高中生物“三动两测”实验复习模式的应用研究

庞四喜

《“三动两测”实验复习模式的应用研究》是江苏省宿迁市教育科学“十二五”规划2013年度课题《高中生物实验教学创新性研究》（课题编号：SQ2013GH195）的一个子课题，该子课题的先期研究已于2012年9月开始，经过近两年的探索，取得了阶段性成果。现总结介绍如下。

一、问题的提出

2013年高考与生物有关的试卷共有14套，其中理科综合卷11套，生物单科卷3套，这些试卷中实验题所占分值均较高。2013年江苏省高考说明指出，高考试题的内容比例为：生物学理论约占75%，生物学实验约占25%，实验题分数占总分的1/4，由此可见实验的重要性。实验题的解答不仅能反映学生的观察问题能力、分析问题能力、信息处理能力、开拓创新能力、语言表达能力，还能体现学生的科学素养和潜能。实验题也是区分度较大的题型，有利于高校选拔人才。

由于高考是纸笔检测，不会让学生动手操作，于是部分教师紧跟高考指挥棒转，用在黑板上讲实验代替了动手做实验，许多高三教师把90%以上的精力和时间都放在了生物学理论的复习上，用于实验复习的时间太少，弱化了生物实验，忽略了对学生兴趣和动手能力的培养。通过背实验，确实能解答一般的实验题，但也有一些习题只有做过实验才可能正确解答。例如，做“叶绿体中色素的提取与分离”实验时，某同学选择新鲜的菠菜后，研磨时不小心加入过量的二氧化硅，将导致滤液颜色发生什么样的变化？用洗净干燥后的白细河沙代替二氧化硅，实验效果更明显，为什么？

解析：研磨时加入二氧化硅的目的是为了使研磨更充分，更有效地破坏细胞结构，但二氧化硅是特别细的白色粉末状物质，加入过量后，使滤液中含有较多的二氧化硅，导致滤液颜色变浅。实验证明，滤液中杂质越多，实验现象越不明显。改用白细河沙（洗净干燥后用）代替二氧化硅粉末，这样研磨更充分，滤液中减少了杂质的含量，颜色变得深绿，实验效果明显。学生不做实验难以了解实验室中的二氧化硅是细粉末，不做实验更难以理解使用白细河沙的优点。

陶行知先生指出：中国教育之通病是教用脑的人不用手，教用手的人不用脑，所以一无所获。中国教育革命的对策是手脑联盟，手与脑的力量都可以大到不可思议。

新课标提出：“教师应尽可能多地让学生参与实验和其他实践活动。”生物学是一门以实验为基础的自然科学，教师要努力创造机会让学生动手做实验，让他们在做中学。

基于以上原因，教师在带领学生复习时，必须重视实验，切实强化对实验的复习。因此，我们提出了“三动两测”实验复习模式，通过两年多的实验，学生动手能力明显增强，考试中实验题的得分率也大幅度上升，培养了一批既高分又高能的学生。

二、“三动两测”实验复习模式的应用

（一）“三动”复习模式

“三动两测”中的“三动”是指动手做实验、动眼看实验、动脑想实验。

1.动手做实验

要想解答好实验题，必须注重实验操作，让学生动手做实验而不是背实验；让学生在操作过程中整体把握实验过程，仔细分析实验中每一步的作用，既要知道该如何做，也要知道为什么要这样做。只有通过科学、严格、反复的训练，才能培养学生的实验思维，才能让学生习得相关操作技能，提高实验能力。

（1）做书中规定的学生实验

学生是学习的主人，要努力创造条件，让学生在做中学，让他们通过实验，深刻领悟生物学知识。

对考纲中明确指出的实验一定要让学生在复习时到实验室再做一遍，通过做，他们会有新的体会和发现。

近两年，笔者坚持在高三寒假前半个月和高考前一个星期，利用课外活动时间开放实验室，组织学生进入实验室自由做实验，同时鼓励他们利用现有器材，做自己设计的探究实验或验证实验。试剂、器材等自己准备，我只负责答疑解惑，一切权利交给学生。

学生自己做实验时，会遇到意想不到的问题，有时甚至会出现一些“反常”现象。对意想不到的问题、“反常”现象，一定要带领学生追根求源，分析、查找原因，这个过程就是复习的过程，通过师生共同研讨，提高学生生物学素养。

案例：淀粉遇碘为何不变蓝？

有位同学在做实验时，发现把碘液滴加在可溶性淀粉溶液中并没有出现蓝色，重复操作，仍然呈现棕色。该同学像发现新大陆一样兴奋，并把这一“发现”告诉身边的人，实验室立刻热闹起来。我赶快走到该同学实验桌前询问情况。该同学又当着我的面，重新做了一遍，结果还是棕色。淀粉遇碘为何不变蓝？实验步骤没问题，问题出在哪？是不是学生在配制试剂时出现了问题？我询问了试剂配制情况，果然如此。该同学在配制碘液时，直接把少量碘加入水中配成碘液。据化学知识可知，碘在水中的溶解度很小，此时获得的碘液中碘的量微乎其微。实际上我们检验淀粉时，通常把碘加入酒精中，配成碘酒，或把碘加入KI溶液中，以增加碘的溶解度。这时我把实验室里的学生集中起来，解释奇异的“反常”现象即淀粉遇碘不变蓝的原因。受此启发，我把课本实验中涉及到的一些试剂的配制方法整理出来，印发给学生，虽然高考不一定考到，但对于提高学生的实验能力有较大帮助。通过这样处理，同学们对该实验的印象更深刻，同时教师也把严谨求实的工作态度传递给了学生。

（2）做自己设计的实验

许多同学在实验室中还创造性地做了一些自己设计的实验。如有的在做“叶绿体色素的提取和分离”实验时，故意保留滤纸条两角，观察色素分离情况，有几位同学选择老绿叶、嫩绿叶、嫩黄叶分别做此实验，对比观察实验结果，加深了对该实验的理解；还有一位同学在做“质壁分离及其复原”实验时，除了按课本上要求用0.3g/ml的蔗糖溶液外，还自己在实验室中配制了0.3g/ml的葡萄糖溶液和0.3g/ml的硝酸钾溶液，并分别用它们做了质壁分离及其复原实验；有的同学在做果酒实验时，没有照抄硬搬课本上的装置，而是自己设计出更为巧妙的装置，他们用锥形瓶代替广口瓶，锥形瓶用带有导管的橡皮塞塞紧，而后把导管的另一端放入水中，发酵过程中产生的二氧化碳就会自动通过导管从水槽中排出，这样就没有必要每隔12小时左右将瓶盖拧松进行排气了。这一小小的改进，简化了操作，充分体现了学生的创新精神。

2.动眼看实验

有些实验考纲中不做要求，但对培养学生的动手能力、理解生物学原理有重要的作用。受应试教育的影响，部分学校一切围绕升学率转，实验器材、试剂严重不足，考纲上要求的实验还能马马虎虎开设，考纲上不要求的实验一律不做，相关的器材试剂根本不购置。这些实验在复习时只能让学生通过视频、动画目睹实验的过程以及注意事项。由于实验室中没有高压蒸汽灭菌锅等材料，选修1中的“微生物的实验室培养”只能让学生观看形象直观的视频材料，通过观察让学生了解掌握倒平板操作、平板划线操作、系列稀释操作、涂布平板操作等技术，如果只靠教师在黑板上讲，学生很难掌握这些内容。再如，大多数学校实验室中没有PCR扩增仪、微量移液器、微量离心管等设备，PCR扩增DNA片段这个实验只能让学生观看视频材料。另外，蛋白质的提取与分离、菊花的组织培养、月季的花药培养、酵母细胞的固定化、血红蛋白的提取和分离、胡萝卜的组织培养等实验，也只能组织学生观看相关视频材料。

受时间和空间等条件的限制，高中生物课本中的许多经典实验也只能带领学生动眼看视频。通过观看经典实验，感受知识的产生和发展过程，获得缜密的思维享受，激发学生独立思考和创新意识，最终掌握科学方法，全面提高生物科学素养。高中生物教科书中安排了大量的经典实验，如光合作用的发现、酶的发现、生长素的发现、孟德尔豌豆杂交实验、肺炎双球菌的转化实验等，这些实验凝聚着科学家的智慧和汗水，蕴藏着极为丰富的科学思想和方法技术。通过动眼看经典实验，还能让学生深刻体会科学家是怎样发现问题、做出假设、设计实验、完成实验、分析结果和得出结论的，从而提高学生进行实验设计的能力。

3.动脑想实验

假如我们把考纲中明确要求学生做的二十多个实验看成是显性实验的话，教材中以探究生物学原理为主线的实验，就是隐性实验。对教材中的大量隐性实验，复习时要引导学生开动脑筋，充分发挥其主观能动性，对实验情境、实验结果进行大胆推测、想象。通过引导学生想实验，不仅复习了理论知识，还强化提高了学生的实验技能。

“想象实验”是探究科学知识的重要方法，其目的是通过“实验”教给学生如何探究未知。类似于操作实验，该类实验也是在教师的指导下，学生通过类似科学家科学探究活动的方式获取科学知识，并在这个过程中学会科学研究的方法和技能、科学的思维方式，形成科学观念、树立科学精神的学习方式。

高中生物教科书中隐性实验很多，如蝾螈受精卵横缢实验、伞藻嫁接实验、伞藻核移植实验、分泌蛋白的合成与分泌、荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图、摩尔根的果蝇杂交实验、证明DNA进行半保留复制的实验、蛋白质体外合成的实验、三倍体无籽西瓜的培育、x线照射引起基因突变、有关促胰液素发现中沃太默实验、斯塔林和贝里斯的实验……受时间、空间、器材等多种因素制约，这些实验我们无法带领学生动手操作，最好的方法就是引导学生做“想象实验”，通过想象体会实验中所蕴含的生物学原理。

（二）“两测”复习模式

实验是获取生物学知识的重要手段，生物实验技能要在平时学生实验过程中不断积累和形成，生物实验题的解题方法也要不断积累。通过“两测”，让学生在实验中学会实验，在解题中学会解题。“三动两测”中的两测是指操作考查和纸笔检测。

1.操作考查

高考是纸笔检测，无法考查学生的动手操作能力，因此，绝大多数生物教师在高三复习时，只注重纸笔检测，忽视了学生的实际操作能力。当然，通过做大量的试卷，能提高学生的应试能力，而学生的实验操作技能却得不到有效提升。我们可通过让学生动手操作，来考查他们动手能力，检测他们的实验能力。操作考查的范围主要是考纲中规定的实验。通过操作考查督促学生复习相关实验，了解实验原理、操作步骤等；通过操作技能考查，督促学生自觉进入实验室动手做实验，培养他们操作能力；通过实验操作，测试学生对实验的识记、理解和应用水平。

2.纸笔检测

纸笔检测是教学过程中最常见的评价方式，也是多数师生乐于接受的实验考查方式。纸笔检测的题型多样，总体可分为选择题和非选择题，如果从考查目标出发，生物实验题可分为如下几种：实验材料选择技巧题、实验原理理解运用题、实验结果分析处理题、经典实验信息解读迁移题、实验设计题，等等。通过具有代表性的典型试题的检测和解答，规范学生解题行为，让学生逐步积累解题方法，提升高考成绩。

三、实验后的思考

经过两年的研究与实验，《“三动两测”实验复习模式的应用研究》取得了阶段性成果，但也还存在一些问题，有些地方还需进一步完善。

（一）研究成果

在课题引领下，实验教师重视实验教学，实验班学生实验技能显著提高，解答实验题能力明显增强，实验题的得分率大大提升，且同学们学习生物的热情高涨，生物学素养明显提高。

（二）存在问题

学生进入实验室自由做实验时，绝大多数同学依然一边看课本一边做实验，亦步亦趋；学生很少利用实验室现有器材，做自己设计的探究实验或验证实验；操作考查无新意，考查学生动手操作的只是考纲中要求的实验，不能充分激发学生创造性做实验的热情。

以上存在的问题，我们将在后继实验过程中着力解决，以便使课题研究发挥更大的实际效用。

[参 考 文 献]

[1]教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M]北京：人民教育出版社，2009.

[2]张树虎.生物教学中“想象实验”的应用[J].教学月刊（教学参考），2012（2）.

（责任编辑：符 洁）