挖掘教材实验内涵,提高学生实验能力

1、挖掘教材实验内涵，提高学生实验能力成都市洛带中学 刘云华关键词：教材实验 实验能力摘 要：理科综合对学生的实验能力要求高，在高考试题中所占比重大，但学生解决实验问题的能力却较弱。为此，只有认真做好教材相关实验，才能有效提高学生的实验解题能力。几年来，本人对此问题做了初步探讨。一、考试大纲对学生实验的要求及其常考点分析理科综合能力测试要求考生理解相关实验的内容，包括实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能；具备验证相关生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；能对一些生物学问题进行初步的探究性研究，包括确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据

2、数据做出合理的判断。在近十年的高考试卷中，高考实验的基本内容可概括如下。01年验证生长素的极性运输，02年Mg离子是植物必须矿质元素的实验纠错和设计实验方案，03年验证脊神经具有传入和传出功能，育种的程序，04年验证胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用，05年证明气孔具有开启和关闭的功能，06年验证根冠中生长素的浓度受Ca离子影响，07年验证氨基酸等营业物质可以向细胞分裂素高的方向移动，08年验证人体运动时呼出的CO2比静止时高，09年的实验考查特别多，从30题的基因工程实验结果的分析，到影响光合作用的因素，新情景下对实验方案的评价，最后在31题育种方案的设计，细胞质的遗传的实验验证。纵观这十年的

3、考题，实验题目的设计来自教材，但教材中又找不到原型，而且题目的设计偏重于在生命活动的调节，代谢和遗传变异这些微观的变化。二、学生实验存在的主要问题在整个高中阶段的生物教学中，除了能完成书上规定的19个实验外，常考点激素的调节作用，神经调节，遗传的育种过程，学生从未自己动手做过，没有直观感觉，而教材中关于激素调节，神经调节，遗传育种等内容，在教材中大多以原理结论的方式呈现，因而导致高考实验的得分率总是很低。怎样做好纸上谈兵，让学生在高考实验能力考核方面多得分呢？我认为，充分挖掘教材，认真做好教材实验，可以有效提高学生的实验解题能力。三、挖掘教材实验内涵，有效提高学生的实验解题能力1、灵活利用教材

4、实验原理，熟练教材实验操作步骤鉴别类实验是教材中的第一个实验，操作简单，但其原理可在很多地方用到。因此在复习此类实验时主要通过这类实验4个“特定的”复习（“特定的物质”与“特定的化学试剂”在“特定的条件”下产生“特定的颜色”反应）明确：什么是对比（对照）实验？实验中如何排除干扰因素？怎样选择合适的材料与试剂？为何要设置空白对照组？来强化学生的理解。在教材中光合作用的经典实验证明光合作用需要光照的萨克斯实验中进行运用，引导学生分析萨克斯实验的实验原理还有什么？淀粉遇碘变蓝的鉴定原理就可以使用在这里了。再如在验证酶的专一性实验中，就可以强调淀粉和蔗糖都不是还原糖，但他们的分解产物都是还原糖，酶催化

5、他们发生变化没有不能通过肉眼看到，那怎么办呢？借助还原糖的鉴别实验很快就找到答案了。这是教材上可以找到的迁移。在平常的教学中，教师应该有意识地培养学生这样的知识迁移能力。2004年全国卷1中的实验题：胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用”，请以小白鼠为实验对象，用生理盐水，生理盐水配置的适宜浓度的胰高血糖素，班氏糖定性试剂设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。这道题从知识的角度看，学生可以通过胰高血糖素能提高血糖浓度，血糖浓度高了会出现尿糖现象的知识来分析实验结论，但教材中并没有关于验证胰高血糖素作用的实验，那怎么办呢？选修教

6、材中有尿糖的鉴别方式，借助还原糖的鉴别法就可以用在该实验的步骤设计上。观察类实验：教材中关于显微镜观察微观世界的实验4个，其中观察有丝分裂实验是学生学习细胞分裂时的一个重要考查内容，如何迁移应用呢？在减数分裂时提示：生殖器官也可以借助这种方式来观察减数分裂的染色体变化。在复习生物变异时强调染色体变异是唯一一个可以在显微镜下观察到的变异类型，怎样验证呢？用烟草浸出液浸泡种子，在种子萌发长出根的时候，剪取根尖进行有丝分裂实验，通过显微镜观察变异比例就可以达到实验目的。质壁分离及复原的实验可以解决05年全国卷2的实验题：植物叶片表皮上分布有大量的气孔，气孔结构如图所示。当组成气孔的细胞（保卫细胞）吸

7、水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并作出解释。实验材料与主要用具：实验步骤：预测实验结果并作出解释：本题以气孔结构和功能方面的内容为素材考查学生的实验能力，气孔虽然在水分代谢中提过，但保卫细胞是初中学过的内容，学生遗忘较多，在这样一种新情景下，学生可能找不到解题的方向。如果教师在教质壁分离及复原实验的时候多加那么一句话，质壁分离及复原除了可以判断细胞液的浓度高低外，还可以用来做什么，渗透作用的原理是什么？学生思考后可以分析出渗透作用的原理是细胞的选择

8、透过性，细胞的选择透过性是细胞的生理特性，可以用来判断细胞的死活。而气孔是由保卫细胞围成，它的吸水失水和质壁分离复原是一个道理，方法步骤可以借鉴。只是在结果的表示上有差异，教材的质壁分离实验是通过紫色洋葱的紫色大液泡的颜色和大小变化来确定，而高考题中通过气孔的开闭来确定。09年成都市一诊试题30题也是关于这类题目的应用。科学实验表明，植物叶片上气孔的开闭与保卫细胞中脱落酸（ABA）的含量多少密切相关。进一步的研究证实，ABA具有明显促进气孔关闭的作用。为了验证ABA可以导致叶片气孔的关闭，请完成以下实验，并回答相关问题。材料用具：新鲜菠菜叶、镊子、滴管、吸水纸、清水、载玻片、盖玻片、显微镜、适

9、宜浓度的ABA溶液等。实验步骤：制片：在一洁净的载玻片中央滴一滴 ，用镊子从菠菜叶上撕取一小块表皮浸入载玻片上的液体中并展平，盖上盖玻片。镜检：将制成的临时装片置于低倍显微镜下观察并记录。处理：接着将上述临时装片 。镜检：将经过步骤处理过的临时装片，再置于低倍显微镜下进行观察和记录。请回答：预测两次镜检观察结果的不同之处：T 天星版权若要在高倍镜下观察气孔关闭时保卫细胞的形态结构。则要先在低倍镜下找到一个气孔，并将它移到 ，转动转换器，换上高倍镜，用细准焦螺旋把视野调整清晰。2、挖掘教材实验的隐形资源，强化学生的实验探究能力生物学的规律和原理是科学家一代代辛苦探究出的结论。现行教材的一个特点就

10、是将科学家完整探究的过程呈现出来。高考实验探究能力考查的时候，往往是就一个完整探究过程的某一环节进行考查。一个完整探究过程包括发现问题作出假设设计实验方案预期结果验证假设得出结论。教材中没有明确规定出什么是假设，什么是结论。怎么办呢？在第六章第一节证明DNA是遗传物质时充分展示了这一过程。格里菲思的肺炎双球菌实验用加热杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混合配合培养后注入小鼠体内，小鼠死亡，这仅仅是发现了问题，并没能得到结论。格里菲思在此做出的贡献是对此实验做出了猜测。猜测加热杀死的S型细菌中有某种转化因子的存在，促使R型细菌转化成了S型细菌。而这样的猜测就是我们实验探究中的假设。而转化因子是什么，艾弗里通过将S型细菌的多糖荚膜、蛋白质、DNA分开，分组单独与R型细菌混合培养的实验方案，最后确定只有加入S型细菌DNA的那组才能发生转化，因而得出DNA才是转化因子，才是遗传物质的结论。孟德尔遗传规律的发现过程同样是一个非常经典的科学探究过程，豌豆一对相对性状的杂交试验仅使孟德尔发现了问题：为什么F1代只表现出一个亲本的性状？F2为什么会出现性状分离现象，且性状分离比总是3：1？孟德尔再通过合理的假