許俊
[摘 要] 高三一輪復習中實驗教學的展開,可以遵循析—并—變—歸的思路。“析”是對高考實驗考點的統計和分析;“并”是對實驗考點的統籌和規劃;“變”是對實驗教學的改進和升華;“歸”是對實驗知識的整理和歸納。對實驗教學的“變”,是在不改變實驗的基本性質基礎上的重新編排和構建,引導學生通過做實驗或者設計實驗,提升實驗探究能力。
[關鍵詞] 生物實驗;探究技能;一輪復習;策略
科學探究是生物學核心素養的重要組成部分,提升學生的實驗探究技能,既是生物教學的重要環節,也是應對高考的必要措施。高三一輪的實驗專題復習,不能僅僅是簡單地回顧和記憶課本基礎知識,而是應該著力培育學生的實驗設計和分析解題能力,讓“紙上談兵”的實驗教學真正做到“落地生根”。
一、對高考實驗考點的統計和分析
根據考試指南中實驗部分的考查內容,結合近5年來的江蘇高考試卷,筆者對各個實驗考點的占分情況進行了統計,并通過相關數據來分析考點頻率的高低,進而指導一輪復習。在分析結果中可以看出,除了“調查常見的人類遺傳病”“調查當地生態環境中的主要問題”“模擬尿糖的檢測”這幾個實驗近幾年沒有考核外,其余考點都有所涉及,尤其是像“檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質”“觀察植物細胞的質壁分離與復原”“微生物的分離和培養”等實驗,更是年年都考,這對高三生物實驗復習中重難點的把握,具有很大的參考價值。
二、對實驗考點的統籌和規劃
在實驗復習過程中,某些實驗考點其實有著一定程度上的聯系,教師在教學過程中可以嘗試將某些實驗合并到一起進行復習,從而觸類旁通,舉一反三。 如復習“探究酵母菌的呼吸方式”時,可與“果酒和果醋的制作”或“探究培養液中酵母菌數量的動態變化”進行合并復習;將“通過模擬實驗探究膜的透性”和“觀察植物細胞的質壁分離和復原”合并復習;將“探究影響酶活性的因素”和“探究酶在洗滌方面的作用”進行合并復習等。這樣的復習方式一方面避免了知識的重復講述,一方面也提升了復習的效率。
三、對實驗教學的改進和升華
分析高考實驗題選項,可以發現試題的設置是以實驗的基本操作為基礎,尤其是實驗中的過程細節和誤差判斷,更是高考的重點,如果不親手進行實驗操作,那么很容易將這些隱藏在實驗中的考點忽略。因此一輪復習還是要回歸實驗操作本身,從做中學。教師可在不改變實驗的基本性質基礎上重新編排和構建,引導學生通過做實驗或者設計實驗,提升實驗探究能力。
下面以“植物細胞的質壁分離和復原現象的實驗探究”來談談本實驗的教學設計。
1.創設新穎探究情境
教師給學生展示實驗桌上的材料,包括紫色洋蔥、未知溶液A、未知溶液B、光學顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、刀片、吸水紙、擦鏡紙、滴管、記號筆等,同時提出這樣一個探究課題:現有未知溶液A和B,請你利用以上實驗材料和用具,嘗試設計實驗探究哪個是蔗糖溶液,哪個是清水。教師讓學生在學案上撰寫實驗的操作步驟,并小組討論得出最佳方案,最后進行實驗得出結論。
設計意圖:設置新穎情境導入新課,激發學生的探究欲望,通過自主設計實驗步驟,小組交流完善答案,歸納總結實驗設計的基本步驟,最后學生動手體驗實驗過程,體現了科學探究的基本理念。
2.分組實驗交流結果
教師將學生分為三大組,分別探究以下問題:洋蔥鱗片葉內表皮細胞是否能夠用來觀察質壁分離現象?若材料換成葫蘆蘚葉片是否能夠用來觀察質壁分離現象?若將外界溶液用等濃度的葡萄糖溶液代替則又會出現什么現象?學生就實驗得到的結果進行展示交流。
設計意圖:改變實驗材料進行分組探究,交流結果并分析現象,從事對實驗的二次開發和利用,既能啟發學生主動探究實驗的熱情,同時也是對高考實驗母題變式的課堂實踐。
3.變式探究拓展提升
設計意圖:通過改編高考題,將“通過模擬實驗探究膜的透性”與“觀察植物細胞的質壁分離和復原”兩個實驗有機結合,通過設計實驗和預測結果去比較分析半透膜與選擇透過性膜的關系,從而啟發學生的思維,深入理解實驗的原理和內涵。
對于不適合在有限課堂時間內完成的探究實驗,則可以研究高考題型并與實驗考點相結合,由淺入深、逐步引導,借助一些典型模型去構建解題的基本思路。如“細胞呼吸與光合作用的實驗探究”一課,教師引導學生回顧酵母菌的呼吸方式和代謝特點,以及鑒定二氧化碳和酒精的基本原理,同時嘗試解釋探究有氧呼吸和無氧呼吸的實驗裝置及其設計特點,并預測實驗現象和結論。然后教師提出以下幾個與預期不同的實驗現象,并啟發學生思考:若澄清石灰水渾濁程度差別不大,請分析異常原因;若檢測A瓶液體也出現了淺灰綠色,請分析異常原因;若用30%的葡萄糖溶液培養酵母菌,請預測實驗結果。通過問題設置引導學生對實驗異常情況進行分析,同時也啟發學生大膽假設,進一步探究改進實驗裝置的方法。(裝置如圖1所示)在經過學生的充分討論后,教師提出更深層次的要求:能否將兩個裝置合并,只用一套裝置探究有氧呼吸和無氧呼吸?(裝置如圖2所示)該套裝置是否可以用來進行果酒和果醋的制作?若取樣檢測的酒精含量低,分析異常原因。
四、對實驗知識的整理和歸納
對于實驗的復習最終還是要將一些考試技能應用到具體試題中去,而對于一些基本的實驗原理和操作步驟還是需要學生理解和記憶的,但如果僅靠教師的講述或許達不到預期的效果,那么教師可以將所有實驗分為幾大類,如“調查與探究類實驗”“物質鑒定和提取類實驗”“顯微觀察類實驗”等,讓學生自己將考綱要求的實驗進行同類整理和歸納,這樣既可以充分調動學生的積極性,也是學生自身對知識的重構和內化過程。
責任編輯 李杰杰