新课程标准及近几年高考的生物试卷均反复体现生物实验的重要性、基础性和实用性,并逐渐提高了生物实验在试卷中的比例和试题难度。因而加强对生物实验的研究,有利于我们更好地掌握生物实验的命题规律,确定高三阶段生物实验的复习策略,设计缜密的复习计划,找出最佳的复习方案。
一、综合分析近三年来江苏高考生物实验试题的考查形式与特点
从考纲规定高考生物的实验、教材经典实验、设计与探究实验三个方面,对近三年(2009、2010和2011年)来高考生物实验试题做一个比较直观的对比。通过比较发现,在近三年的高考实验试题分布中,考纲规定的实验、教材经典实验在选择题中考查较多,而设计与探究实验在非选择题中考查比重大、分值高。再者,从高考对学生能力要求层次分析,近三年来高考实验试题主要考察了独立完成实验的能力,验证简单生物实验,并对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力,对一些生物学问题进行初步探究的能力,对一些简单实验方案作出恰当评价和修改的能力。
二、生物实验复习的建议及应对策略
(1)重视教材的基础实验。目前高考非常重视对实验内容的考查,它包括实验仪器的使用、实验的原理、过程、结果以及对实验的分析、解释与表达。尤其重视探究性试验和对实验的设计与评价。在复习中除加强动手操作的训练外,主要是精炼实验试题,培养实验题的解题能力,逐步提高实验设计能力和分析能力,最终达到“能使用恰当的方法验证简单的生物学事实,并对结果进行解释和分析”的目的。在复习时应注意以下几点:①罗列教材中的显性实验提高实验技能。所谓显性实验是指教材中明确注明的分组实验、演示实验、研究性实验或实习。②收集教材中的隐性实验,培养科学的思维方法。我们所提到的实验,一般是指上面提到的显性试验,实际上,课本上的知识点往往都由实验引入或加以实验验证的,这些在课本中虽未明确注明,却是科学家研究过程的再现,我们称之为经典实验。除经典实验外,还有诸如观察、验证、应用等类型的实验,这类实验不仅包含在课本的正文中,在课本的小资料栏目以及复习题中也有,将它们找出分析,这样可以扩大视野,从多个角度重新组合新的实验板块。③充分利用新教材探究性实验较多的特点,以此作为实验设计及课题设计的训练材料。
(2)分析和研究教材经典实验,总结和体悟解决问题的科学过程和方法。高中生物教材中的经典实验非常丰富,如光合作用的发现、酶的发现、溶液培养法、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交试验、肺炎双球菌的转化实验等,这些实验蕴藏着极为丰富的科学思想和方法技术,值得我们认真学习、深刻领悟。通过经典实验体会科学家是怎样发现问题、作出假设、设计实验、完成实验、分析结果、得出结论的,并将这些总结用于解决生物学问题。同时要挖掘教材中的命题素材,运用生物学原理进行思考,提高解决问题的能力。
(3)重视例题解析和专项训练。首先,复习实验内容可以将高考对实验部分的要求分解开来进行专项训练。在高三实验复习时候可以按照下列板块进行复习:科学实验理论、实验基础知识、排除实验干扰、实验设计、实验数据处理、实验方案评价等,最后再进行实验部分的综合训练。例如,我们在进行“实验干扰因素的来源和排除”专项训练时,曾经根据干扰因素的来源进行分类复习。①来自实验材料:所采用的生物材料在实验前的代谢过程中产生的某些代谢产物对实验所要展开的研究存在干扰,或生物材料本身的活动状态与实验的要求不相符合,从而影响实验的现象及相关的生理过程的发生。那么,在实验前要通过一定的实验步骤消除先前的代谢产物,或者将实验活动状态调整到符合实验要求上面来。②来自实验环境:实验的外部条件环境,如温度、氧气、二氧化碳、光照等诸多因素,都与可能对实验过程产生干扰,或对实验数据的检测发生影响,从而干扰实验的现象发生和实验因变量的检测。为了做到实验的科学、准确,要采取一定的措施,消除来自环境中的干扰性因素。③ 来自先前的操作:在实验中有时前面的操作步骤,可能会干扰后面的实验过程,从而影响实验现象和结果。如:“观察植物细胞的有丝分裂”实验中,在解离后进行充分漂洗以洗去解离液,有利于进行染色。④来自实验设计:有些实验产生的干扰性因素来自实验者设计的实验方案本身,比如实验样本数少,偶然性因素显著干扰实验现象和实验结果。而有些实验由于实验生物的个体差异,无法通过上述方法消除干扰,而为了确保实验的科学性,需要通过实验生物的巧妙搭配,来消除干扰,遵循“单一变量”原则。其次,全面提升生物学探究能力,发展综合运用能力。新高考坚持以能力测试为主,十分注重对生物科学探究能力、综合运用能力的考查。复习备考时候,可以通过典型案例的剖析,掌握科学研究的基本技能和方法,学会确认变量、作出科学的假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释结果、作出科学的判断;要通过动手操作,综合运用生物学知识解决现实问题,提升综合运用能力;要通过典型例题的学习,结合一定量的规范训练题,总结解答生物实验试题的规律和方法,培养在新情境下独立解决新问题的综合能力。
(4)重视复习方法,循序渐进完成实验复习。实验复习的时候一定要坚持科学训练与循序渐进相结合,遵循由浅入深、由易到难、由简单到复杂的认识规律,逐步提高实验题的解题能力。先从教材入手,再拓展到课外;先多分析一些验证性实验,再分析探究性实验;先就问题的提出、实验的设计、对实验结果的假设、对假设的验证、对实验现象和数据的观察记录、对实验结果的表达等基本环节逐项逐点落实,然后再尝试一个完整的实验方案和客观计划的制订。生物学科本身既是实验性学科,又是应用性很强的学科,解决生物学问题,往往要涉及数学、物理、化学、地理,甚至人文科学等诸多领域,因此学习中应有的放矢注意相关的知识积累,拓展视野,提高能力。
总之,在高中生物实验复习中,我们既要高屋建瓴地把握考纲要点,又要从课本出发,从实际出发,运用恰当的复习方法,循序渐进。这样,定能提高学生的学习效率。
(邳州市运河中学高中部)