新高考背景下有效开展生物学实验专题二轮复习的策略

【摘要】本文基于新高考背景和2015—2021年19套全国卷生物学高考真题的分析，提出“立足教材基础实验，梳理实验基础知识，强化基础实验知识的应用”“引导学生构建高考生物学实验专题知识网络，将课本越读越薄”“通过典例分析常见高考生物学实验大题答题模板”“强化实验现象解释及原因分析题解题策略”“重做经典生物学实验错题”等有效开展生物学实验专题二轮复习的策略。

【关键词】新高考 生物学实验专题 二轮复习

【中图分类号】G63 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2023）17-0008-06

在新的高考评价体系中，高考考查内容包括核心价值、学科素养、关键能力、必备知识等板块，考题设置更加注重基础性、综合性、应用性、创新性。这就要求高中各学科教师不仅要抓实教材基础知识的教学，而且要注重培养学生的知识迁移应用能力，注重引导学生解决社会生活中的实际问题。对生物学这门以实验为主要学习方式的学科而言，培养学生运用所学知识完成实验、有效解决实际问题的能力，显得尤为重要。但是长期以来，有不少生物教师偏重于基础知识的教学，而往往忽略学生知识迁移应用能力的培养，导致学生解决实际问题的能力普遍较弱，生物学实验题成了学生的难点、痛点问题，学生生物学实验题的得分率普遍较低。

基于以上问题，新高考针对高中生物学实验专题教学提出了新要求，即要求学生能独立完成生物学知识所涉及的实验，并理解实验的目的、原理、方法、步骤等；学生具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行分析、解释、处理；对生物学中的一些问题，学生能够通过建立模型、运用假说演绎等方式进行科学探究，并能对一些简单的实验现象进行适当评价。因此，在进行高中生物学实验专题教学时，教师要根据新课标的要求，在二轮复习中采取模块化教学的方式，提升学生的学习效果。

一、高考生物学实验题考查的形式及特点

笔者认真研究了近十年各省（自治区、直辖市）的生物学高考真题，其中着重分析了2015—2021年的全国卷生物学真题（表1是关于2015—2021年全国卷生物学实验简答题的统计与分析）。通过分析，笔者发现生物学实验是高考必考内容，考查方向有如下两个方面：一是考查教材基础实验的材料、原理及相关操作等，二是结合代谢、遗传、调节等相关知识，考查考生分析实验的能力。考查形式有如下两种：一是关于教材基础实验，以选择题为考查形式，内容有试剂、原理、显色反应等；二是设置新的问题背景，通过简答题考查考生对实验原理的判断、变量的确认及结果结论的预测分析等。

生物学实验选择题考查的是基础知识，内容涉及教材中的基础实验、经典实验和生物学发展史上重要的科学家及其贡献，要求学生能准确记忆教材中实验的材料、目的和原理，以及教材中经典实验所用的方法、生物学发展史上重要科学家及其贡献。生物学实验简答题主要考查实验原理的确定、假设的提出、变量的分析、实验材料的选择、实验步骤的设计、实验结果的呈现与分析、实验结论的得出、实验的评价与纠错等知识。由于简答题的解答需要学生书写的文字较多，且对学生的思维逻辑性要求很高，对学生答题规范性要求也较高，所以简答题是容易拉开考生分数差距的一类试题。要完美解答这类简答题，学生既要能运用已有的知识对实验进行综合分析，又要能写出相关的实验设计思路、预期结果和结论。

由表1可知，近七年的19套高考全国卷生物学简答题共有28道，总分值为282分，平均每套试卷的分值约为14.8分，出现频率为100.00%。题型以实验分析题和实验设计题为主，考查的实验内容涉及遗传、调节、代谢、物质及生态板块。具体的次数如下：“遗传+实验”共有11次，频率约为57.90%；“调节+实验”共有7次，频率约为36.80%；“代谢+实验”共有6次，频率约为31.60%；“物质+实验”共有3次，频率约为15.80%；“生态+实验”共有1次，频率约为5.30%。这些知识点多数来自教材的基础知识及对教材基础实验的延伸，因此在进行生物学实验专题二轮复习时，教师应该让学生熟练掌握教材基础实验，这是解答实验题的关键。

在以往的生物学实验专题二轮复习中，笔者发现，教材中的实验二轮复习对教师、学生来说都较为简单，这就导致教师对教材基础实验的梳理比较粗糙，学生也普遍不用心进行二轮复习，学生对实验基础知识掌握不牢。而对实验设计和分析题，因为难度较大、复习时间紧，教师无法针对每道真题进行细致分析，造成学生没能很好掌握答題的方法和步骤。由于上述问题，学生不重视教材中的基础实验、经典实验及生物学发展史，对教材实验中涉及的实验原理、实验材料、实验的颜色反应、实验重要的操作步骤等记忆也不牢固，最后在高考中失分。因为生物学简答题所涉及的实验探究题难度较大，学生如果没有很好地掌握实验探究题的解题方法，那么在考试过程中，就可能出现一遇到生物学实验探究题就乱答或者直接放弃的情况，导致失分率很高。

二、开展生物学实验专题二轮复习的有效策略

（一）立足教材基础实验，梳理实验基础知识，强化基础实验知识的应用

高考评价体系中的“四翼”把“基础性”放在首位，所以在二轮复习中梳理教材基础实验的知识，是实验专题复习的重要内容。高中生物学教材基础实验主要有四类。一是显微观察类实验。观察类实验在生物学高考选择题中考查较频繁，主要考查实验选材、制片过程中的注意事项及使用显微镜的主要事项。这类实验主要是使用光学显微镜观察实验现象，学生需要学习的知识有使用高倍显微镜观察几种细胞、观察叶绿体和细胞质流动、观察植物细胞的质壁分离和复原、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。二是提取与鉴定类实验。这类实验主要是进行成分鉴定、分类，最后得出实验结果，涉及检测生物学组织中的糖类、脂肪和蛋白质，叶子中色素的提取和分离，DNA的粗提取与鉴定等实验。三是调查模拟类实验。主要有通过模拟实验探究膜的透性、模拟尿糖的检测等两个实验。这类实验除了考查学生生物学知识之外，还考查学生运用数学方法分析实验结果的能力，一般要求学生进行实地调查，注重课本知识与实际生活的联系。由于这类实验需要进行实地调研，教学难度大，所以一般学校很少开展。四是探究类实验。探究类实验要求学生根据现象对实验做进一步验证。如探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素，探究酵母菌细胞呼吸的方式，探究环境因素对光合作用的影响，探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，探究培养液中酵母菌种群数量的变化，探究清水、缓冲液、体液对pH值变化的调节作用，等等。

除了上述四类基础实验，生物学高考还考查教材中的六大经典实验：即利用同位素标记法探究光合作用的历程实验，利用假说演绎法探究两大遗传定律实验，利用假说演绎法验证基因在染色体上的位置实验，利用物质分离和同位素标记法探究DNA是遗传物质实验，利用同位素标记法和假说演绎法证明DNA的半保留复制实验，利用对照思想探究生长素实验。在以往的实验专题二轮复习中，教师往往只是粗略地对教材实验进行梳理，加上学生普遍不重视教材中的基础实验、经典实验等内容，对其中的实验原理、实验材料、实验的颜色反应、实验重要的操作步骤等知识记忆不牢固，因此导致失分。

基于以上分析，笔者认为，教师、学生要高度重视基础实验的复习。以显微观察类实验复习为例，在梳理教材实验时，首先厘清易错点，即搜集近年各地高考考生在解答选择题时容易出错的选项，对易错点进行梳理，并以判断题的形式呈现给学生，然后引导学生对显微观察类实验的核心要点进行归纳。归纳内容包括：列表归纳六个显微观察类实验的观察方式、观察对象、细胞的状态、染色剂、常用实验材料；归纳显微观察类实验的操作流程，即“选材→制片→观察→结论”。最后，笔者通过高考真题的考法对学生运用基础实验知识解决实际问题的能力进行强化训练。显微观察类实验在高考中通常有两种考法，一是考查实验材料和实验试剂的选择与处理，二是考查实验操作过程和实验结果。对考法一，笔者让学生运用相关知识解答2020年高考全国Ⅰ卷选择题第4题和2020年高考全国Ⅱ卷选择题第3题；对考法二，笔者让学生运用相关知识解答2018年高考江苏卷生物学试题第24题和2017年高考北京卷生物学试题第1题。

（二）引导学生构建高考生物学实验专题知识网络，将教材越读越薄

在一轮复习中，教师主要关注教材基础知识的夯实和拓展，而往往忽略知识网络的构建。这种教法无法解决学生脑中的知识杂乱无章，知识点零乱、互相干扰的问题，导致学生在答题时无法准确提取相关知识。因此，在开展实验专题二轮复习时，教师要引导学生构建知识网络。在构建知识网络时，学生可以根据不同的知识采用不同的方法。常见的方法有：关键词辐射法，即以高考常考易错点为关键词展开多角度联想，由点到面地构建起知识网络的方法，如酶的相关知识就可用此方法来构建；穿线成珠法，即以某一生理过程、概念或现象为线，把相关知识串联起来形成知识链的方法，这也是形成知识网络的一种重要方法，如与基因有关的知识点就可以用此方法；归类比较法，即将类似的知识通过列表比较的方法，如教材中四类基础实验的归纳总结就可以通过列表帮助学生强化记忆。以高考考查较多的显微观察类实验为例，学生容易记忆出错的一般是在生物学材料的选择、细胞的状态及染色剂的使用。针对这个情况，笔者引导学生通过归纳比较法，构建这几个经典显微观察类实验的知识网络。以下是学生在笔者引导下通过归纳比较法完成的显微观察类实验知识结构表（如表2所示）。

构建知识结构网络，将零散的知识串联起来，建立起知识间的相互联系，使学生在碰到具体问题时能根据知识网络，迅速、有效地提取相关知识解决相关问题，而且在一条路走不通的情况下，还能根据网络结构找到其他解题方法。构建生物学实验专题知识网络，可使知识、方法更直观明了地呈现在学生的脑海中，有利于提高生物学实验专题二轮复习的有效性和实效性。

（三）通过分析高考生物学实验题典例，引导学生总结答题思路

笔者以2015—2021年高考全国卷生物学真题为主要分析研究对象，总结出按设问类型来分，高考生物学实验题有实验分析题和实验设计题两种，所考查的知识点主要有调节、代谢、遗传等内容。如，2018年高考全国Ⅱ卷第29题考查的是与动物激素相关的实验，主要是设计步骤的补充及实验结果的分析；2021年高考全国乙卷第29题考查验证CO2固定方式的实验设计；2017年高考全国Ⅲ卷第32题考查基因位置判断的实验设计。让学生通过做这些经典考题，总结出解答高考生物学实验题的解题要点。如无论是实验分析题还是实验设计题，都涉及对实验目的、实验相关变量、实验结果结论分析的考查。故在解答這类题时，学生首先要学会审题，明确审题的“三步曲”——明目的、找变量、定指标，然后明确书写的“四步骤”——第一步取材分组，第二步设置自变量（对照），第三步观察指标，第四步得出结果（结论）。以2018年高考全国Ⅱ卷第29题为例，笔者首先教会学生找出实验目的。因为实验的所有操作都是围绕实验目的进行，实验题的所有分析和阐述都要围绕实验目的展开，所以明确实验目的才能确保答案“不跑偏”。多数情况下，实验目的一般体现在题干的第一句话或最后一句话。就第29题而言，学生只要认真阅读题干的第一句话，即“为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验”，便能迅速获知实验目的。然后，笔者根据实验目的引导学生找出自变量——是否切除垂体。接着，笔者引导学生确定观测指标，即题干已经给出“以体重变化作为生长发育的检测指标”。随后，笔者让学生对照实验书写的“四步骤”观察题目缺了哪个步骤。根据笔者的引导学生很快能知道题目已经完成了取材分组，需要补充的内容是A组和B组的处理方法：A组的处理方法是做手术但不切除垂体；B组的处理方法是切除垂体。关于最后一步的实验结果结论，题干已经给出：B组大鼠生长发育的状况不如A组。学生根据教材知识很快可以得出出现这种差异的原因，是由于B组的处理方法使大鼠缺失了来源于垂体的生长激素和促甲状腺激素。

（四）强化训练实验现象解释及原因分析题的解题策略

关于实验现象解释和分析原因的试题，在以往的复习中教师很少系统地对这类题的设问方式、解题思路和答题模式进行归纳总结。正是由于缺乏有效的解题策略，学生在作答这类题时经常词不达意、答非所问。基于这种情况，笔者将实验现象解释及原因分析题作为一个专题进行复习，通过典型高考真题总结常见设问方式，然后得出解题思路和答题模式，再让学生运用答题模式解答近年的高考真题。

笔者先让学生重做2021年高考全国Ⅰ卷第18题的第（2）小题、第21题的第（3）小题和2021年高考全国甲卷第29题的第（3）小题、第32题的第（4）小题，然后引导学生总结归纳这类试题的解题思路和答题模式。这类试题的设问方式是給出某一实验现象或结果，要求回答出现这些现象或结果的原因，得分点是题干描述的事实、题干涉及的教材有关生物学原理或规律、结果。因此，笔者教给学生的答题模式为：列事实→讲道理→得结果。具体解题思路为，首先在题干文字信息和图表信息中找出“事实”和“结果”；然后对题干信息所涉及的教材有关生物学原理、规律等进行阐述；最后将“事实、道理”进行整合，力求简洁、符合逻辑，得出结果。答题模式如下：

总结答题模式后，笔者通过让学生解答2021年高考全国甲卷第29题的第（3）小题、第32题的第（4）小题，以及2018年高考全国Ⅰ卷第30题的第（2）小题、2021年高考全国Ⅰ卷第21题的第（3）小题、2017年高考全国Ⅰ卷第38题的第（1）小题，学会运用这类题的答题模板。

笔者以2021年高考全国甲卷第29题的第（3）小题为例，分析运用答题模板进行解题的过程。题目如下：植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+，回答问题“细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞”“在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是     ”。在解题过程中，学生首先“列事实”——细胞逆浓度梯度吸收K+，有呼吸抑制剂；然后“讲道理”——逆浓度吸收K+是主动运输过程，需要消耗能量，细胞呼吸可以提供能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸；最后“得结果”——细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输的过程，如果用呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，使细胞主动运输速率降低。

（五）重做生物学实验经典错题

学生在高考生物学实验题出错的点主要集中在实验现象解释和原因分析、实验设计和实验思路的书写等两种题型。笔者发现，在一轮复习中出现的生物学实验经典错题主要来自2017—2021年的全国卷高考真题、南宁市的模拟考试题等，涉及的考查内容主要有代谢、调节、遗传等知识，如光合作用、基因位置的判定及生物学育种、动物和人体生命活动调节、植物激素调节。学生的错处就是学生学习的难点所在，重做经典错题是帮助学生攻克学习难点的有效方式。为此，笔者对学生在一轮复习练习、月考、模拟考、周测、限时训练中的经典错题进行归类，并以学案的形式印发给学生重做。学生通过重做错题对薄弱知识点进行了巩固，提高了逻辑能力与解题能力，达到了熟能生巧、举一反三的学习效果。

三、生物学实验专题二轮复习的成效与反思

（一）生物学实验专题二轮复习取得的成效

笔者通过认真研究分析19套高考真题，总结出高考中生物学实验题的常考点、学生的易错点和难点，并给出针对性强的解题策略，同时重点强化教材基础实验知识题、实验原因分析题、实验思路题等类型试题的答题模式。通过生物学实验专题二轮复习，学生解答生物学实验题的能力明显提高，几次阶段性考试的成绩进步明显。一方面，生物学实验题的考查方式主要是选择题及客观题，通过几次考试的针对性比较后，可以看出学生的选择题审题能力提高了，答题效率改善明显。另一方面，笔者选取了与高考选择题题型、考法相似的2022年1月玉林市联考、2022年4月南宁市第二次模拟考及2022年5月金太阳联考的相关试题进行比较分析，分析结果如表3、表4、表5所示。通过分析可知以下三点效果。一是在选择题方面，学生审题、抓关键词的能力明显提高，能在短时间内找到突破口，并灵活运用排除法、分对法等方法进行解题，答题正确率显著提高；二是在生物学实验原因分析题方面，书写更加规范，答题准确性、得分率和满分率等也显著提高；三是在光合作用实验原因分析题方面，可以看出在二轮复习后进行的南宁市第二次模拟考及金太阳联考中，学生的满分率显著提高。而且从答题卡卷面中可以看出学生在书写表达的规范性及准确性方面明显提高，生物学实验题原因分析题的得分率和满分率方面进步明显，同时有效降低了零分率。

（二）存在的不足及建议

一是复习成果不够稳固，学生的生物学实验题得分率有一定波动。成绩数据表明，在专题复习期间进行考试的答题情况较好，而在专题复习过后的联考中，学生的答题正确率有所下降。因此，教师在进行实验专题二轮复习时，要更加注重探索有效方法。

二是成效评估较为片面。对复习成效的评估，我们主要是依据学生几次联考的成绩数据进行对比分析，由于题目不同、难度不同、学生状态不同、复习程度不同等原因，使得主要依据学生答题情况对比进行成效分析的评估显得片面，不能全面反映出实施复习的效果。在今后的实践中，我们将不断完善评价机制，从更多角度，以更合理、更全面的评价方式来对复习的成效进行评价。

综上所述，在开展生物学实验专题二轮复习过程中，教师要在巩固夯实教材基础实验知识的基础上，引导学生构建起生物学实验所涉及的知识网络；总结出学生难以下笔的实验设计思路题答题套路，以及需要进行逻辑推理的实验现象解释及原因分析试题的解题策略。通过有效开展生物学实验专题二轮复习，逐个突破高考生物学实验题考查的高频考点和难点，在夯实学生知识基础的同时，使学生融会贯通、举一反三，以提高知识应用能力和解题能力。

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作者简介：唐宁梅（1985— ），广西临桂人，一级教师，主要研究方向为高中生物学教育教学。