发挥命题导向作用 落实实验教学目标
2022-06-08
近年来以实验为背景的试题在高考中所占的比值逐年增加，高考对学生的基本实验操作、实验技能、实验设计和实验探究能力的要求越来越高。如何进行高效的实验复习一直困扰着一线的生物教师，笔者认为通过发挥命题导向作用，落实实验教学目标不失为一条有效的途径。
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1 重视实验基本技能，培养动手能力
实验中的基础知识和基本技能是高考的必考点，如显微镜的使用中怎样调节亮度？怎样调节清晰度？怎样调节放大倍数？低倍镜换高倍镜发生怎样的变化？微生物的培养中倒平板操作的细节有哪些？平板划线的细节有哪些？怎样制备培养基？……另外，实验对照设计、物质的鉴定技术、物质的提取方法等也常在高考题中出现。在教学中，教师要引导学生动手操作、思考和讨论，使学生掌握实验的基本技能和基本方法，从而加强学生动手能力。教师可将实验基本技能整合命制成原创题从而发挥导向作用。
【例1】 图1表示科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解多环芳烃菲的菌株Q的主要步骤，下列说法错误的是（ ）
A. 振荡锥形瓶可使菌株与培养液充分接触
B. 第二次划线需从上一次划线末端开始
C. 细菌倒置培养可防止培养基被污染
D. 步骤④中划线操作需灼烧接种环5次
参考答案：D。
该题考查微生物培养中的实验细节，其中步骤④中划了5次线，但是需要灼烧接种环6次，开始和结束的灼烧不能忘。正确解答该题必须建立在对实验的理解和熟练操作的基础上，试题技能导向作用明显。教师平时教学中要尽量让学生多做实验，要开放实验室，要让学生关注实验的每一个细节。
2 重视课本经典实验，掌握科学方法
经典实验是实验命题的思想源泉，是高考的常考点。教材中有多个著名的经典实验，如细胞学说建立的过程、细胞核功能的探究、酶本质的探索、光合作用探究历程、遗传规律发现、DNA是主要遗传物质的证明、生长素的发现等，无一不闪烁着智慧的光芒。在教学中要沿着科学探究的足迹和学生一起身临其境体验经典，并掌握经典实验中的科学方法，如假说―演绎法、类比推理法、同位素标记法等，教师可命制相关原创试题，以此突破实验难点。
【例2】 果蝇体表刚毛有直和卷之分，一个全为直刚毛果蝇种群中偶然出现一只卷刚毛雄果蝇，科研工作者进行了以下研究，请分析：
（1） 一种假说认为亲代配子中X染色体上的基因发生显性突变，用该卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇交配，如果F1中 ，则假说成立。实际结果为F1全是直刚毛， F1雌雄果蝇自由交配，F2中直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1，则此现象最合理假说为 。
（2） 请据假说进行演绎推理，并设计实验验证演绎推理的结论（基因分别用A、a表示）。
参考答案：（1） 雌果蝇全为卷刚毛，雄果蝇全为直刚毛 控制卷刚毛性状的基因可能是X染色体上的隐性基因 （2） 取卷刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇交配，如果后代中雌性个体全为直刚毛，雄性个体全为卷刚毛，且比例为1：1，则假说成立（图略）。
该题是以假说―演绎法为背景设计的一道原创实验题，涉及观察现象、提出假说、演绎推理、实验验证和总结规律等环节。该题的解答能使学生突破假说―演绎难点。教师在平时教学中要高度重视经典实验，通过经典实验体会科学方法，并能举一反三。
3 重视实验过程体验，注重结果分析
20个课本实验是高考考查的重点，实验的试剂选择、实验步骤和实验结果分析等实验基础知识尤其是重中之重。实验课前，教师要进行与实验相关的知识、方法和步骤的疏导;课中要进行示范操作，防止实验盲目性，要留足时间给学生进行实验过程体验，要指导学生规范操作，科学观察，并就实验中发现的问题进行探究，并鼓励学生在各个环节进行创新。如在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，体验无水乙醇的多少、划线次数多少等对实验结果的影响;在质壁分离与复原实验中，体验不同物质对质壁分离和复原的影响;在探究温度对酶活性影响的实验中，体验不同的加样顺序产生的不同实验现象等，使学生在体验、探究和创新中掌握知识、形成能力，教师可设计实验过程原创题理清实验细节。
【例3】 科学家通过实验探究不同浓度KNO3溶液对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离及自动复原的影响，持续记录30 min，实验结果见表1，相关分析正确的是 （ ）
A. 细胞液浓度可能在0.4 mol/L～0.6 mol/L之间
B. 0.6 mol/L溶液实验时应严格把握观察时间
C. 1.0 mol/L中部分细胞死亡导致自动复原不完全
D. 0.8 mol/L溶液更适合观察质壁分离自动复原
参考答案：AB。
该题是一道实验结果分析试题，对于过程的理解是关键。0.6 mol/L KNO3溶液更适合作为观察试剂，1.0 mol/L KNO3溶液不能复原是因为30 min内浓度逆转有困难。该原创试题提醒学生在平时实验中要注意观察现象、注重结果分析，倡导实验创新。
4 重视探究实验设计，实现能力提升
探究性实验试题是高考命题的主体，实验设计一直困扰着一线的教师和学生。教师在平时教学中让学生根据自己的想法制定探究方案，小组合作完成实验，不放过实验中出现的每一个探究点，鼓励学生创新和质疑，打造开放性实验室，注重多样化实验，从而培养学生的观察能力、操作能力、思维能力、分析能力、创新能力和设计能力。教师可从高校教材和最新论文成果中挖掘素材命制试题，使学生解题能力得到提升。
【例4】 科研人员为探究产紫杉醇内生真菌的原生质体制备和再生的适宜条件，为构建紫杉醇工程菌奠定基础，进行了如下实验（图2、表2），请回答：
① 菌丝体的培养：培养基上活化出菌株，离心收集菌丝体，用渗透压稳定剂洗涤两次，转入平底试管。② 原生质体制备：加入1 mL酶液，震荡摇匀，每隔一段时间，计算原生质体数，过滤、离心，用渗透压稳定剂洗涤两次后收集纯化的原生质体。③ 原生质体再生：原生质体系列稀释，直接涂布在再生固体培养基上培养，计算原生质体再生数。
（1） ②和③中的计数方式有何区别？
。
（2） 步骤②中收集的原生质体浓度为30×106个/mL，系列稀释104倍，取0.1 mL稀释液涂布在再生固体培养基上培养，统计3个平板上的菌落数分别为：27、21、24，原生质体再生率为 。
（3） 为了消除残余菌丝所形成的再生菌落所带来的实验（原生质体再生率）计数误差，请简要说明对照组设计的基本思路： 。
参考答案：（1） ②中是使用血细胞计数板，通过显微镜来计数，而③中是通过菌落来计数 （2） 8% （3） 用低渗溶液处理步骤②获得的原生质体，系列稀释后涂布在再生固体培养基上作为对照。
该题是以现代科技成果为实验背景的一道实验设计题型，第（3）问对学生的实验再设计能力的要求尤其高。在平时教学中，教师要关注该类试题，注重分析，关注学生探究精神和创新精神的培养。
命题的导向引领着教学改革，教学改革促进了教师教学水平的提高，在平时教学中只有多学习、多研究、多思考才能在高三实验复习中游刃有余，从而突破难点，决胜高考。
参考文献：
[1] 李新民.例谈“问题式”教学在生物学实验中的应用[J].生物学教学，2012（9）：31.
[2] 周晓玲.搭建支架，搞好生物学实验教学[J].生物学教学，2006（9）：45-47.
[3] 颜炳稳.基于高中生物设计型实验的有效教学策略[J].中学生物学，2009（1）：22-23.
[4] 徐穗茸.新课标下提高高中生物实验教学有效性的探讨[J].中学生物学，2011（3）：12-13.
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1 重视实验基本技能，培养动手能力
实验中的基础知识和基本技能是高考的必考点，如显微镜的使用中怎样调节亮度？怎样调节清晰度？怎样调节放大倍数？低倍镜换高倍镜发生怎样的变化？微生物的培养中倒平板操作的细节有哪些？平板划线的细节有哪些？怎样制备培养基？……另外，实验对照设计、物质的鉴定技术、物质的提取方法等也常在高考题中出现。在教学中，教师要引导学生动手操作、思考和讨论，使学生掌握实验的基本技能和基本方法，从而加强学生动手能力。教师可将实验基本技能整合命制成原创题从而发挥导向作用。
【例1】 图1表示科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解多环芳烃菲的菌株Q的主要步骤，下列说法错误的是（ ）
A. 振荡锥形瓶可使菌株与培养液充分接触
B. 第二次划线需从上一次划线末端开始
C. 细菌倒置培养可防止培养基被污染
D. 步骤④中划线操作需灼烧接种环5次
参考答案：D。
该题考查微生物培养中的实验细节，其中步骤④中划了5次线，但是需要灼烧接种环6次，开始和结束的灼烧不能忘。正确解答该题必须建立在对实验的理解和熟练操作的基础上，试题技能导向作用明显。教师平时教学中要尽量让学生多做实验，要开放实验室，要让学生关注实验的每一个细节。
2 重视课本经典实验，掌握科学方法
经典实验是实验命题的思想源泉，是高考的常考点。教材中有多个著名的经典实验，如细胞学说建立的过程、细胞核功能的探究、酶本质的探索、光合作用探究历程、遗传规律发现、DNA是主要遗传物质的证明、生长素的发现等，无一不闪烁着智慧的光芒。在教学中要沿着科学探究的足迹和学生一起身临其境体验经典，并掌握经典实验中的科学方法，如假说―演绎法、类比推理法、同位素标记法等，教师可命制相关原创试题，以此突破实验难点。
【例2】 果蝇体表刚毛有直和卷之分，一个全为直刚毛果蝇种群中偶然出现一只卷刚毛雄果蝇，科研工作者进行了以下研究，请分析：
（1） 一种假说认为亲代配子中X染色体上的基因发生显性突变，用该卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇交配，如果F1中 ，则假说成立。实际结果为F1全是直刚毛， F1雌雄果蝇自由交配，F2中直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1，则此现象最合理假说为 。
（2） 请据假说进行演绎推理，并设计实验验证演绎推理的结论（基因分别用A、a表示）。
参考答案：（1） 雌果蝇全为卷刚毛，雄果蝇全为直刚毛 控制卷刚毛性状的基因可能是X染色体上的隐性基因 （2） 取卷刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇交配，如果后代中雌性个体全为直刚毛，雄性个体全为卷刚毛，且比例为1：1，则假说成立（图略）。
该题是以假说―演绎法为背景设计的一道原创实验题，涉及观察现象、提出假说、演绎推理、实验验证和总结规律等环节。该题的解答能使学生突破假说―演绎难点。教师在平时教学中要高度重视经典实验，通过经典实验体会科学方法，并能举一反三。
3 重视实验过程体验，注重结果分析
20个课本实验是高考考查的重点，实验的试剂选择、实验步骤和实验结果分析等实验基础知识尤其是重中之重。实验课前，教师要进行与实验相关的知识、方法和步骤的疏导;课中要进行示范操作，防止实验盲目性，要留足时间给学生进行实验过程体验，要指导学生规范操作，科学观察，并就实验中发现的问题进行探究，并鼓励学生在各个环节进行创新。如在“叶绿体中色素的提取和分离”实验中，体验无水乙醇的多少、划线次数多少等对实验结果的影响;在质壁分离与复原实验中，体验不同物质对质壁分离和复原的影响;在探究温度对酶活性影响的实验中，体验不同的加样顺序产生的不同实验现象等，使学生在体验、探究和创新中掌握知识、形成能力，教师可设计实验过程原创题理清实验细节。
【例3】 科学家通过实验探究不同浓度KNO3溶液对洋葱鳞片叶表皮细胞质壁分离及自动复原的影响，持续记录30 min，实验结果见表1，相关分析正确的是 （ ）
A. 细胞液浓度可能在0.4 mol/L～0.6 mol/L之间
B. 0.6 mol/L溶液实验时应严格把握观察时间
C. 1.0 mol/L中部分细胞死亡导致自动复原不完全
D. 0.8 mol/L溶液更适合观察质壁分离自动复原
参考答案：AB。
该题是一道实验结果分析试题，对于过程的理解是关键。0.6 mol/L KNO3溶液更适合作为观察试剂，1.0 mol/L KNO3溶液不能复原是因为30 min内浓度逆转有困难。该原创试题提醒学生在平时实验中要注意观察现象、注重结果分析，倡导实验创新。
4 重视探究实验设计，实现能力提升
探究性实验试题是高考命题的主体，实验设计一直困扰着一线的教师和学生。教师在平时教学中让学生根据自己的想法制定探究方案，小组合作完成实验，不放过实验中出现的每一个探究点，鼓励学生创新和质疑，打造开放性实验室，注重多样化实验，从而培养学生的观察能力、操作能力、思维能力、分析能力、创新能力和设计能力。教师可从高校教材和最新论文成果中挖掘素材命制试题，使学生解题能力得到提升。
【例4】 科研人员为探究产紫杉醇内生真菌的原生质体制备和再生的适宜条件，为构建紫杉醇工程菌奠定基础，进行了如下实验（图2、表2），请回答：
① 菌丝体的培养：培养基上活化出菌株，离心收集菌丝体，用渗透压稳定剂洗涤两次，转入平底试管。② 原生质体制备：加入1 mL酶液，震荡摇匀，每隔一段时间，计算原生质体数，过滤、离心，用渗透压稳定剂洗涤两次后收集纯化的原生质体。③ 原生质体再生：原生质体系列稀释，直接涂布在再生固体培养基上培养，计算原生质体再生数。
（1） ②和③中的计数方式有何区别？
。
（2） 步骤②中收集的原生质体浓度为30×106个/mL，系列稀释104倍，取0.1 mL稀释液涂布在再生固体培养基上培养，统计3个平板上的菌落数分别为：27、21、24，原生质体再生率为 。
（3） 为了消除残余菌丝所形成的再生菌落所带来的实验（原生质体再生率）计数误差，请简要说明对照组设计的基本思路： 。
参考答案：（1） ②中是使用血细胞计数板，通过显微镜来计数，而③中是通过菌落来计数 （2） 8% （3） 用低渗溶液处理步骤②获得的原生质体，系列稀释后涂布在再生固体培养基上作为对照。
该题是以现代科技成果为实验背景的一道实验设计题型，第（3）问对学生的实验再设计能力的要求尤其高。在平时教学中，教师要关注该类试题，注重分析，关注学生探究精神和创新精神的培养。
命题的导向引领着教学改革，教学改革促进了教师教学水平的提高，在平时教学中只有多学习、多研究、多思考才能在高三实验复习中游刃有余，从而突破难点，决胜高考。
参考文献：
[1] 李新民.例谈“问题式”教学在生物学实验中的应用[J].生物学教学，2012（9）：31.
[2] 周晓玲.搭建支架，搞好生物学实验教学[J].生物学教学，2006（9）：45-47.
[3] 颜炳稳.基于高中生物设计型实验的有效教学策略[J].中学生物学，2009（1）：22-23.
[4] 徐穗茸.新课标下提高高中生物实验教学有效性的探讨[J].中学生物学，2011（3）：12-13.