回歸教材 發展學生創新實驗能力

實驗能力是學生應掌握的一項基本能力。縱觀近幾年來全國各地的生物學高考試題，實驗題所占的比例越來越重，尤其是全國理綜卷，占到了生物總分的三分之一甚至更高。如2005年高考全國理綜卷I，以實驗為考查內容的試題達48分之多(選擇題中有一道實驗題，非選擇題則全以實驗為內容)，占生物學科總分的66．7％，同時，實驗題與非實驗題的界限變得模糊起來。

高考中考查的實驗不是教材實驗的簡單再現，它來源于教材，又與教材有別，體現了“源于教材，高于教材”的命題思想及《考試大綱》中對“設計和完成實驗能力”的明確要求。例如2005年高考生物試題涉及的實驗有高中生物(必修)中的實驗一、實驗三、實驗六、實驗七、實驗九等。由上可知，高中生物實驗教學仍應是高考備考教學的重點。實驗教學的“根”與“據”既蘊含于教材之中，又不囿于教材，這就要求教師在備考教學中，既能回歸教材，注重教材中的基本實驗教學，又要充分挖掘教材內容中的實驗素材，使學生真正理解教材中實驗的原理與方法。在此基礎上設法引導對所學實驗進行綜合分析與運用，培養和發展學生良好的實驗操作能力和創新實驗能力，使之能創造性地解決可能遇到的新問題。

1 演練常規實驗，掌握生物學實驗設計的基本方法和原則

1．1 熟悉每個實驗的常規內容，弄懂實驗的基本原則和設計原則

教材中的常規實驗、實習等是培養學生實驗能力，獲得直接經驗的良好載體。對于教材中的每個實驗，要從兩個方面來復習。一方面是熟悉每個實驗的常規內容，即了解每個實驗的目的、原理、實驗儀器和藥品的使用，實驗的方法、步驟、實驗現象的觀察和分析以及實驗結論的得出等基本內容，提煉出每個實驗中最基本的實驗方法和技術。這是學生自己進行實驗設計時能夠遷移和利用的基本實驗方法和技術。另一方面是站在一個全新的、應用的角度去重新分析已做過的每一個實驗，從中提出有關每個實驗的設計思想并加以分析，研究其設計思路(假如由教師自己來設計這個實驗，應該怎樣去設計，應考慮哪些問題，能否設計出比教材更好的步驟來)。通過這樣的復習，不僅能使學生領會——些基本的實驗方法和技術，解決在新情境下有關問題(如2005年高考上誨生物科試卷中“蘿卜貯藏組織細胞中是否存在蛋白質和DNA?”的實驗設計)的能力。

1．2 剖析教材經典實驗，分析科學發展史，領略科學思想與方法，把握實驗設計的思路

鑒于近幾年來高考實驗題幾乎來均自書本中的經典實驗，只是加以拓展和適當的改造，并以實驗題的形式命題，如2005年高考江蘇卷中“研究酶的有關特性”的實驗探究。因此，教師在復習時要對教材中經典實驗，如酶的發現、遺傳定律的發現過程、光合作用的發現、溶液培養法與必需礦質元素的確定、生長素的發現等進行剖析，領略科學家思維與方法、科學態度的精神以及知識的形成與發現過程，借助于這些經典實驗，以此作為研究性學習的經典范例使學生獲得更多的間接經驗。教師再精心設計，引導學生模仿科學家的研究歷程進行實驗設計與分析，掌握解決問題的科學思維過程，把握實驗設計的思路。在備考教學中堅持如此引導，學生的創新能力與探索能力一定會快速提高。

1．3 強化教材中的設計類實驗訓練，領悟實驗設計的基本內容

設計類實驗的特點是根據學過的生物學原理設計完整的研究過程，包括儀器、材料、用具和方法、步驟等。例如，植物向性運動的實驗設計和觀察；設計實驗觀察生長素類似物對植物生長的影響；設計并制作小生態瓶，觀察生態系統的穩定性等。備考教學中，教師強化學生對這類實驗的訓練，領略其實驗設計和基本內容，為分析、解決新的問題和設計新的實驗、形成一定實驗能力奠定堅實的基礎。

2 挖掘潛在實驗設計素材，發展創新實驗能力

從現實問題立意，是高考命題的一個特點。教師在備考教學中，對日常生產與生活中許多耳熟能詳的生物學現象和事實及高中生物教材中所包含有實驗素材的內容，把它們挖掘出來，引導學生用課堂所學去設計實驗驗證或探究，培養學生的問題意識和實驗能力及創新意識，使學生的能力得到提高。例如：證明Ms是植物體的必需的礦質元素，而Na不是；證明唾液淀粉酶的化學本質是蛋白質；檢驗成熟蘋果是否含有淀粉和葡萄糖；證明生長素處理獲得的無子番茄是不可遺傳的變異，三倍體無子西瓜是可遺傳的變異；證明ATP是生命活動的直接能源物質；探究大棚蔬菜中的塑料薄膜的最佳顏色。尤其應讓學生學會用新材料、新方案來再認識教材中已有的實驗素材，鼓勵學生能時時用“另類”設計或分析來解決已有的實驗問題。如對顯、隱性性狀的概念，可讓學生設計一個鑒定一對相對性狀中何者是顯性性狀，引導學生用概念(或理論)指導實驗，又以實驗促進對概念(或理論)的深入理解。2005年高考理綜卷I中“為了驗證胰島素是有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標設計實驗”和“為了判定牛的有角、無角的顯隱性關系”的實驗設計；2005年高考廣東省生物學科試卷中“探究溫度對荔枝果皮內多酚氧化酶活性的影響”的實驗設計等是很好的體現。

總之，高中生物實驗備考教學中，教材中的常規實驗和經典實驗是學生學會實驗方法，形成實驗能力的基礎，而在此基礎上，教師對學生進行創新實驗設計能力的訓練和問題意識的培養，則可使學生的實驗和探究能力得到發展，可以使學生能夠創造性的獨立解決新情景下的新問題。