培养学生生物实验探究能力的策略研究

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时间:2018-05-23

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1、培养学生生物实验探究能力的策略研究  摘要:本文结合近年广东省理科综合(生物)高考考试大纲对学生实验与探究能力要求,对高考复习中学生实验探究能力的培养进行了总结。关键词:生物实验探究能力培养策略生物学首先是一门实验学科,因此,《普通高中生物课程标准(实验)》强调发展生物实验和科学探究能力[1],《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科・课程标准实验版)》也将实验与探究能力[2]作为四大能力要求之一。虽然师生重视,但学生掌握依然不佳。笔者通过构建“建模―仿模―强模―总结―迁移”的课堂教学模式,使学生的生物实验探究能

2、力得到提升。1.建模―仿模―强模策略在高考实验设计题中,学生认为最难得分的地方通常是实验步骤的设计,如教师在日常实验复习中为学生提供常见的、可操作的得分要点,让学生模仿并坚持长时间训练,条件反射地自动生成“实验步骤设计模型”,从而使学生轻松走出“得零分”的不利境地。1.1建立模型7真正的实验步骤千变万化,但是在教学过程中教师可以预先给出理想化的实验步骤,将每一步的本质特征与得分要点明细化,建立答题模型并训练学生。下面为活体培养类实验答题模型:第一步:分组(采分点:随机、适量、均分、生理状态一致;一般要有对照组和实

3、验组);第二步:初步处理(采分点:前测、施加自变量等);第三步:培养(采分点:一定时间、条件相同且适宜;控制无关变量);第四步:观察、记录(采分点:因变量表达形式);第五步:结果分析与结论(采分点:结果是“看”到的实事,结论是响应实验目的、经逻辑分析得来的理论化的结语)。1.2模仿模型在学生已经充分接受以上实验步骤模型并完全了解后,学生就会对该类问题的结构形式和解决方法形成特定的解题模式。此时,教师就可精心编写一些难度逐渐加大、形式相近的题目让学生模仿。例1.现有如下材料,请设计实验说明当动物出现低血糖晚期症状时

4、,静脉注射葡萄糖可缓解症状。材料:身体状况相同的健康小白鼠数只、1mL注射器、50%葡萄糖水溶液(每次用量0.01mL/g)、用酸性生理盐水配成的胰岛素溶液(2U/mL)(每次用量0.1mL/10g)、酸性生理盐水。实验步骤:①获取实验材料并分组:取数只身体状况相同的健康小白鼠平均分成甲、乙两组,同时注入等量的?摇?摇?摇?摇溶液,当?摇?摇?摇?摇时,备用。②实验组:甲组小鼠及时从静脉注入?摇7?摇?摇?摇。③对照组:乙组小鼠同时注入等量的?摇?摇?摇?摇。④培养观察:在相同培养条件下培养,观察小白鼠情况。通过

5、此类模仿训练,学生会更深刻地体会所建模型,尤其是具体化使用的经验,将其化为己有,从而增强自己解决此类试题的信心与能力。1.3强化模型模仿是一种机械的使用过程,如果只模仿,学生就只会照搬“模型”而不懂得灵活运用。要真正提高学生的能力,让学生多得分,还要求学生多联想、多迁移、多探究,主动去实验室动手实践,强化自己的思维,从而拥有“个性化”的实验步骤模型。例2.现有小白鼠4只,1mL注射器、鼠笼、胰岛素溶液(酸性生理盐水配制)、酸性生理盐水、50%葡萄糖溶液。已知注射了胰岛素的动物最好放在30℃~37℃环境中保温。请设

6、计观察胰岛素增高时出现惊厥现象的相关实验步骤。步骤一:将四只小白鼠饥饿18―24小时。通过这个完全由自己独立完成的实验步骤的设计,学生真正明白每个实验步骤的真实意义,如如何控制好无关变量、如何合理施加自变量、何时前测与后测等。从逻辑思维与实践操作两个层面上完全同化“实验步骤解题模型”,提高自己的实验探究能力。2.总结实验规律策略7高考实验题的考法千变万化,但万变不离其宗。教师在实验教学过程中必须引导学生从纷繁复杂的题目中走出来,找出其中的变化规律,并逐一击破。例如,实验考试中关于实验目的和变量的考法十分常见,教师

7、可引导学生从以下几方面寻找规律。2.1根据实验目的确定变量实验的变量有自变量、无关变量与因变量,是高考中“变量分析”的常考内容,这些变量的确认既可使学生更容易把握实验,又可让学生找到实验步骤设计的突破点。这些变量或以隐性内容或以显性内容存在,并服务于实验目的,只要稍加分析就可以找到。例3.某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。该实验的目的是:?摇?摇?摇?摇。分析:自变量:?摇?摇?摇?摇;无关变量:?摇?摇?摇?摇;因变量:?摇?摇?摇?摇。解析:这道题有一个明显的特征就是本实

8、验的目的已经很清晰,那么教师完全可以引导学生直接从实验目的――“探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响”出发,分析出三大变量,从而提高学生找准其他变量的能力。2.2根据实验步骤确定变量7实验步骤是为实验目的服务的,它直接关系实验结果的科学性与准确性。因此,在实验步骤中必须严格控制好无关变量,充分体现单一变量原则,完全展现因变量。只要抓住自变量,就容易突破对各种变量的分析

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