xué)的目的不僅是為了應(yīng)付高考試題,更重要的是對學(xué)生的動手操作、科學(xué)探究、合作創(chuàng)新等多種能力的培養(yǎng)。因此,教師應(yīng)增加實驗的開放性,使學(xué)生通過親手操作和親身體驗,不斷豐富自身感性認(rèn)識,不斷深化理性思維。例如教師提出問題:檢測蛋白質(zhì)的存在用雙縮脲試劑,那么乳制品中蛋白質(zhì)的含量如何測定呢?學(xué)生課后查閱資料找出解決方案,不僅實現(xiàn)了定性實驗向定量實驗的轉(zhuǎn)變,還培養(yǎng)了其科學(xué)探究、搜集資料和解決問題的能力。同時,教師還要培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑權(quán)威,不斷優(yōu)化完善實驗設(shè)計的精神,以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。
3.3 關(guān)注實驗過程,重視實驗操作的規(guī)范性
教師在實驗教學(xué)過程中對學(xué)生的評價不能只關(guān)注實驗結(jié)果,而是要時刻關(guān)注學(xué)生實驗設(shè)計的科學(xué)性,探究的開放性和操作的規(guī)范性。如2015年江蘇第19題A選項“高壓滅菌加熱結(jié)束時,打開放氣閥使壓力表指針回到零后,開啟鍋蓋”和B選項“倒平板時,應(yīng)將打開的皿蓋放到一邊,以免培養(yǎng)基濺到皿蓋上”,有些學(xué)生上課時不認(rèn)真聽講就可能按照上述錯誤的不規(guī)范的方式進行操作,所以考試時不能選出正確選項。再如在探究影響酶活性的因素實驗時,教師可提供一些實驗材料和用具讓學(xué)生選擇并設(shè)計實驗,使學(xué)生通過對實驗原理、實驗材料、操作步驟的分析討論,形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計思想和原則。
在平時教學(xué)中,教師應(yīng)多采用過程性評價,實行師生、生生互評方式來糾正不規(guī)范的操作,從而提高學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)和實事求是的科學(xué)實驗態(tài)度。同時,教師要加強實驗過程中文字表達和交流的訓(xùn)練,努力創(chuàng)造機會讓學(xué)生發(fā)言,讓學(xué)生嘗試用規(guī)范簡明的文字或圖表等形式對實驗進行正確表達,例如2013年江蘇第27題,在分析生物膜與半透膜的功能方面就要求學(xué)生組織專業(yè)的語言準(zhǔn)確答題。學(xué)生通過分組交流與表達、歸納與總結(jié),既可以突出實驗注意事項從而規(guī)范實驗操作,又培養(yǎng)了合作精神,還創(chuàng)設(shè)了提出問題的氛圍,為進一步的科學(xué)探究奠定基礎(chǔ)。
3.4 發(fā)揮遷移作用,體現(xiàn)實驗立意的實踐性
江蘇的高考試題情景越來越新穎,更多選取了日常生活實際和最新科研進展等素材為背景,逐年增加了對學(xué)生科學(xué)思維水平和情境遷移能力的考查。例如2014年江蘇第29題將對“酵母菌固定化”知識的考查遷移到對“植物細(xì)胞固定化”的考查;第30題將“葉綠體中色素提取實驗”的原理遷移到新情境“酵母菌中β-胡蘿卜素的提取”中進行考查,做過實驗的學(xué)生都知道不加CaCO3收集的濾液呈黃綠色,說明胡蘿卜素未被破壞,通過知識遷移,自然而然得知胡蘿卜素是較耐酸的。再如2016年江蘇21題“為了使牛仔褲呈現(xiàn)穿舊效果,在工業(yè)洗衣機中用酶洗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗”考查了固定化酶技術(shù)在生產(chǎn)中應(yīng)用。
高考試題考查學(xué)科基礎(chǔ)知識,更考查學(xué)生運用基礎(chǔ)知識解釋生產(chǎn)、生活中的生物學(xué)現(xiàn)象。生物學(xué)實驗體現(xiàn)了學(xué)科特點又密切聯(lián)系實際,最高境界是要求學(xué)生學(xué)會用實驗知識來解決實踐中的實際問題,讓學(xué)生體驗到知識的實用性和價值性,讓學(xué)生感受到生物與科學(xué)、技術(shù)和社會的密切相關(guān)。教師平時應(yīng)時刻關(guān)注國內(nèi)外最新科研進展,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)新情境,培養(yǎng)學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識和善于自主從實踐的層面探討或嘗試解決現(xiàn)實生活問題的能力。
生物科學(xué)實驗是實實在在的,沒有半點虛假。近幾年高考實驗試題分值約占30分,因此,針對高考實驗試題考查的趨勢,在今后教學(xué)中,教師應(yīng)該創(chuàng)造各種機會積極營造民主、開放、和諧的實驗氛圍,打破教師示范講解實驗學(xué)生機械去做實驗的教學(xué)模式,充分給予學(xué)生思考、交流、嘗試和反思的權(quán)利,使他們勇于“做”,善于“悟”,敢于“評”,大大激發(fā)學(xué)生的求知欲望,開闊思路。
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