第一:要將實驗內(nèi)容融于構(gòu)建的知識體系中
高中生物學中的動手實驗和教材中提到的眾多實驗,是生物學知識體系中的重要組成部分。復習實驗內(nèi)容應以知識體系為基礎(chǔ),并與知識體系有機地融合在一起。
例如:“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原”的實驗,就是證明植物細胞是一個特殊的滲透系統(tǒng),植物細胞的結(jié)構(gòu)與滲透作用發(fā)生的原理。浸在溶液中的成熟植物細胞和滲透作用的物理裝置是相似的,都具備了半透膜和膜兩側(cè)溶液具有濃度差的條件。這正是我們復習水分代謝的一個重點內(nèi)容,因此復習中如有條件可再做此實驗,并研究、分析如下的問題:
1)為什么要選用紫色洋蔥鱗片葉的表皮細胞做觀察材料?
2)質(zhì)壁分離的“質(zhì)”和“壁”分別指細胞的哪部分結(jié)構(gòu)?
3)質(zhì)壁分離發(fā)生時,水分子滲透所經(jīng)過的細胞結(jié)構(gòu)依次有哪些?質(zhì)壁分離復原時,水分子滲透所經(jīng)過的細胞結(jié)構(gòu)依次有哪些?
4)質(zhì)壁分離發(fā)生后,“質(zhì)”與“壁”之間的空隙里有什么?為什么?
5)質(zhì)壁分離發(fā)生后,液泡中的紫顏色的變化是怎樣的?
6)如果用50%以上的蔗糖溶液做此實驗,細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后,為什么不能復原?
7)如果用0.18mol/L的KNO3溶液做此實驗,細胞發(fā)生質(zhì)壁分離后,為什么會自動復原?
8)與滲透作用裝置相比較,一個成熟植物細胞發(fā)生滲透作用時所具備的2個條件分別是什么?
9)植物根的根毛細胞里的水分如何逐層滲透到內(nèi)部的細胞中?
10)當細胞發(fā)生質(zhì)壁分離時,水分進出細胞的方式是什么?
第二:歸納、總結(jié)有實驗的方法體系
無論是新版的還是舊版的高中生物學教材中,都有一些學生的動手實驗,還有大量的結(jié)合知識內(nèi)容所列舉的實驗。在復習中要將這些實驗中的方法加以歸納、總結(jié),以得學生應用這些方法,舉一反三、觸類旁通。按筆者的理解,可把教材中的實驗方法歸為以下10種:
1.顯微觀察法,如觀察植物細胞有絲分裂的實驗,觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原的實驗等。
2.觀色法,如觀察根對礦質(zhì)元素離子交換吸附現(xiàn)象的實驗,動物毛色和植物花色的遺傳實驗等。
3.示蹤原子法,如噬菌體浸染細菌的實驗,用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑的實驗等。
4.等組實驗法,如小麥淀粉酶催化淀粉水解的實驗,觀察根對礦質(zhì)元素離子交換吸附現(xiàn)象的實驗,發(fā)現(xiàn)生長素的燕麥胚鞘實驗等。
5.加法創(chuàng)意,如用飼喂法研究甲狀腺激素的實驗,用注射研究生長激素的實驗,用移植法研究性激素的實驗等。
6.減法創(chuàng)意,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗,雌蕊受粉后除去正在發(fā)育著的種子的實驗等。
7.雜交實驗法,如孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律的植物雜交、測交的實驗,小麥的雜交實驗等。
8.化學分析法,如番茄和水稻對Ca和Si選擇吸收的實驗,葉綠體中色素提取和分離的實驗等。
9.理論分析法,如大、小2種草履蟲競爭的實驗,植物根向地生長、莖背地生長的實驗,植物向光性的實驗等。
10模擬實驗法,如滲透作用的實驗裝置,米勒的模擬實驗等。
第三:注重實驗能力的培養(yǎng)和訓練
高中生物學的總復習對實驗能力的要求是:“使用恰當?shù)姆椒炞C簡單的生物學事實,并對結(jié)果進行解釋和分析”。這一要求包括了:
①設(shè)計簡單生物學實驗的能力;
、趯嶒灲Y(jié)果分析、解釋和推導結(jié)論的能力;
、鄹鶕(jù)某些實驗條件和結(jié)果,推測下一步實驗結(jié)果的能力。
根據(jù)上述要求,在復習中可從以下幾方面對學生的實驗能力進行培養(yǎng)和訓練:
1. 指導學生認真分析實驗的操作、程序、原理、現(xiàn)象和結(jié)論等。對于學生的動手實驗、教師的演示實驗、教材中提到的眾多實驗、歷年高考試題中的實驗,以及補充的生物科學史中的經(jīng)典實驗和與當前的熱點問題有關(guān)的實驗等,都要結(jié)構(gòu)相關(guān)的基礎(chǔ)知識、基本方法來進行分析。本文的第4點內(nèi)容中將列舉一些實驗內(nèi)容供復習中進行分析。
2.指導學生練習設(shè)計簡單的實驗。由于高中生物學教學中極少有設(shè)計實驗能力的培養(yǎng)和訓練,因此在復習中練習設(shè)計實驗時,應注意以下幾點:
1)要讓學生明確運用實驗法設(shè)計驗證性實驗或探究性實驗的一般程序是:提出(發(fā)現(xiàn))問題、做出假設(shè)、設(shè)計實驗、實施和得出結(jié)論。
2)要讓學生明確實驗內(nèi)容、過程和要求等的呈現(xiàn)形式中一般包括:實驗目的和要求、實驗材料和用具、實驗方法和步驟、實驗結(jié)果和分析、實驗結(jié)論和討論等項內(nèi)容。
3)要讓學生嘗試設(shè)設(shè)計一些簡單的實驗,有條件的可以讓學生實際地確定某個課題,在課外進行操作,最后得出結(jié)論。還可以讓學生練習對設(shè)設(shè)計不完整的或有錯誤的實驗設(shè)計,予以補充或糾正。本文的第4點內(nèi)容中也列舉了一些課題供復習中練習設(shè)計實驗。
3.指導學生學會分析、解釋各種實驗中所獲得的各種數(shù)據(jù)的表述形式。最常見的形式是表格、曲線圖和柱形圖等,這在歷年的高考試題中都有實例。指導具體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D表,這是一個由具體向抽象的轉(zhuǎn)化,而抽象的圖表又具有形象化的特點,這又是一個由抽象向形象的轉(zhuǎn)化。指導學生完成這種轉(zhuǎn)化,不但可以培養(yǎng)實驗能力,更重要的是培養(yǎng)了學生的形象思維和抽象思維能力。
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