生物会考“科学探究”主题备考的策略分析

2021-11-13 09:41谭东旭
快乐学习报·教育周刊 2021年45期
关键词:科学探究初中生物

谭东旭

摘  要:为了让学生从本质上弄清楚生物学科学探究的基本方法和规律,以不变应万变,解决新情景中的真实问题,全面提升学生的生物学科学探究素养,全面提升生物学教学质量。笔者所在的生物学教学团队在总结多年生物学会考备考经验的基础上,归类总结了初中生物学“科学探究”主题会考科学备考的应对策略,并结合实例进行了分析,可以让学生从本质上准确掌握科学探究的方法和在新情景中解决问题的规律。

关键词:初中生物;会考;科学探究

在初中生物课的学习中占有重要地位,在生物会考中也占有较大比重。在会考中不能很好的解决有关科学探究的题目,严重影响了学生生物科学素养的提升、生物学教学质量的提高和进入高中阶段后生物学的深入学习。

一、自变量、因变量和无关变量

自变量是探究实验中人为干预操作的变量,也是要研究的变量。因变量是因(随)自变量的变化而发生变化的变量,也就是探究实验中的实验结果可以说明的变量。无关变量是探究实验过程中,除自变量和因变量以外,存在一些可变因素,这些因素如果不能控制到相同且适宜,也会对实验的结果造成影响,这些可变因素称为无关变量。自变量和无关变量都会引起因变量的变化。例如:在“探究光对鼠妇分布的影响”实验中,自变量是光的有无;因变量是鼠妇的分布情况(在明亮处还是阴暗处);无关变量是空气、湿度、温度等。

二、“探究问题”的准确表述方式

“探究问题”的表述,需要包含自变量、因变量两个要素,且句式是疑问句,句子后的标点是问号。例如:在“探究光对鼠妇分布的影响”实验中,探究的问题可以表述为:光会影响鼠妇的分布吗?这个问题中“光”是自变量,“鼠妇的分布”是因变量,句式是疑问句,句子后面的标点是问号。

三、对照实验的设计

对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同以外,其他条件都相同的实验。设计对照实验时,对照组是在自然且适宜条件下的组,实验组应该是人为改变实验条件的组。在一组对照实验中,自变量是唯一的,其他无关变量要控制相同且适宜,由此推断实验结果一定是自变量引起的。例如:在“探究绿叶在光下制造有机物”的实验中,叶片的遮光部分和不遮光部分组成对照实验,不遮光部分是对照组,遮光部分因为进行了人为的处理,是实验组。

四、单一变量的控制

探究实验中控制单一变量非常关键,控制的方法主要包括实验前选材和实验中实验条件的控制。实验前选材主要指所用生物材料要相同,如选用同种植物且“长势相同”,同种动物且“生理状态一致”,其他实验材料要数量、质量、长度、体积、来源相同等,所用实验器具要相同(大小、型号等);所用实验试剂要相同(成分、浓度、体积等)。在实验中实验条件的控制要根据实验要求对各组进行处理,除自变量这一实验条件不同外,无关变量都要控制的相同且一致,常用词汇有“等量”“相同”“适宜”等。

五、非梯度实验和梯度实验

非梯度实验是指只有一组对照实验,自变量是一组有,一组无,实验结论是定性的。梯度实验是多组对照实验,除对照组外,实验组中人为控制的变量,如某操作的强度,某物质的浓度、含量、添加量等有多个且呈现梯度性变化,形成多组对照实验,实验结论是定量的。例如:在“探究烟草浸出液对水蚤心率的影响”实验中,盛有蒸馏水的对照组与含有烟草浸出液的任何一个实验组,组成非梯度实验,实验结论是烟草浸出液对水蚤心率有无影响。不同浓度的烟草浸出液对水蚤心率的影响,组成梯度实验,实验结论是在一定范围内,随烟草浸出液浓度的增加,水蚤心率加快。

六、自变量和自变量的控制手段

自变量是设计探究实验时人为控制的变量,但人为控制自变量是需要一定手段的,不能将自变量控制的手段等同于自变量。例如:在“探究CO2是光合作用必需原料”实验中,CO2是自变量,NaOH吸收CO2就是控制自变量的手段。

七、因变量和因变量的检测指标

因变量是探究实验中随自变量变化而引起变化的变量。因变量一般需要一定的检测指标来检测,不能将因变量的检测指标等同于因变量。例如:在“探究光照强度对光合作用的影响”实验中,试管与灯的距离是控制自变量的手段,光照强度是自变量;每分钟产生的气泡数是因变量的检测指标,光合作用强度是因变量。

八、探究实验结果的常用表示方法和信息提取

探究实验的结果一般包括两种类型。一是实验现象型结果,如检测淀粉存在时加碘液顏色变蓝,检测二氧化碳时,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;二是实验数据型结果,如数据、表格、柱状图、折线图等。对于这些实验结果的不同表示方法,应从以下方面关注提取信息。一是关注表格中的表头名称、组别、处理方式(自变量)、结果(因变量的检测指标),二是关注柱状图中横坐标(自变量)和纵坐标(因变量),三是对于折线图中要注意三看,一看横坐标和纵坐标的含义:横坐标(自变量);纵坐标(因变量);二看曲线的变化趋势:①上升:直线上升或逐渐上升;②下降:直线下降或逐渐下降;③保持稳定或波动;④先上升后下降或先下降后上升;三看关键点:①曲线的起点和终点,②曲线与纵轴和横轴的交点,③曲线的顶点、转折点、最低点。

九、探究结论与探究结果的区别及正确书写

实验结果是指通过探究实验观察到了什么现象,测出了什么数据,变化的趋势是怎样的。一般用在某种处理方式下,因变量的检测指标发生了某种变化来表述。实验结论是对探究问题的最终确定性回答,实验结论回应的是实验探究的目的和假设,探究结论怎么写,要看探究问题是什么。例如:在“探究光照强度对光合作用的影响”实验中,实验结果是试管与灯的距离越近,每分钟产生的气泡数越多;实验结论是随光照强度增强,光合速率增强。

参考文献:

[1]李天一.海淀名师伴你学·初中学业水平考试复习与指导·生物学[J].考试周刊,2020(12):42-43.

[2]叶俊涛.浅谈会考生物备考复习的策略[J].知识文库,2020(04):26-27.

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