基于江苏省近五年生物高考实验试题的问题发现与教学建议
2017-08-23何莉燕朱俊
何莉燕++朱俊
摘 要 从近五年的江苏生物高考趋势来看:① 重视回归教材,常见于选择题,考查教材的基础实验;② 重视探究实验能力的考查,常见于非选择题。在江苏高考中,检验学生动手、动脑能力的实验题目比重还会增加,实验考查在高考中的重要性还会更加凸显,所以透析近五年高考生物实验试题对今后的高中生物实验教学有一定的启发和参考。
关键词 积极性 创造性 规范性 实践性
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 试题历年统计——彰显实验教学内涵
生物学是一门实验性学科,实验科学探究是生物科学素养的核心内容。通过统计2012~2016年江苏高考试卷中实验试题分布和所占分值(表1),不难看出对考查学生实验能力的重视程度日益上升。
1.1 回归教材原点
江苏的生物高考中很多题目都涉及实验考查,题型呈现出三种类型:① 考查学生对考纲所列基础实验的实验目的、原理、操作步骤和注意事项等的综合理解和运用;② 考查学生实验设计与科学探究能力,包括设计探究方案、作出假设、处理和解释数据、预测和分析实验结果等;③ 以最新的科学进展、社会生产生活应用等素材为实验背景考查学生获取信息和学以致用的能力。高考命题要求源于教材,高于教材,很多选择题取自教材,或是将教材的素材变化调整。因此教师平时实验教学时应回归教材原点,回归科学本质,回归学生本体。
1.2 凸显能力立意
高考实验试题的类型和形式还会不断地改革创新,对实验的考查已不仅仅单纯考查实验本身基础知识,更多地将考查学生动手操作的真实性和知识迁移的灵活性,让学生在全新的背景下分析和解决问题。实验教学是培养学生素质和能力的非常重要的途径,生物实验教学应由知识立意向能力立意进行转变,侧重对知识的理解和综合应用,培养学生运用生命观念认识生命现象和探索生命规律的技能,提升学生对一些生物学问题进行观察思考、动手动脑、深入科学探究的能力,形成理性思维习惯和社会责任感。
2 试题引领调研——明确实验教学问题
从每年的高考生物试卷分析来看,学生在实验题上的得分较低,通过调查发现当前的实验教学存在一定的问题,其具体表现在以下几个方面。
2.1 实验开设率低
造成这一现象的原因主要有以下三点:① 学校教学经费紧张,生物实验室条件较落后,缺乏基础实验仪器设备,授课时课时不足等限制;② 部分教师教学观念落后,仍有传统的教学思想,重实验结果而轻实验过程和能力培养,认为“做实验不如讲实验,讲实验不如做实验题”;③ 部分学校缺乏专业实验员,教师人手不够,准备实验的时间和精力有限等造成实验教学流于形式。这些原因都导致一些学校开设的实验数量少,这与新课程标准要求存在较大的差距。
2.2 实验教学方式单一
很多教师仍采用先讲解实验、后让学生依葫芦画瓢的形式进行教学。在实验过程中,甚至有些教师要求学生不能随意乱改实验药品和步骤等。尽管这样有利于学生在最短的时间内掌握实验步骤,但这种按部就班的刻意模仿会造成学生只动手不动脑,束缚了学生的创新意识和探究欲望,无法调动学生的科学思维,也无法培养学生解决科学问题的能力。
2.3 实验评价不科学
部分教师只重视实验结果,只关注是否产生某种现象,不注重实验操作过程的科学性和规范性;有些教师因为学生人数多,时间紧,难以对学生进行一一评价,学生由于不能及时得到教师评价往往会投机取巧随意应付;有些教师甚至不要求学生填写实验报告,不进行任何评价,从而造成实验教学难以达成预期效果。
3 试题案例透析——解决实验教学症结
3.1 提高实验开设率,激发学生参与的积极性
为了引导师生走进实验室,很多高考实验题都从实验装置、实验现象和实验操作等方面考查学生是否真正动手做过实验。例如2014年江苏第15题细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处;第30题高压蒸汽灭菌锅的构造,要求据图指认安全阀、排气阀和压力表的位置;2015年江苏第13题对血细胞计数板的认识和使用;2016年江苏第19题和2012年江苏第15题“分生区绝大多数细胞能否观察到染色体”实验现象的考查。俗话说“百闻不如一见,百看不如一做”。如果教师只是在课堂上枯燥地讲解这些知识点或是直接告诉学生实验现象和结果,其效果肯定不及学生真正动手操作一次实验的印象深刻。
因此,教师要改变传统讲实验的错误观念,尽一切可能去开设考纲上规定的实验。实验课上,教师要尽可能让每个学生认识并掌握常见实验材料用具或装置的用途,同时要求学生及时记录下实验的过程和现象并整理分析,使学生对实验形成整体的知识结构,也有利于教师及时收集学生实验过程中生成的问题,从而转化为教学素材,提高学生参与实验的积极性。对于条件不允许的实验,教师也要想尽办法用课堂演示实验或多媒体动画模拟实验过程,尽量让学生身临其境。
3.2 优化实验设计,培养学生思维的创造性
高中教材和高考试卷中的实验方案尽管是专家设计考证的,但也并非十全十美,例如学生在进行DNA的粗提取与鉴定实验中发现不需要用物质量浓度为2 mol/L的NaCl溶液来溶解DNA,直接用水即可溶解。2014年江苏第16题“DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝”,经学生亲身实验发现不需要冷却,在沸水浴中也能观察变蓝。学生在动手实践过程中既可以发现教材中存在的问题,在深入探究实验时还可以优化实验设计。例如检测还原糖实验,教师可以让学生思考:如果用西瓜作为实验材料怎么来检测还原糖?学生会意识到西瓜中富含还原糖,只是西瓜汁有颜色,实验现象难以观察。通过思考交流,学生自然会想到先将西瓜汁进行脱色处理再进行还原糖鉴定。
生物学实验教学的目的不仅是为了应付高考试题,更重要的是对学生的动手操作、科学探究、合作创新等多种能力的培养。因此,教師应增加实验的开放性,使学生通过亲手操作和亲身体验,不断丰富自身感性认识,不断深化理性思维。例如教师提出问题:检测蛋白质的存在用双缩脲试剂,那么乳制品中蛋白质的含量如何测定呢?学生课后查阅资料找出解决方案,不仅实现了定性实验向定量实验的转变,还培养了其科学探究、搜集资料和解决问题的能力。同时,教师还要培养学生敢于质疑权威,不断优化完善实验设计的精神,以激发学生创造性思维。
3.3 关注实验过程,重视实验操作的规范性
教师在实验教学过程中对学生的评价不能只关注实验结果,而是要时刻关注学生实验设计的科学性,探究的开放性和操作的规范性。如2015年江苏第19题A选项“高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖”和B选项“倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上”,有些学生上课时不认真听讲就可能按照上述错误的不规范的方式进行操作,所以考试时不能选出正确选项。再如在探究影响酶活性的因素实验时,教师可提供一些实验材料和用具让学生选择并设计实验,使学生通过对实验原理、实验材料、操作步骤的分析讨论,形成科学严谨的实验设计思想和原则。
在平时教学中,教师应多采用过程性评价,实行师生、生生互评方式来纠正不规范的操作,从而提高学生严谨和实事求是的科学实验态度。同时,教师要加强实验过程中文字表达和交流的训练,努力创造机会让学生发言,让学生尝试用规范简明的文字或图表等形式对实验进行正确表达,例如2013年江苏第27题,在分析生物膜与半透膜的功能方面就要求学生组织专业的语言准确答题。学生通过分组交流与表达、归纳与总结,既可以突出实验注意事项从而规范实验操作,又培养了合作精神,还创设了提出问题的氛围,为进一步的科学探究奠定基础。
3.4 发挥迁移作用,体现实验立意的实践性
江苏的高考试题情景越来越新颖,更多选取了日常生活实际和最新科研进展等素材为背景,逐年增加了对学生科学思维水平和情境迁移能力的考查。例如2014年江苏第29题将对“酵母菌固定化”知识的考查迁移到对“植物细胞固定化”的考查;第30题将“叶绿体中色素提取实验”的原理迁移到新情境“酵母菌中β-胡萝卜素的提取”中进行考查,做过实验的学生都知道不加CaCO3收集的滤液呈黄绿色,说明胡萝卜素未被破坏,通过知识迁移,自然而然得知胡萝卜素是较耐酸的。再如2016年江苏21题“为了使牛仔裤呈现穿旧效果,在工业洗衣机中用酶洗代替传统的浮石擦洗”考查了固定化酶技術在生产中应用。
高考试题考查学科基础知识,更考查学生运用基础知识解释生产、生活中的生物学现象。生物学实验体现了学科特点又密切联系实际,最高境界是要求学生学会用实验知识来解决实践中的实际问题,让学生体验到知识的实用性和价值性,让学生感受到生物与科学、技术和社会的密切相关。教师平时应时刻关注国内外最新科研进展,为学生创设新情境,培养学生灵活运用基础知识和善于自主从实践的层面探讨或尝试解决现实生活问题的能力。
生物科学实验是实实在在的,没有半点虚假。近几年高考实验试题分值约占30分,因此,针对高考实验试题考查的趋势,在今后教学中,教师应该创造各种机会积极营造民主、开放、和谐的实验氛围,打破教师示范讲解实验学生机械去做实验的教学模式,充分给予学生思考、交流、尝试和反思的权利,使他们勇于“做”,善于“悟”,敢于“评”,大大激发学生的求知欲望,开阔思路。
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