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挖掘教材實驗素材 加強(qiáng)實驗變式教學(xué)論文
摘要 根據(jù)2010年浙江省新課程高考理綜生物試題特點，實驗試題突出對教材內(nèi)容的加工與提升，注重考查考生對所學(xué)知識的遷移能力。強(qiáng)化考生在實驗全過程的體驗，提出高中生物教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)挖掘教材實驗素材，加強(qiáng)實驗變式教學(xué)：驗證性實驗變式為探究性實驗、重視教材實驗的遷移作用教學(xué)、挖掘教材隱藏實驗素材、重視實驗課軟硬件建設(shè)。
關(guān)鍵詞 實驗素材 變式教學(xué) 實驗教學(xué)
2010年是浙江省實施新課程高考的第二年，也是理綜生物全部采用浙科版教材的第一年。理綜生物試卷與去年相比既保持穩(wěn)定又有所創(chuàng)新，嚴(yán)格遵循《課程標(biāo)準(zhǔn)》和《考試說明》的要求，注重生物學(xué)能力與方法的考查。試題立足教材，注重基礎(chǔ)，考查的知識點主要來自生物學(xué)的核心內(nèi)容，鮮明地體現(xiàn)出浙科版教材的特點。試題體現(xiàn)新課程理念，緊密聯(lián)系實際，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會的相互關(guān)系。在今年的試題中，實驗仍是考查考生生物學(xué)素養(yǎng)的重要載體，實驗試題立足于教材，但又不是教材內(nèi)容的簡單重復(fù)，突出對教材內(nèi)容的加工與提升，注重考查考生對所學(xué)知識的遷移能力，既沒有脫離教材的實際，又較好地考查了考生的實驗設(shè)計、分析、結(jié)果的處理與表達(dá)。如第29題的Ⅱ小題所涉及的實驗情境在教材中能找到其原型，是課本內(nèi)容的變式，強(qiáng)化考生在實驗全過程的體驗，這成為今年生物試題的亮點之一。可是就是這樣能從教材中找到其原型，是課本內(nèi)容的變式的實驗設(shè)計題，生物教師和學(xué)生都不禁大聲感嘆，似曾相識的實驗題真的要拿高分也好難好難。
《考試說明》中要求學(xué)生具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理；具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹，建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法；能對一些簡單的實驗方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。2009年浙江高考理綜生物實驗設(shè)計是動物生命活動的調(diào)節(jié)，與2009年《考試說明》的樣卷解題思路一模一樣。2010年《考試說明》中實驗設(shè)計又是動物生命活動的調(diào)節(jié)，只不過換了另一種對照方式，雖然樣卷注明了參考，教師仍然預(yù)測今年高考實驗設(shè)計會是動植物生命活動的調(diào)節(jié)，并感覺不會考“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實驗。一進(jìn)行實驗專題復(fù)習(xí)，就脫離教材，印發(fā)手頭參考資料，向?qū)W生傳授實驗分探究性與驗證性并作比較，實驗設(shè)計的原則，尤其是對對照進(jìn)行進(jìn)一步分類，強(qiáng)調(diào)實驗設(shè)計解題套路、常用的表達(dá)文字及注意點，并從參考資料中找一些典型例題，做到題型齊全，尤其是生命活動的調(diào)節(jié)內(nèi)容的實驗設(shè)計，讓學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練，卻忽視了教材，忽視了挖掘教材實驗素材，忽視了實驗變式教學(xué)。
2010年高考為素質(zhì)教育指明了方向。實驗題是高考必考的內(nèi)容，也是命題的熱點。今后高考的考查一定會重視實驗回歸教材：從內(nèi)容上看，既可對教材實驗內(nèi)容直接考查，也可對教材相關(guān)實驗的原理和方法進(jìn)行拓展。從形式上看，不是簡單機(jī)械重復(fù)，而是通過創(chuàng)新新的實驗情境，考查考生對教材實驗的分析、理解和提取新信息的能力。這就要求平時的教學(xué)中，教師既能回歸教材，注重教材中基本實驗的教學(xué)，又能挖掘課本內(nèi)容中的實驗素材，加強(qiáng)課本基本實驗的變式訓(xùn)練，使學(xué)生真正理解課本中實驗的原理和方法。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的實驗進(jìn)行綜合分析與運用。
1 驗證性實驗變式為探究性實驗
教育家布魯納指出，教學(xué)不應(yīng)該奉送真理，而應(yīng)該教人發(fā)現(xiàn)真理。傳統(tǒng)生物學(xué)實驗注重驗證鞏固知識，新課程的生物學(xué)實驗教學(xué)倡導(dǎo)探究教學(xué)。生物學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)落實新課程理念，注重實驗原理分析，實驗規(guī)范操作及對實驗現(xiàn)象的解釋分析。教學(xué)過程中教師要不斷鼓勵學(xué)生之間、師生之間的實驗協(xié)作，發(fā)揮實驗探究性，增加學(xué)生動手機(jī)會。
1.1改變實驗教學(xué)程序
認(rèn)真分析《考試說明》“生物知識內(nèi)容表”所列的16個生物實驗，將只注重驗證課本理論的一些典型實驗項目，修改成比較重視探究過程的實驗。活動“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”可改成探究“植物細(xì)胞的吸水和失水”，教師為學(xué)生準(zhǔn)備分析材料，如“當(dāng)你把白菜剁碎做陷時，常常要放一些鹽，稍等一會兒就有水分滲出；而當(dāng)你把市場上買回的白菜放干后，放入清水中后白菜又會慢慢變得堅挺”，從而引導(dǎo)學(xué)生大膽提出探究的問題，再經(jīng)小組討論后確定有價值的探究問題，最后小組共同制定實驗方案。
1.2合理拓展實驗內(nèi)容
在實驗教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生探究：例如該實驗是否還有其他更好的設(shè)計?如果用其他材料實驗結(jié)果如何?實驗操作步驟換一下結(jié)果會怎樣?不同的實驗條件下會產(chǎn)生怎樣的結(jié)果?要讓學(xué)生帶著探究問題進(jìn)實驗室，在實驗室解決問題，帶著新的探究問題離開實驗室，從而養(yǎng)成良好的探究品質(zhì)。又以活動“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”為例，可合理拓展內(nèi)容，增加實驗材料種類，增加試劑濃度梯度及試劑種類，增強(qiáng)學(xué)生的探究熱情。
2 重視教材實驗的遷移作用教學(xué)
教師在指導(dǎo)學(xué)生完成教材實驗后，此時遷移教材實驗設(shè)計方案，可靈活地改變實驗的某個條件，讓學(xué)生模仿教材實驗的程序進(jìn)行簡單實驗設(shè)計。如在完成活動“觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離及質(zhì)壁分離復(fù)原”實驗教學(xué)后，布置一題實驗設(shè)計題：現(xiàn)有配置的一瓶質(zhì)量濃度為0.3g／mL的蔗糖溶液；另有一瓶清水，但忘記貼標(biāo)簽，現(xiàn)給你一臺顯微鏡和相關(guān)器材，請設(shè)計—個實驗鑒定哪瓶是清水，哪瓶是蔗糖?訓(xùn)練學(xué)生遷移教材實驗設(shè)計原理、選擇實驗材料和書寫實驗步驟等。
又如在“酶的催化效率”演示實驗教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生對實驗原理、操作步驟的分析，使學(xué)生形成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計思想。通過比較實驗組和對照組在實驗過程中的重要作用，學(xué)會運用實驗設(shè)計科學(xué)性原則——設(shè)立對照組；通過實驗內(nèi)容的分析，使學(xué)生掌握實驗設(shè)計準(zhǔn)確性原則——設(shè)立單一變量。使學(xué)生了解實驗設(shè)計的基本方法和步驟，以逐步提高學(xué)生的實驗設(shè)計能力。
3 挖掘教材隱藏實驗素材
無論是《考試說明》中規(guī)定的實驗，還是教材中經(jīng)典實驗，都能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計與科學(xué)能力。除了《考試說明》“生物知識內(nèi)容表”所列的16個生物實驗外，浙科版教材為了說明真理，時顯時隱許多生物實驗，有的隱藏在段落中，如證實光合作用釋放的氧氣來自于水中的O；有的是用簡短文字與示意圖來表示，如紅細(xì)胞的吸水和失水、神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)等；有的科學(xué)結(jié)論可以轉(zhuǎn)化為實驗設(shè)計來驗證或探究，如胰島素的作用等。這些隱藏實驗素材只要教師平時教學(xué)中加以重視，靜下心來加以挖掘，多一點知識遷移能力，多一點“腦筋急轉(zhuǎn)彎”，自編實驗設(shè)計變式題，讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)。如設(shè)計“植物細(xì)胞吸水和失水”探究實驗時為何不去想“動物細(xì)胞的吸水和失水”呢?如在講解神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上向右傳導(dǎo)時為何不去想向左傳導(dǎo)時電流計指針又會怎樣偏轉(zhuǎn)呢?
遺傳內(nèi)容是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的重點和難點，也是歷年高考的熱點。近幾年高考對遺傳知識的考查題型多以實驗設(shè)計和分析題的形式出現(xiàn)。2010年浙江省高考理綜生物第30題第(3)題檢驗抗螟水稻是否為純合子，就是一題遺傳推斷題，實際是遺傳實驗設(shè)計題。教師可充分挖掘必修Ⅱ中遺傳和變異所有顯現(xiàn)的或隱藏的實驗內(nèi)容，對遺傳實驗設(shè)計變式題充分歸類，包括顯隱性性狀判斷、基因載體(常染色體、x染色體)判斷(包括顯隱性基因已知和未知的)、純合子和雜合子的判斷、控制兩對或多對相對性狀的基因是否在同一對同源染色體上的判斷、控制性狀的基因是否在X、Y染色體上的同源區(qū)段或非同源區(qū)段的判斷、可遺傳變異和不可遺傳變異的判斷、顯性突變和隱性突變的判斷、基因突變和染色體畸變的判斷、根據(jù)性狀判斷生物性別的實驗設(shè)計。運用孟德爾遺傳定律，整理出一套較完整的解題思路。
4 重視實驗課軟硬件建設(shè)
實驗是學(xué)生探究自然科學(xué)知識的重要方法。生物是一門實驗操作性相當(dāng)強(qiáng)的課程，但有些教師為了教學(xué)進(jìn)度，往往把生物課進(jìn)行純理論操作。學(xué)生在高二剛開始學(xué)時興趣濃厚、信心百倍，但在教師講了一二個實驗后，就開始灰心喪氣了，學(xué)生物沒多大味道。要提高學(xué)生成績，興趣是最重要的，那為什么不多做實驗?zāi)?從而來激發(fā)學(xué)生學(xué)生物的興趣，那真的可以事半功倍。所以教師在平時教學(xué)中一定要重視做實驗，《考試說明》“生物知識內(nèi)容表”所列的16個生物實驗及上述所講的變式實驗，能開設(shè)的學(xué)校盡可能創(chuàng)造條件開設(shè)。真的難以做到的要運用多媒體輔助實驗教學(xué)。利用多媒體技術(shù)制作實驗課件，可以模擬生物學(xué)實驗整個過程，由學(xué)生在模擬環(huán)境下進(jìn)行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，完成實驗教學(xué)。多媒體視屏顯示能加強(qiáng)師生互動，大大提高了實驗效果。
認(rèn)真分析浙江新課程高考命題特點，理綜生物已經(jīng)明顯地突出素質(zhì)教育。挖掘教材實驗素材，加強(qiáng)實驗變式教學(xué)的探索，有利于提高生物課堂教學(xué)有效性，提高高考復(fù)習(xí)的針對性，讓學(xué)生從題海中解脫出來，真正培養(yǎng)學(xué)生的實驗與探究能力。
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