析新高考实验试题特点 探新课改实验教学策略

何世顺

甘肃省临夏中学 甘肃临夏 731100

析新高考实验试题特点 探新课改实验教学策略

何世顺

甘肃省临夏中学 甘肃临夏 731100

实验教学是中学生物学教学的重要组成部分，是达成中学生物学教学目标的基本途径和方法，新高考试题中考查实验能力的试题比重较大。本文通过分析近几年新课改生物高考实验试题，挖掘其特点，把握其规律，并在此基础上对新课改生物实验教学提出教学建议。

新课改 新高考 生物实验教学 策略

2010年秋季新课程改革就要在全国范围内全面铺开，许多省份已顺利完成了实施课改后的新高考。其中，最早实施的广东、山东、海南、宁夏4个省区已完成了4次课改后的新高考。那么，新高考中实验试题的命制有何特点，结合这些特点，又该如何开展高中生物实验教学呢？笔者将从以上方面做简要分析并谈谈自己的看法。

一、近几年新高考生物实验试题简析

新课改理念的核心是培养学生的创新精神和实践能力，而实验教学又是培养创新能力和实践能力的有效途径。新高考《生物学科考试大纲》能力要求中突出了实验与探究能力考查的规定，近几年新高考生物实验试题中也体现出了这样的特点。

1.实验题分值的分布情况

2007年全国最先推行高中新课改的4个省区进行了首次高考，4个省区《生物学科考试大纲说明》中规定实验题约占全卷总分的25%，实际情况是：广东省实验题部分51分，约占生物总分的34%，海南省实验题部分49分，约占生物总分的49%，山东省实验题部分37分，约占生物总分的41.6%，宁夏回族自治区实验题部分57分，约占生物总分的61.3%，以上4省区除广东省实验分相对偏低外，其他3省区约占50%左右，占据了半壁江山，尤其是宁夏回族自治区高达61.3%。虽然2008年，2009年，2010年实验题分值及所占总分的比重都作了一些调整，均有所降低，但比重最低的宁夏卷也有22.2%。

2.考查内容的分析

近几年生物卷实验试题的取材、设计思想、操作方法等更多地源于教材,大部分是来自考试大纲“生物知识内容表”中规定的必修生物实验，例如广东卷2007年8道实验题中有6道是源自课本，2008年和2009年都是7道题中有6道可以在课本中找到原型。虽然立足于课本，但并非课本实验的简单重复，而是注重对教材实验的变式和拓展，例如广东卷2007年第32题，以“叶绿素的提取和分离”为背景，在对实验现象和结果进行分析的情况下，要求考生探究叶片变黄这个生物学现象产生的原因。又如2010年海南卷第21题以“种子萌发实验”为背景，要求以萌发率为指标的实验方案的设计。

3.试题类型的分析

纵观近几年的高考实验题，考查的类型大致可以分为5种。分别是找出所给材料中实验设计的描述性错误，并加以改正；给出一篇不完整的实验设计方案，根据上下文补充和完善相关步骤设计；通过实验分析，得出结果、结论；根据所给的实验材料、实验原理等，简单设计实验方案或写出基本实验思路；探究和创新类实验。

二、新课改背景下开展生物学实验教学的思考

1.提高教师和学生的思想认识

高中生物教师和学生都应当充分地认识到：中学生物学实验教学的目的，绝不仅仅是为了应付人生中的一次考试，更重要的是通过实验能够培养学生的动手能力、合作能力和积极探索的科学精神。在实验过程中，通过同组学生的相互分工合作，可以使学生认识到人与人之间合作的重要意义；通过亲眼目睹实验现象，能够培养学生实事求是的科学态度；通过亲身体验实验过程失败的痛苦与成功的快乐，可以培养学生健康良好的心理素质和不畏艰难、勇于探索的进取精神。这些动手实验对学生健康成长有着重大意义，是那些“纸上谈兵式”的播放录像、讲解、背诵根本无法达到的。作为生物教师，对素质教育的认识，对实验教学目的的认识不能停留在口头上，而要从思想意识上真正认识到实验课的重要性，应摆正实验课与理论课的关系。

2.认真落实课本每一个实验，全面提高学生的生物科学素养

近几年新高考实验试题背景材料大部分是来自考试大纲“生物知识内容表”中规定的教材必修生物实验，涉及各方面实验能力的考查。而高中生物实验设置了5种类型的实验，既很好地体现了课程目标的要求，也基本涵盖了科学研究的各个方面。如：模拟实验与构建模型类：性状分离比的模拟、建立减数分裂中染色体变化对模型、制作DNA双螺旋结构模型等。这些实验的实施有利于达到掌握科学知识的目标，有利于更好地阐释生物知识，不仅锻炼了学生的动手能力，而且让学生有更扎实的生物知识，为提高生物科学素养打下了坚实的基础。验证性实验：高倍显微镜的使用和叶绿体的观察、细胞质流动性的观察、观察植物细胞的有丝分裂、叶绿体中色素的提取和分离、观察二氧化硫对植物的影响、学习微生物培养的基本技术、生物组织中血糖、脂肪和蛋白质的鉴定等。这些实验的设置有助于学生熟悉常用器材和药品的用途和使用方法，初步明白实验设计遵循的“三大原则”（对照性原则，等量性原则，单因子变量原则）和“四性”（科学性，安全性，可行性和简约性），有助于提高学生动手实验能力，为独立自主进行科学探究打下基础。探究性和设计性实验：比较过氧化氢酶和三价铁离子的催化效率、探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用、温度对酶活性的影响、脱氧核苷酸与遗传信息的多样性、自然选择对种群基因频率变化的影响、植物定向运动的实验设计和观察、设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响和设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性等，探究性实验是知道实验结论再通过实验探究让学生得出相应结论，从而使学生获得新知，设计性实验是根据实验目的所提出的问题，运用已具备的生物知识或生物技能，确定实验原理，选取实验器材，拟定实验数据，分析实验现象，构思出解决问题的方案，包括设计实验步骤以及记录、处理实验步骤、改进方法等；这两类实验都重视知识的发生、发展及发现的过程,能使学生形成良好的科学思维方式,学会科学研究的方法,提高从事科学研究的能力,从而也有助于增强学生的创新精神和实践能力。调查性实验：调查人群中的遗传病、种群密度的取样调查、调查环境污染对生物的影响等，这种调查实验可以说是生物实验的一种外延，也是在生物实验范围内，该实验能够使学生学会在调查中收集信息和应用统计学原理进行数据处理、分析的基本方法，有利于培养学生探究科学的吃苦精神，锻炼意志品质,体现团队协作精神,有利于学生形成良好的科学意识与科学品质,提高生物科学素养。总之，每种实验类型对课程三维标都是有所体现的，只是侧重点不同而已，而新课改理念的核心又是创新能力和实践能力，因此，认真落实教材设置的每一类、每一个实验有助于科学研究的各种能力的培养，既能使新课改理念得以落实，又有利于学生备考。

3.积极创新课本实验的操作过程及方法，培养学生的创新思维和意识

创新教育需要创造性的教与学，近几年新高考实验题中也体现出了探究与创新能力的考查。教师创新实验，不仅使学生更好地掌握有关生物学知识，更重要的是能培养学生不拘泥于课本，敢于对课本科学方法进行创新的精神，激活创新思维，从而达到培养学生创新能力的目的。如：高中《生物》（必修）第一册中设置的“观察植物细胞的有丝分裂”实验，按实验手册所述方法，成功率很低。原因是采用整段根尖（2～3mm），染液很少渗入根尖细胞，染色体染色程度很难达到实验要求，制成装片，显微观察效果很差。笔者在实验中采用先捣烂后染色的方法，成功率达80%以上。具体过程为：将洋葱根（1～2cm）进行解离和漂洗后，先直接放在载玻片上，用镊子或刀片截取根尖乳白色部分（生长点），剔除其余部分，用吸水纸吸去根尖周围的水，并用镊子将乳白色部分进行捣烂，然后再滴一滴1%龙胆紫溶液，进行染色，染色4min后盖上盖玻片，其上覆盖吸水纸（至少4张）进行压片。按上述方法制成的装片，清晰透明，染色体染色较深，且细胞分散不重叠，显微镜视野下大都是正方形的生长点细胞。又如：在叶绿体中色素的提取和分离实验中，用粉笔取代滤纸进行叶绿体色素分离，在方法上与用滤纸差不多，实验前将粉笔进行烘干处理，在实验中待4种色素完全分开后，取出粉笔，自然风干，不但能非常清晰地看到4种不同颜色的色素带，达到了实验的目的，同时这4种色素曲线宛如一幅风景画，能增加学生实验的兴趣。以上这些实验过程及方法的创新，虽然很不起眼，算不上什么重大发现，但可大大提高学生实验的成功率，有助于提高学生的兴趣，更重要的是能激励学生的创新动机，激活学生的创新思维，利于培养学生的科技创新能力和创造能力。

4.重视探索性实验的教学和开发

高中《生物》设置的实验大多为验证性实验，往往是先讲结论，再通过实验进行验证，不利于培养学生的探究能力，不利于激活学生的创新思维，而探索性实验是在事先不告诉实验结论的情况下，通过自己实验去获取结论的过程。这种探索性实验不仅体现了“教为主导，学为主体”的关系，而且有利于增加学生的自信心，激发探索兴趣，同时也培养了学生的探究能力，与新课改的基本理念和新高考实验题的考查相对应。如：叶绿体中色素的提取和分离实验，传统做法，一般先讲叶绿体中色素的种类及颜色，然后再通过上述实验进行验证。而笔者在教学中先提出质疑：叶绿体中色素到底有几种？绿色植物叶片为什么是绿色的？然后让学生带着疑问，通过该实验以探索的方式找出答案。（为了使学生少走弯路，节省时间，教师要向学生交待实验原理、方法及探索的提纲和注意事项）。同时在该实验叶绿体色素的提取过程中增设探索过程，即叶绿体色素提取液能不能用水或酒精代替，让学生通过实验来探索出结论。这样的探索过程，既可以充分发挥学生的主观能动性，又可以使他们的探索才华充分地表现出来，有利于培养学生的创新精神和探究能力。

5.增加学生设计实验

创新精神和创造能力的培养是素质教育的核心。虽然照方抓药式的实验能提高学生熟练操作的程度，但不能很好地培养学生的创新精神和创造能力，通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验，独立完成有关实验，使他们通过亲身实践，不但可以有效地培养锻炼他们独立实验的能力，并在实验设计和操作过程中，使他们的创造性思维得以发展，培养创造能力，同时，学生们也能体会到创造的乐趣，享受到收获的喜悦，这也有利于培养学生主动探究的兴趣。如：在高三复习酶的特性—高效性时，笔者先告诉学生用实验验证酶高效性的原理和设计实验的原则(单一变量原则)，并提供了新鲜羊肝研磨液(含过氧化氢酶)，FeCL3溶液，过氧化氢溶液,试管,铁架台,滴管,量筒,卫生香,火柴等材料用具，让学生选择部分仪器和药品，设计一个验证酶高效性的实验方案，并尝试按自己的方案做实验。再如学习植物对矿物质离子吸收的特点—选择性，给出了生长状况相同的菠菜幼苗3株，精密pH试纸，移液管，烧杯,培养瓶,蒸馏水,0.5mg/ml的(NH4)2SO4溶液，0.5mg/ml的NaNO3溶液等材料用具，然后让学生根据所学相关知识进行讨论，设计一套验证这一特性的实验方案，并要求课外实验。在以上实验教学过程中，注意观察各个小组的讨论情况，对一些争论不休，悬而未决的问题进行及时指导，等学生方案设计完成后，教师提供比较合理的实验方案，供学生与自己设计的方案进行对照，寻找不足，并要求学生分析造成不足的原因。这样的教学，一方面使课堂气氛活跃，有利于充分调动每位同学的积极主动性和充分发表每位同学的见解，与新课改“面对全体学生”的要求相一致，另一方面使学生通过自己动手设计实验，充分发挥想象力,创造性地应用已有的知识，并在探索的实践中获取了新的知识，同时培养了创新精神和创造能力。

6.积极开展生物课外实验型研究性学习

在校内课余时间大力开展多种形式的课外实验型研究性学习活动,也是学科培养学生实验能力,提高解决实际问题能力的重要途径。如：学习《生物多样性及保护》内容时,可以让学生在课余时间以兴趣小组的形式开展关于“酸雨”的研究性学习,如“酸雨对农作物种子萌发的影响”“酸雨对植物的影响”“酸雨对建筑物及公共设施腐蚀性的研究”“酸雨对土壤微生物的影响”,等等。开展这些课题性研究性学习活动,不仅可以使学生形成良好的环境意识,提高生态道德修养,也可以培养学生的动手实践能力,唤起学生的创新意识,提高学生的科学素养。

何世顺，本科，中教高级。