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挖掘教材实验素材 加强实验变式教学论文
摘要 根据2010年浙江省新课程高考理综生物试题特点，实验试题突出对教材内容的加工与提升，注重考查考生对所学知识的迁移能力。强化考生在实验全过程的体验，提出高中生物教学应加强挖掘教材实验素材，加强实验变式教学：验证性实验变式为探究性实验、重视教材实验的迁移作用教学、挖掘教材隐藏实验素材、重视实验课软硬件建设。
关键词 实验素材 变式教学 实验教学
2010年是浙江省实施新课程高考的第二年，也是理综生物全部采用浙科版教材的第一年。理综生物试卷与去年相比既保持稳定又有所创新，严格遵循《课程标准》和《考试说明》的要求，注重生物学能力与方法的考查。试题立足教材，注重基础，考查的知识点主要来自生物学的核心内容，鲜明地体现出浙科版教材的特点。试题体现新课程理念，紧密联系实际，关注科学、技术和社会的相互关系。在今年的试题中，实验仍是考查考生生物学素养的重要载体，实验试题立足于教材，但又不是教材内容的简单重复，突出对教材内容的加工与提升，注重考查考生对所学知识的迁移能力，既没有脱离教材的实际，又较好地考查了考生的实验设计、分析、结果的处理与表达。如第29题的Ⅱ小题所涉及的实验情境在教材中能找到其原型，是课本内容的变式，强化考生在实验全过程的体验，这成为今年生物试题的亮点之一。可是就是这样能从教材中找到其原型，是课本内容的变式的实验设计题，生物教师和学生都不禁大声感叹，似曾相识的实验题真的要拿高分也好难好难。
《考试说明》中要求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解释、分析和处理；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎，建立模型与系统分析等科学研究方法；能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订。2009年浙江高考理综生物实验设计是动物生命活动的调节，与2009年《考试说明》的样卷解题思路一模一样。2010年《考试说明》中实验设计又是动物生命活动的调节，只不过换了另一种对照方式，虽然样卷注明了参考，教师仍然预测今年高考实验设计会是动植物生命活动的调节，并感觉不会考“生物知识内容表”所列的生物实验。一进行实验专题复习，就脱离教材，印发手头参考资料，向学生传授实验分探究性与验证性并作比较，实验设计的原则，尤其是对对照进行进一步分类，强调实验设计解题套路、常用的表达文字及注意点，并从参考资料中找一些典型例题，做到题型齐全，尤其是生命活动的调节内容的实验设计，让学生反复训练，却忽视了教材，忽视了挖掘教材实验素材，忽视了实验变式教学。
2010年高考为素质教育指明了方向。实验题是高考必考的内容，也是命题的热点。今后高考的考查一定会重视实验回归教材：从内容上看，既可对教材实验内容直接考查，也可对教材相关实验的原理和方法进行拓展。从形式上看，不是简单机械重复，而是通过创新新的实验情境，考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。这就要求平时的教学中，教师既能回归教材，注重教材中基本实验的教学，又能挖掘课本内容中的实验素材，加强课本基本实验的变式训练，使学生真正理解课本中实验的原理和方法。在此基础上，教师应设法引导学生对所学的实验进行综合分析与运用。
1 验证性实验变式为探究性实验
教育家布鲁纳指出，教学不应该奉送真理，而应该教人发现真理。传统生物学实验注重验证巩固知识，新课程的生物学实验教学倡导探究教学。生物学实验教学应落实新课程理念，注重实验原理分析，实验规范操作及对实验现象的解释分析。教学过程中教师要不断鼓励学生之间、师生之间的实验协作，发挥实验探究性，增加学生动手机会。
1.1改变实验教学程序
认真分析《考试说明》“生物知识内容表”所列的16个生物实验，将只注重验证课本理论的一些典型实验项目，修改成比较重视探究过程的实验。活动“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”可改成探究“植物细胞的吸水和失水”，教师为学生准备分析材料，如“当你把白菜剁碎做陷时，常常要放一些盐，稍等一会儿就有水分渗出；而当你把市场上买回的白菜放干后，放入清水中后白菜又会慢慢变得坚挺”，从而引导学生大胆提出探究的问题，再经小组讨论后确定有价值的探究问题，最后小组共同制定实验方案。
1.2合理拓展实验内容
在实验教学中，教师应鼓励学生探究：例如该实验是否还有其他更好的设计?如果用其他材料实验结果如何?实验操作步骤换一下结果会怎样?不同的实验条件下会产生怎样的结果?要让学生带着探究问题进实验室，在实验室解决问题，带着新的探究问题离开实验室，从而养成良好的探究品质。又以活动“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”为例，可合理拓展内容，增加实验材料种类，增加试剂浓度梯度及试剂种类，增强学生的探究热情。
2 重视教材实验的迁移作用教学
教师在指导学生完成教材实验后，此时迁移教材实验设计方案，可灵活地改变实验的某个条件，让学生模仿教材实验的程序进行简单实验设计。如在完成活动“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验教学后，布置一题实验设计题：现有配置的一瓶质量浓度为0.3g／mL的蔗糖溶液；另有一瓶清水，但忘记贴标签，现给你一台显微镜和相关器材，请设计—个实验鉴定哪瓶是清水，哪瓶是蔗糖?训练学生迁移教材实验设计原理、选择实验材料和书写实验步骤等。
又如在“酶的催化效率”演示实验教学中，指导学生对实验原理、操作步骤的分析，使学生形成科学、严谨的实验设计思想。通过比较实验组和对照组在实验过程中的重要作用，学会运用实验设计科学性原则——设立对照组；通过实验内容的分析，使学生掌握实验设计准确性原则——设立单一变量。使学生了解实验设计的基本方法和步骤，以逐步提高学生的实验设计能力。
3 挖掘教材隐藏实验素材
无论是《考试说明》中规定的实验，还是教材中经典实验，都能激发学生的学习热情和培养学生实验设计与科学能力。除了《考试说明》“生物知识内容表”所列的16个生物实验外，浙科版教材为了说明真理，时显时隐许多生物实验，有的隐藏在段落中，如证实光合作用释放的氧气来自于水中的O；有的是用简短文字与示意图来表示，如红细胞的吸水和失水、神经冲动的传导等；有的科学结论可以转化为实验设计来验证或探究，如胰岛素的作用等。这些隐藏实验素材只要教师平时教学中加以重视，静下心来加以挖掘，多一点知识迁移能力，多一点“脑筋急转弯”，自编实验设计变式题，让学生反复练习。如设计“植物细胞吸水和失水”探究实验时为何不去想“动物细胞的吸水和失水”呢?如在讲解神经冲动在神经纤维上向右传导时为何不去想向左传导时电流计指针又会怎样偏转呢?
遗传内容是中学生物学教学中的重点和难点，也是历年高考的热点。近几年高考对遗传知识的考查题型多以实验设计和分析题的形式出现。2010年浙江省高考理综生物第30题第(3)题检验抗螟水稻是否为纯合子，就是一题遗传推断题，实际是遗传实验设计题。教师可充分挖掘必修Ⅱ中遗传和变异所有显现的或隐藏的实验内容，对遗传实验设计变式题充分归类，包括显隐性性状判断、基因载体(常染色体、x染色体)判断(包括显隐性基因已知和未知的)、纯合子和杂合子的判断、控制两对或多对相对性状的基因是否在同一对同源染色体上的判断、控制性状的基因是否在X、Y染色体上的同源区段或非同源区段的判断、可遗传变异和不可遗传变异的判断、显性突变和隐性突变的判断、基因突变和染色体畸变的判断、根据性状判断生物性别的实验设计。运用孟德尔遗传定律，整理出一套较完整的解题思路。
4 重视实验课软硬件建设
实验是学生探究自然科学知识的重要方法。生物是一门实验操作性相当强的课程，但有些教师为了教学进度，往往把生物课进行纯理论操作。学生在高二刚开始学时兴趣浓厚、信心百倍，但在教师讲了一二个实验后，就开始灰心丧气了，学生物没多大味道。要提高学生成绩，兴趣是最重要的，那为什么不多做实验呢?从而来激发学生学生物的兴趣，那真的可以事半功倍。所以教师在平时教学中一定要重视做实验，《考试说明》“生物知识内容表”所列的16个生物实验及上述所讲的变式实验，能开设的学校尽可能创造条件开设。真的难以做到的要运用多媒体辅助实验教学。利用多媒体技术制作实验课件，可以模拟生物学实验整个过程，由学生在模拟环境下进行实验操作，观察实验现象，完成实验教学。多媒体视屏显示能加强师生互动，大大提高了实验效果。
认真分析浙江新课程高考命题特点，理综生物已经明显地突出素质教育。挖掘教材实验素材，加强实验变式教学的探索，有利于提高生物课堂教学有效性，提高高考复习的针对性，让学生从题海中解脱出来，真正培养学生的实验与探究能力。
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