摘 要:對高中生物實驗根據它們之間的聯系先進行分類,然后找出每一類型的相似點和主要區別,按照類別采取對應的復習策略,既可以節約復習時間,提高效率,又可以拓寬實驗思路,拓展學生思維。
關鍵詞:分類;對策;生物實驗;復習效果
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A
文章編號:1992-7711(2012)09-061-2
本人針對高考對實驗的要求,結合自身的教學實踐,把實驗知識進行分類歸納,找出它們類似的地方和主要區別,分別采用相應的復習策略,效果很好。現歸納如下:
一、明確《考試說明》中關于實驗的考點和能力要求
從實驗內容看,高考生物實驗考點包括以下幾個方面:一是考試說明中明確指出的實驗內容;二是生物科學史的實驗方法;三是遺傳學中的相關實驗;從實驗能力看,考試說明要求學生具備驗證簡單生物學事實的能力,具有對一些問題進行初步探究的能力,并能對簡單的實驗方案進行評價和修改。
二、對《考試說明》中規定的實驗進行分類
1.對比實驗、探究性實驗、設計類實驗:包括探究影響酶活性的因素(溫度或pH),探究酵母菌的呼吸方式,探究植物生長調節劑對扦插技條的作用,探究培養液中酵母菌數量的動態變化。
2.物質分離、鑒定類和觀察類實驗:物質分離、鑒定類包括綠葉中色素的提取和分離,生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定。觀察類實驗包括用顯微鏡觀察多種多樣的細胞,觀察線粒體和葉綠體,觀察細胞的有絲分裂、減數分裂,觀察植物細胞的質壁分離和復原,低溫誘導染色體加倍。
3.生物科學史中的科學方法類實驗:建立模型、同位素標記法、假說—演繹法、類比推理、對比實驗和觀察法。
4.調查分析與實踐實習類:種群密度的調查,調查常見的人類遺傳病。
5.遺傳類實驗:雜交試驗與雜交育種,有關基因的顯隱性關系確定,有關基因在常染色體還是X染色體上的實驗設計,純合子、雜合子鑒定的實驗設計,根據性狀判斷生物性別的實驗設計。
三、針對不同類型的實驗進行分類復習
1.對比實驗與探究實驗、設計類實驗的復習對策。在高考中,對比實驗與探究類實驗考查的重點是對比實驗的變量處理、實驗目的、原理、假設、實驗設計步驟、實驗現象的預期和分析以及得出相關結論、評價實驗等六方面問題;其難點是上述實驗內容的相關文字表達問題,題型多以實驗探究設計為主。
在對探究類、設計類實驗復習中,要注意解決好以下幾個問題:第一,實驗探究設計的基本程序和方法步驟,即觀察現象→提出問題→做出假設→設計實驗(方法步驟)→預期實驗結果(實際的科學探究中還包括實驗過程、記錄實驗結果)→分析實驗結果并得出結論。此程序的關鍵是實驗步驟的設計和預期實驗可能的結果。第二,在實驗步驟的設計上要注意基本步驟(通常是四步曲)并規范文字表達形式,同時要讓學生明確實驗設計的基本原則:即科學性原則、平行重復性原則、單因子變量原則、對照原則;對照的幾種方法,即條件對照、空白對照、自身對照、相互對照。第三,預期實驗可能的結果時,要介紹幾種常見的預期,如“影響”包括促進、無影響、抑制等語言文字表達方式。
例如在復習“探究影響酶活性的因素”時,可按上述程序引導學生對教材實驗進行分析,幫助學生理解實驗目的、原理、假設、實驗步驟、實驗現象和分析以及得出相關結論等六方面知識點,同時根據已知的材料、用具、實驗設計,進行點撥和訓練:一是設立實驗組和對照組;二是分別給實驗組施加單一變量(溫度或pH);三是觀察記錄實驗現象和實驗數據,最后根據實驗原理對實驗結果進行預測與分析,使學生掌握實驗組和對照組、實驗變量與等量等概念,懂得實驗現象和記錄方法, 懂得實驗結果進行預測與分析的文字表達。
2.物質分離鑒定類和顯微鏡觀察實驗的復習對策。物質的分離與鑒定實驗考查的重點是幾種有機物鑒定的原理、方法、試劑、現象,色素提取方法,紙層析法等;顯微鏡觀察類的能力上要求主要是:顯微鏡(高倍鏡)使用、裝片的制作、染色方法等,這類題目的題型多以選擇題形式出現。
復習時要主意解決好幾個問題:第一,要讓學生掌握規范的實驗操作步驟,最好能讓學生動手再操作一遍(特別是代表性實驗),以提高學生的實驗操作技能。第二,要使學生理解掌握每個實驗的目的、原理、材料用具、實驗的操作過程、注意事項、實驗的現象及產生的原因、有關結論等;注意對不同實驗涉及的相關知識進行分類匯總,如列表比較,有利于學生比較掌握。第三,要作好幾個經典實驗的分析(如綠葉中色素的提取和分離),并引導學生對該類實驗進行總結。例如,結合“生物組織中蛋白質的鑒定”實驗,總結出對物質進行鑒定的一般思路和方法,即要先把待鑒定的物質提取出來或溶解在溶液中,然后再加入鑒定試劑;并列表比較淀粉、還原糖、脂肪、蛋白質、DNA、 RNA等物質鑒定的試劑、現象、實驗要求等內容。
3.科學史中的科學方法類實驗復習對策。在生物科學史中,有很多的經典科學實驗方法,復習時要闡明科學實驗原理和方法,如分析細胞學說建立的過程,讓學生掌握模型的建立、差速離心法和觀察法;說明光合作用的認識過程,讓學生掌握同位素標記法和掌握對比實驗的方法;總結人類對遺傳物質的探究過程,讓學生掌握類比推理法、同位素標記法和模型的建立;分析孟德爾遺傳實驗,讓學生掌握假說—演繹法; 概述植物生長素的發現和作用,讓學生掌握對比實驗的方法。因此,分析經典科學實驗方法要注意分析具體實驗方法的幾個點,如分析孟德爾遺傳實驗的假說—演繹法,可以從以下一條線的四個點展開:雜交的實驗現象→孟德爾的假設→孟德爾設計檢驗方法→孟德爾總結的結論,使學生能夠真正獲得其中的科學實驗原理方法,并能應用到解題之中。
4.調查分析與實習類實驗的復習對策。調查類的實驗題考查的重點多為調查對象、調查取樣方法、調查結果的數字統計與分析(如建立數學模型) 等有關數學問題。題型多是調查方法、對調查結果以表格或坐標圖形式的分析題。由于教學上重視程度不夠,學生對調查的程序和方法掌握較差。因此,首先要結合教材中的某一個典型調查實驗,給學生提供一個完整的調查案例,案例要包括調查目的、調查對象、調查方法、調查結果分析、結論等。其次,要教學生用坐標圖或表格記錄實驗結果的方法。要結合案例引導學生從中掌握調查的基本程序和方法,將其轉化為學生的能力。另外,要指導學生按此程序和方法對教材中的其他調查實驗進行總結,由學生撰寫出完整的調查方案,再讓學生相互交流,補充完整,最后,結合相關的練習進行強化訓練。
5.遺傳類實驗的復習對策。進行遺傳學實驗設計的專題復習時,通過遺傳實驗題目的歸類講解,讓學生知道一般的解題方法;要對課本中一些經典實驗如孟德爾雜交的實驗方法進行剖析: 如何選擇親本、處理母本, 分析雜交、測交、自交、回交的原理、結果和規律,并應用到實驗設計中去。如探究控制某性狀有關的基因是在常染色體還是X染色體上的實驗設計,其原理是伴性的交叉遺傳和測交試驗,方法是選擇隱性雌性與顯性雄性雜交實驗。若后代性狀表現與性別相關聯,隱性是雄性,顯性是雌性,表明伴性遺傳基因是在X染色體上。若后代性狀表現與性別無關,性狀表現雌雄相當,就表明控制該性狀的基因是在常染色體上。進行分類講與練,讓學生掌握相關實驗的基本方法,做到有章可循。