通過實驗專題復(fù)習(xí)突出體現(xiàn)

1、通過實驗專題復(fù)習(xí)突出體現(xiàn)邏輯思維推理能力和創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)姓名：王萍職稱：生物高級教師學(xué)校：人大附中 聯(lián)系電話 62512871通過實驗專題復(fù)習(xí)突出體現(xiàn)邏輯思維推理能力和創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)人大附中 高三生物組 王萍一教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想 生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗材料的選擇、實驗方法的改進、實驗儀器的選配、實驗方案的確定都為學(xué)生積極思考、主動創(chuàng)新提供機會。實驗?zāi)芰σ蟮耐怀鎏攸c是：重視生命科學(xué)中最基本的研究方法（研究思想、研究的邏輯思維與推理過程、基本方法、基本技能）的掌握，同時具備設(shè)計實驗方案的能力。無論是驗證性實驗還是探究性實驗，本質(zhì)是一樣的，驗證也是一種探索，探索又是對假設(shè)

2、的驗證，二者是辯證統(tǒng)一的。事實上實驗是科學(xué)研究過程的一個重要環(huán)節(jié)，是在人為控制條件下研究對象的變化，以其結(jié)果來獲得相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論的一種科學(xué)方法。學(xué)生只有明確實驗在科學(xué)研究方法中的意義和地位，掌握實驗設(shè)計的基本理論，才能從根本上提升設(shè)計實驗的能力。在實驗教學(xué)中，教師要啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生好奇心、善于發(fā)現(xiàn)問題、能提出有突破性見解。本文介紹在生物實驗專題復(fù)習(xí)教學(xué)中的一些有效嘗試，重點闡述落實教學(xué)目標(biāo)所考慮的幾方面因素和采取的具體措施，以利于在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和創(chuàng)造性思維能力。二教學(xué)內(nèi)容分析1相關(guān)教學(xué)內(nèi)容特點分析課堂教學(xué)是學(xué)校教育的基本手段，課程體系所確定的基本內(nèi)容也主要是通過課堂教學(xué)的途

3、徑加以傳播和訓(xùn)練，所以用什么方式組織高三復(fù)習(xí)課的課堂教學(xué)，對教學(xué)效果影響很大，筆者在實驗專題復(fù)習(xí)中深入鉆研教學(xué)大綱、考試大綱、考試說明等對學(xué)生能力培養(yǎng)方面的要求，根據(jù)本校學(xué)生高二階段對課本實驗內(nèi)容已有的認(rèn)知水平，充分對課本中實驗內(nèi)容進行整合，重組本單元的知識結(jié)構(gòu)，確定出本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)，以利于培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和創(chuàng)造性思維能力。2教學(xué)重點和難點 針對教材中的基礎(chǔ)性實驗，要求學(xué)生牢固掌握考試說明“生物知識內(nèi)容表”所列實驗的實驗?zāi)康摹⒃?、方法、操作步驟，和有關(guān)的操作技能，靈活地將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合的運用。三學(xué)生情況分析 學(xué)生在高二已經(jīng)具備了一定的實驗操作能力，對課本上規(guī)定的實驗已

4、經(jīng)能基本說出實驗原理、操作過程和實驗現(xiàn)象。但對實驗現(xiàn)象的分析能力，獨立設(shè)計實驗的能力，以及對課本正文科學(xué)史實驗中體現(xiàn)出的科學(xué)家的研究思想的理解中還有待于進一步提高。因此在實驗專題復(fù)習(xí)中一定引導(dǎo)學(xué)生自主探究，訓(xùn)練學(xué)生的實驗思維形成過程，激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)研究過程的興趣。四教學(xué)目標(biāo)設(shè)計知識目標(biāo)掌握“生物知識內(nèi)容表”所列實驗的實驗?zāi)康摹⒃?、方法、操作步驟，和有關(guān)的操作技能，設(shè)計實驗方案并能對已有的實驗方案進行分析和評價。實驗內(nèi)容分類如下：（1）生物學(xué)研究一般過程。（2）生物科學(xué)技術(shù)顯微觀察技術(shù)、生物體內(nèi)物質(zhì)的分離和鑒定技術(shù)、生態(tài)學(xué)調(diào)查、標(biāo)記示蹤技術(shù)、遺傳學(xué)實驗技術(shù)、微生物培養(yǎng)技術(shù)、生物工程技術(shù)等。能

5、力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力以及一定的創(chuàng)新和實踐能力。（1）要求學(xué)生具備設(shè)計驗證性實驗方案的能力。學(xué)生能夠設(shè)計合理、科學(xué)、簡易的實驗方案，通過實驗操作獲取實驗證據(jù)，并據(jù)此進行論證，以確認(rèn)或驗證已知的生物學(xué)事實或結(jié)論。（2）要求學(xué)生具備設(shè)計探究實驗方案的能力。學(xué)生能夠?qū)ξ粗纳飳W(xué)問題，確認(rèn)變量、做出假設(shè)和預(yù)期、設(shè)計可行的研究方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、根據(jù)數(shù)據(jù)做出合理的判斷等。（3）要求學(xué)生具備對已有的實驗方案進行評價與修正的能力。學(xué)生能夠吸納原有方案的合理的內(nèi)核，指出其中的不足，并進行修正和完善。情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識、合作精神，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)及勤于探索的科研品質(zhì)。五 教學(xué)方法設(shè)

6、計重新對課本實驗內(nèi)容進行整合和分類，以構(gòu)建最佳復(fù)習(xí)知識體系。（1）以經(jīng)典實驗、新技術(shù)的各項實驗為背景進行實驗教學(xué)內(nèi)容整合，重點擴充學(xué)生的基礎(chǔ)知識、基本理論，培養(yǎng)運用已有知識在新情景下解決有關(guān)問題的能力。（2）以教材所列實驗內(nèi)容作為復(fù)習(xí)知識體系的主脈絡(luò)，讓學(xué)生能夠充分理解教材中學(xué)習(xí)過的實驗原理，具有靈活運用實驗原理的能力，在不同具體實際問題或命題假設(shè)下具有遷移知識的能力和創(chuàng)新能力；在學(xué)生掌握基本實驗技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建相互聯(lián)系的知識體系，對實驗原理、實驗程序等內(nèi)容進行分析、歸納和總結(jié)，提升學(xué)生的綜合實驗水平，鍛煉學(xué)生的實驗洞察力與分析推導(dǎo)能力。（3）以給出的材料為基礎(chǔ)，鍛煉學(xué)生能夠根據(jù)現(xiàn)有條件

7、，聯(lián)系知識結(jié)構(gòu)和相關(guān)實驗技能訓(xùn)練，運用所學(xué)知識設(shè)計實驗程序、預(yù)測實驗結(jié)果，并對實驗結(jié)果進行合理的分析解釋。培養(yǎng)生靈活運用恰當(dāng)?shù)姆椒炞C簡單的生物學(xué)事實，并對結(jié)果進行解釋和分析的能力。六教學(xué)實施過程 知識內(nèi)容及教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖1進行實驗原則的系統(tǒng)歸納：主要包括實驗研究的一般過程觀察并提出問題、做出假設(shè)、預(yù)期結(jié)果、實驗設(shè)計、實驗方法與步驟、實驗現(xiàn)象記錄、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗結(jié)果總結(jié)、得出實驗結(jié)論等等。學(xué)生應(yīng)能準(zhǔn)確地表述實驗設(shè)計的基本原則：科學(xué)原則、簡便可操作性原則、單因子變量原則、平行重復(fù)原則、隨機性原則、對照性原則等。并能應(yīng)用這些原則進行具體實例分析。如：在質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗中，對照組即正

8、常的洋蔥表皮細(xì)胞和實驗組即質(zhì)壁分離和復(fù)原的細(xì)胞應(yīng)為同一組細(xì)胞，才能保證實驗結(jié)果準(zhǔn)確性。 實驗設(shè)計理論部分在教材中沒有系統(tǒng)的歸納和總結(jié)，開設(shè)實驗設(shè)計原則專題復(fù)習(xí)，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的實驗理論知識體系，使學(xué)生在實驗設(shè)計時對所設(shè)計的實驗有一個整體構(gòu)想。全面的講座結(jié)合生動的例子讓學(xué)生過目不忘，對學(xué)生形成前后聯(lián)系的知識體系大有好處。2. 重新研究確定實驗的教學(xué)目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中實驗，熟悉教科書中的實驗題目涉及的實驗原理、方法與步驟，讓學(xué)生能夠自主解釋實驗操作過程的合理性和實驗方法設(shè)計的科學(xué)性。分析教材設(shè)計者如何根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗，包括選擇實驗材料、實驗試劑和儀器，確定實驗方法與實驗步驟以及確定對照

9、實驗等。具體到每一個實驗如下方面進行剖析：（1）實驗?zāi)康牡拇_定確定要觀察的任務(wù)或探究、驗證的問題（2）為什么設(shè)計這樣的實驗過程（3）為什么選擇這樣的實驗材料（4）實驗儀器的選擇和使用（5）實驗中要控制哪些條件（6）預(yù)期的實驗結(jié)果（7）實驗現(xiàn)象的客觀描述（8）準(zhǔn)確地做出實驗結(jié)論（9）實驗結(jié)果的交流讓學(xué)生轉(zhuǎn)變角色，以研究者的身份解釋教材實驗設(shè)計思想。通過對教材中實驗的深刻理解，學(xué)生便可以在新的情景下，應(yīng)用課本的實驗原理，遷移教材中的實驗方法來設(shè)計相關(guān)實驗，學(xué)生轉(zhuǎn)變了角色，以研究者的身份解釋教材實驗的設(shè)計思路。3將實驗題目按技術(shù)進行歸類重組。（1）顯微觀察技術(shù)（2）生物體內(nèi)物質(zhì)的分離和鑒定技術(shù)（3）

10、生態(tài)學(xué)調(diào)查（4）標(biāo)記示蹤技術(shù)（5）遺傳學(xué)實驗技術(shù)（6）微生物培養(yǎng)技術(shù)（7）生物工程技術(shù)學(xué)生應(yīng)對三本書以下方面進行橫向梳理，按技術(shù)歸類重組。如顯微觀察類實驗，學(xué)生應(yīng)能歸納出的實驗有：花生子葉中脂肪顆粒的觀察；用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動；觀察植物細(xì)胞的有絲分裂；觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原；液體培養(yǎng)法觀察被子植物的花粉管；觀察C4和C3植物葉片結(jié)構(gòu)；觀察根瘤和根瘤菌的形態(tài)。并能準(zhǔn)確說出原理和操作過程等。教材中許多實驗題目是按知識章節(jié)編排和安排實驗的，目的是與基礎(chǔ)理論知識相融合，加強對基礎(chǔ)理論的理解和運用剛學(xué)過的知識進行實驗技能訓(xùn)練。這輪復(fù)習(xí)通過建立實驗題目之間的技術(shù)手段上的聯(lián)系，使學(xué)生通過

11、綜合復(fù)習(xí)提高綜合分析問題能力和知識遷移能力。4利用教材中科學(xué)史實驗，巧設(shè)質(zhì)疑、深化邏輯思維、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索的能力和邏輯推理能力。如在引導(dǎo)學(xué)生探索“植物向光性研究”的教學(xué)過程中，我們設(shè)計如下教學(xué)步驟來進行科學(xué)思維訓(xùn)練，展示一系列來探索植物向光性機理研究：（1）單側(cè)光引起幼苗向光彎曲，為什么？（2）尖端套上錫紙帽單側(cè)光照射胚芽鞘，怎樣生長？（3）向光性與胚芽鞘哪部分有關(guān)，如何證明？（4）胚芽鞘尖端指哪個部位，尖端離體實驗會有什么現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論，然后進一步進行理論假設(shè)和猜想，使學(xué)生體驗到科學(xué)家的研究過程，學(xué)生分析與討論并提出假設(shè)向光性可能與胚芽鞘的尖端有關(guān)。在單側(cè)光條件下進

12、行兩組對照實驗：胚芽鞘完整的幼苗與去掉胚芽鞘尖端的幼苗進行比較。對胚芽鞘進行局部遮光處理：一個采用錫紙“帽”遮住胚芽尖端；另一個采用錫紙“圍脖”遮住尖端下方，露出尖端。將胚芽鞘尖端取下，把尖端放在瓊脂塊上，瓊脂塊中間用云母片隔成兩部分，用單側(cè)光照射，放置一段時間，研究兩部分瓊脂塊中生長素的濃度。充分利用課本中探究性實驗及科學(xué)史上經(jīng)典實驗，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程。使學(xué)生獲得知識的同時，重視對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，但教材在編寫時主要側(cè)重于知識系統(tǒng)性，不一定適合科學(xué)思維過程，教師應(yīng)對教材進行深入研究、重新組合和設(shè)計，聯(lián)系已學(xué)過的相關(guān)知識甚至跨學(xué)科的知識，以揭示科學(xué)思維過程，使之盡可能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興

13、趣和鍛煉善于思考的好習(xí)慣，多給學(xué)生以看、想和說的機會。在這一過程中引導(dǎo)鼓勵學(xué)生發(fā)散思維、逆向思維，通過對以上問題的實驗探索，設(shè)問、質(zhì)疑使學(xué)生的思維經(jīng)歷從猜到定性驗證、到最后得到結(jié)論的過程，豐富了想象力和創(chuàng)造力。5目前實驗課很大程度上受控于課本的局限性，高中生物課本中幾個實驗多為簡單的驗證性實驗，結(jié)論都是書上已知的，應(yīng)該再增加一些靈活性和探索性實驗題 在實驗中有的學(xué)生表現(xiàn)出沒有主體參與意識，單純機械地按照書本上步驟操作，對實驗的理論背景和實驗設(shè)計都不假思索，從而表現(xiàn)出重結(jié)果輕過程的實驗態(tài)度，如關(guān)于質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗，圍繞課本上的實驗讓學(xué)生設(shè)計了四個題目：（1）研究質(zhì)壁分離的基本條件: 對人體口腔

14、上皮細(xì)胞、枯黃洋蔥表皮細(xì)胞、正常洋蔥表皮細(xì)胞用1%、10%、30%、50%的蔗糖溶液分別處理，歸納出質(zhì)壁分離的基本條件。（2）觀察不同材料的質(zhì)壁分離與復(fù)原現(xiàn)象。（3）觀察不同外界溶液對洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象的影響。（4）用蔗糖溶液通過質(zhì)壁分離實驗測定洋蔥表皮細(xì)胞液的濃度及其發(fā)生質(zhì)壁分離的初始濃度。依據(jù)預(yù)先布置設(shè)計的4個研究題目方向，分別以小組形式匯報展示實驗設(shè)計，全班討論，并補充實驗設(shè)計上的不足。總結(jié)出科學(xué)實驗的一般過程：實驗?zāi)康膶嶒炘韺嶒灢牧希òɑ瘜W(xué)試劑、器材等）可行性操作預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)果分析實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動手操作能力和創(chuàng)新能力。把學(xué)生的注意力從注重實驗

15、結(jié)果吸引到對實驗的原理、實驗設(shè)計的探索上來，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和創(chuàng)造能力。設(shè)計一個良好的可操作性的實驗，就是一個嚴(yán)密邏輯思維能力的訓(xùn)練過程。教師抓住時機引導(dǎo)幫助學(xué)生掌握設(shè)計技巧，通過啟發(fā)學(xué)生解釋設(shè)計理由，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出科學(xué)實驗的一般過程。使學(xué)生體驗科學(xué)研究的工作過程，通過實驗培養(yǎng)其觀察能力、動手操作和分析問題解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生探索知識的興趣。6實驗設(shè)計題是當(dāng)前考試的熱點題型，應(yīng)通過精心挑選高考實驗題進行解題能力的訓(xùn)練。通過解題、議題、評題來訓(xùn)練實驗設(shè)計，在，在解題訓(xùn)練中應(yīng)注重以下方面訓(xùn)練：目的是考查學(xué)生的綜合能力、實驗?zāi)芰?。在?xùn)練解題能力的同時，加強培養(yǎng)學(xué)生對實驗原理、實驗

16、程序、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論等內(nèi)容的分析、歸納、總結(jié)能力，鍛煉學(xué)生的理解能力、分析能力、綜合能力、收集處理信息的能力、邏輯思維能力、語言文字的表達能力、開拓創(chuàng)新能力等。七教學(xué)效果反思以往的實驗專題復(fù)習(xí)我們都習(xí)慣從課本中基本技能實驗入手進行復(fù)習(xí)，學(xué)生對復(fù)習(xí)內(nèi)容沒有新穎感，另外高中教材中對于實驗設(shè)計的理論和原則又沒有進行系統(tǒng)地歸納和總結(jié)，因而學(xué)生只是被動地記憶課本中的實驗過程和結(jié)論，并沒有對課本中隱含的實驗設(shè)計思想和原則進行深入細(xì)致的分析。系統(tǒng)地用23課時講清設(shè)計理論和原則，可指導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變角色，以研究者的身份解釋教材實驗設(shè)計思想，分析教材設(shè)計者如何根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗，包括選擇實驗材料、實驗試劑和儀器，確定實驗方法與實驗步驟以及確定對照實驗等。如此可以使學(xué)生積極主動參與實驗