生物学教师实验技能大赛的试题分析及思考

吕国裕

(福建省厦门市海沧实验中学 361026)

为促进生物学教师积极开展实验教学的探索和研究，鼓励教师对实验方法和实验设计进行改进创新，提升教师实验教学的水平，在教学中为学生创设更丰富科学的实验情境，增强学生对科学知识的感性认识和探究性体验，提高学生分析问题与解决问题的能力，福建省在省、市、区县举行生物学教师实验技能比赛已有多年。作为历届教学技能大赛三大板块之一，笔者参与了2015年厦门市教学技能淘汰赛的评委工作，现将其中的生物学试题进行整理、分析如下。

1 比赛试题

1.1 试题 请按照要求，面对评委，在15min内讲解并完成实验演示过程。

(1)实验目的：探究影响细胞代谢速率的因素。

(2)实验备选器材：黑藻，紫色洋葱，蒸馏水，30%蔗糖溶液，0.5mol/L的硝酸钾溶液，试管，试管架，大、小烧杯若干，胶头滴管，吸水纸，热水，冰水，温度计，刀片，载玻片，盖玻片，纱布，标签号，显微镜，水浴锅等。

(3)实验要求：①请板书你要探究的实验题目；②请说出实验设计思路；③正确选择实验材料和用具；④边解说边演示操作步骤；⑤根据实验结果进行合理的解释。

1.2 参考答案 根据选手口述和操作，整理如下。

(1)方案1：探究温度对细胞代谢速率的影响(或探究温度对植物细胞质流动速率的影响)。

设计思路：用显微镜观察黑藻叶片在不同温度下的细胞质流动速率(叶绿体作参照)。制作临时装片，分成两组，一组在室温条件下；另一组在温水中观察。若在温水中细胞质流动速率加快，则说明一定范围内温度升高细胞代谢速率加快。

实验操作：①调配温水：取2个小烧杯，1个装蒸馏水；另2个用热水和冰水将温度调至40℃，贴上标签“常温”和“温水”；②处理黑藻：将黑藻分别放置在“常温”“温水”两个烧杯中，一段时间后取出黑藻；③制作临时装片：取2片载玻片，贴上标签，分别滴加1滴蒸馏水和温水，取对应的黑藻叶片，制作临时装片；④高倍观察：分别观察室温和温水条件下的细胞质流动速率；⑤得出实验结果和结论。

(2)方案2：探究温度对细胞代谢速率的影响(或探究温度对植物细胞质壁分离及复原速率的影响)。

设计思路：用显微镜观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在不同温度下质壁分离及复原的速率。制作临时装片，分成两组，一组在室温条件下观察，另一组在较高温度中观察。若在较高温度下质壁分离及复原速率加快，则说明一定范围内温度升高细胞代谢速率加快。

实验操作：①处理硝酸钾溶液：取2支试管，分别装入等量0.5mol/L的硝酸钾溶液，1支置于常温下；另1支置于40℃温水水浴保温；②制作临时装片：取2片载玻片，1片滴加常温0.5mol/L的硝酸钾溶液，另一片滴加40℃0.5mol/L的硝酸钾溶液，取紫色洋葱鳞片叶外表皮，制作临时装片；③观察并记录：观察温水和室温下的装片，记录质壁分离和自动复原的时间；④得出实验结果和结论。

(3)方案3：探究伤害对细胞代谢速率的影响。设计思路：用显微镜观察黑藻在伤害与不伤害下的细胞质流动速率。制作临时装片，分成两组，一组将黑藻叶片用刀片切一刀；另一组不切。若在伤害下细胞质流动速率加快，则说明一定的伤害会加快细胞代谢速率。

实验操作：①处理黑藻：将1片黑藻叶片用刀片切一刀；另一叶片不切；②制作临时装片：取2片载玻片，贴上标签，分别滴加一滴蒸馏水，取切过的黑藻叶片和正常叶片，制作临时装片；③高倍观察：分别观察细胞质流动速率；④得出实验结果和结论。

2 试题分析

2.1 命题意图 这是一个开放的实验试题，目的是考查选手正确选择实验器材，利用现场材料设计最佳实验方案，并规范性实施操作演示。着重考查选手语言表达能力、实验动手探究的能力以及临场应变能力。期望通过选手的参与与辐射，带动生物学教师提高实验教学质量。

2.2 题目特点 这种用于考查教师实验技能的试题，一般来源于教材，但又高于教材。不同于教材中必做的基础实验，因为是原创的试题，须确保试题的公平性。但试题涉及的实验原理、实验原则、实验方法、实验器材等应是选手十分熟悉的。从近几届比赛试题看，显微镜是常用的器材，试题围绕显微镜观察命制。

本实验的实验目的是“探究影响细胞代谢速率的因素”，其中“探究影响因素”类同于教材中探究影响光合作用的因素，细胞代谢速率的观察指标可联系教材中观察胞质流动实验，也可联想细胞质壁分离和复原实验，试题的“妙”就在于让选手既熟悉，又“陌生”。

2.3 预期与实测 学生设计实验，一般只要求写出设计方案即可，而教师实验技能大赛，则要求选手在15min内既要读题，又要审题;既要设计方案，又要操作演示;既要演示实验，又要边做边说。难度之大，可想而知。

要做好本实验，需要选手过硬的实验基本素养和良好的心理素质。实验的目的是明确的，难度在于实验题目的拟定；题目正确拟定后，实验的变量就好确定，难度在于正确选择器材；器材选对后，难度在于操作细节的规范性；一切都准备好后，难度便在于时间的把控。

3 对生物学教师的启示

在平时的实验教学中，多数教师作为教练，以“旁观者”的身份“指手划脚”，自己没有真正动手操作，致使最简单的“规范”也熟视无睹。只有自己多做实验，才能了解实验的重点和难点，真正理解学生设计实验的思维障碍，解决实验教学薄弱的“老大难”问题。教师应放下架子和面子，甘当“学生”，不能做不会游泳的“教练”。

这种活动，对于参与的评委老师也受益匪浅。因优秀选手的思路“五花八门”，设计方案各异，有些想法则超出预期，或优于参考设计方案，这对评委也是一种考验。在评选过程中，既是评委，又是“学生”，是很好的一种微学习。

优秀的实验技能比赛试题，要有一定的开放度，方能考查选手的实验素养，提供可供选择的器材用具，才能考查选手思维的灵活性。生物学实验技能大赛要扎根于实验教学，服务实验教学，推动实验教学。