通过实验专题复习突出体现

1、通过实验专题复习突出体现逻辑思维推理能力和创造性思维能力培养姓名：王萍职称：生物高级教师学校：人大附中 联系电话 62512871通过实验专题复习突出体现逻辑思维推理能力和创造性思维能力培养人大附中 高三生物组 王萍一教学设计的指导思想 生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验材料的选择、实验方法的改进、实验仪器的选配、实验方案的确定都为学生积极思考、主动创新提供机会。实验能力要求的突出特点是：重视生命科学中最基本的研究方法（研究思想、研究的逻辑思维与推理过程、基本方法、基本技能）的掌握，同时具备设计实验方案的能力。无论是验证性实验还是探究性实验，本质是一样的，验证也是一种探索，探索又是对假设

2、的验证，二者是辩证统一的。事实上实验是科学研究过程的一个重要环节，是在人为控制条件下研究对象的变化，以其结果来获得相应的科学结论的一种科学方法。学生只有明确实验在科学研究方法中的意义和地位，掌握实验设计的基本理论，才能从根本上提升设计实验的能力。在实验教学中，教师要启发诱导学生产生好奇心、善于发现问题、能提出有突破性见解。本文介绍在生物实验专题复习教学中的一些有效尝试，重点阐述落实教学目标所考虑的几方面因素和采取的具体措施，以利于在课堂教学中培养学生的逻辑推理能力和创造性思维能力。二教学内容分析1相关教学内容特点分析课堂教学是学校教育的基本手段，课程体系所确定的基本内容也主要是通过课堂教学的途

3、径加以传播和训练，所以用什么方式组织高三复习课的课堂教学，对教学效果影响很大，笔者在实验专题复习中深入钻研教学大纲、考试大纲、考试说明等对学生能力培养方面的要求，根据本校学生高二阶段对课本实验内容已有的认知水平，充分对课本中实验内容进行整合，重组本单元的知识结构，确定出本单元的学习目标，以利于培养学生逻辑推理能力和创造性思维能力。2教学重点和难点 针对教材中的基础性实验，要求学生牢固掌握考试说明“生物知识内容表”所列实验的实验目的、原理、方法、操作步骤，和有关的操作技能，灵活地将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。三学生情况分析 学生在高二已经具备了一定的实验操作能力，对课本上规定的实验已

4、经能基本说出实验原理、操作过程和实验现象。但对实验现象的分析能力，独立设计实验的能力，以及对课本正文科学史实验中体现出的科学家的研究思想的理解中还有待于进一步提高。因此在实验专题复习中一定引导学生自主探究，训练学生的实验思维形成过程，激发学生探究科学研究过程的兴趣。四教学目标设计知识目标掌握“生物知识内容表”所列实验的实验目的、原理、方法、操作步骤，和有关的操作技能，设计实验方案并能对已有的实验方案进行分析和评价。实验内容分类如下：（1）生物学研究一般过程。（2）生物科学技术显微观察技术、生物体内物质的分离和鉴定技术、生态学调查、标记示踪技术、遗传学实验技术、微生物培养技术、生物工程技术等。能

5、力目标培养学生的科学思维能力以及一定的创新和实践能力。（1）要求学生具备设计验证性实验方案的能力。学生能够设计合理、科学、简易的实验方案，通过实验操作获取实验证据，并据此进行论证，以确认或验证已知的生物学事实或结论。（2）要求学生具备设计探究实验方案的能力。学生能够对未知的生物学问题，确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断等。（3）要求学生具备对已有的实验方案进行评价与修正的能力。学生能够吸纳原有方案的合理的内核，指出其中的不足，并进行修正和完善。情感目标培养学生的探索精神、创新意识、合作精神，提高学生的科学素质及勤于探索的科研品质。五 教学方法设

6、计重新对课本实验内容进行整合和分类，以构建最佳复习知识体系。（1）以经典实验、新技术的各项实验为背景进行实验教学内容整合，重点扩充学生的基础知识、基本理论，培养运用已有知识在新情景下解决有关问题的能力。（2）以教材所列实验内容作为复习知识体系的主脉络，让学生能够充分理解教材中学习过的实验原理，具有灵活运用实验原理的能力，在不同具体实际问题或命题假设下具有迁移知识的能力和创新能力；在学生掌握基本实验技术的基础上，通过构建相互联系的知识体系，对实验原理、实验程序等内容进行分析、归纳和总结，提升学生的综合实验水平，锻炼学生的实验洞察力与分析推导能力。（3）以给出的材料为基础，锻炼学生能够根据现有条件

7、，联系知识结构和相关实验技能训练，运用所学知识设计实验程序、预测实验结果，并对实验结果进行合理的分析解释。培养生灵活运用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析的能力。六教学实施过程 知识内容及教师活动学生活动设计意图1进行实验原则的系统归纳：主要包括实验研究的一般过程观察并提出问题、做出假设、预期结果、实验设计、实验方法与步骤、实验现象记录、实验数据分析、实验结果总结、得出实验结论等等。学生应能准确地表述实验设计的基本原则：科学原则、简便可操作性原则、单因子变量原则、平行重复原则、随机性原则、对照性原则等。并能应用这些原则进行具体实例分析。如：在质壁分离和复原实验中，对照组即正

8、常的洋葱表皮细胞和实验组即质壁分离和复原的细胞应为同一组细胞，才能保证实验结果准确性。 实验设计理论部分在教材中没有系统的归纳和总结，开设实验设计原则专题复习，帮助学生构建系统的实验理论知识体系，使学生在实验设计时对所设计的实验有一个整体构想。全面的讲座结合生动的例子让学生过目不忘，对学生形成前后联系的知识体系大有好处。2. 重新研究确定实验的教学目标，指导学生阅读教材中实验，熟悉教科书中的实验题目涉及的实验原理、方法与步骤，让学生能够自主解释实验操作过程的合理性和实验方法设计的科学性。分析教材设计者如何根据实验目的设计实验，包括选择实验材料、实验试剂和仪器，确定实验方法与实验步骤以及确定对照

9、实验等。具体到每一个实验如下方面进行剖析：（1）实验目的的确定确定要观察的任务或探究、验证的问题（2）为什么设计这样的实验过程（3）为什么选择这样的实验材料（4）实验仪器的选择和使用（5）实验中要控制哪些条件（6）预期的实验结果（7）实验现象的客观描述（8）准确地做出实验结论（9）实验结果的交流让学生转变角色，以研究者的身份解释教材实验设计思想。通过对教材中实验的深刻理解，学生便可以在新的情景下，应用课本的实验原理，迁移教材中的实验方法来设计相关实验，学生转变了角色，以研究者的身份解释教材实验的设计思路。3将实验题目按技术进行归类重组。（1）显微观察技术（2）生物体内物质的分离和鉴定技术（3）

10、生态学调查（4）标记示踪技术（5）遗传学实验技术（6）微生物培养技术（7）生物工程技术学生应对三本书以下方面进行横向梳理，按技术归类重组。如显微观察类实验，学生应能归纳出的实验有：花生子叶中脂肪颗粒的观察；用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动；观察植物细胞的有丝分裂；观察植物细胞的质壁分离与复原；液体培养法观察被子植物的花粉管；观察C4和C3植物叶片结构；观察根瘤和根瘤菌的形态。并能准确说出原理和操作过程等。教材中许多实验题目是按知识章节编排和安排实验的，目的是与基础理论知识相融合，加强对基础理论的理解和运用刚学过的知识进行实验技能训练。这轮复习通过建立实验题目之间的技术手段上的联系，使学生通过

11、综合复习提高综合分析问题能力和知识迁移能力。4利用教材中科学史实验，巧设质疑、深化逻辑思维、培养学生科学探索的能力和逻辑推理能力。如在引导学生探索“植物向光性研究”的教学过程中，我们设计如下教学步骤来进行科学思维训练，展示一系列来探索植物向光性机理研究：（1）单侧光引起幼苗向光弯曲，为什么？（2）尖端套上锡纸帽单侧光照射胚芽鞘，怎样生长？（3）向光性与胚芽鞘哪部分有关，如何证明？（4）胚芽鞘尖端指哪个部位，尖端离体实验会有什么现象？引导学生根据实验现象得出实验结论，然后进一步进行理论假设和猜想，使学生体验到科学家的研究过程，学生分析与讨论并提出假设向光性可能与胚芽鞘的尖端有关。在单侧光条件下进

12、行两组对照实验：胚芽鞘完整的幼苗与去掉胚芽鞘尖端的幼苗进行比较。对胚芽鞘进行局部遮光处理：一个采用锡纸“帽”遮住胚芽尖端；另一个采用锡纸“围脖”遮住尖端下方，露出尖端。将胚芽鞘尖端取下，把尖端放在琼脂块上，琼脂块中间用云母片隔成两部分，用单侧光照射，放置一段时间，研究两部分琼脂块中生长素的浓度。充分利用课本中探究性实验及科学史上经典实验，使学生体验科学研究的过程。使学生获得知识的同时，重视对学生科学思维的培养，但教材在编写时主要侧重于知识系统性，不一定适合科学思维过程，教师应对教材进行深入研究、重新组合和设计，联系已学过的相关知识甚至跨学科的知识，以揭示科学思维过程，使之尽可能激发学生的学习兴

13、趣和锻炼善于思考的好习惯，多给学生以看、想和说的机会。在这一过程中引导鼓励学生发散思维、逆向思维，通过对以上问题的实验探索，设问、质疑使学生的思维经历从猜到定性验证、到最后得到结论的过程，丰富了想象力和创造力。5目前实验课很大程度上受控于课本的局限性，高中生物课本中几个实验多为简单的验证性实验，结论都是书上已知的，应该再增加一些灵活性和探索性实验题 在实验中有的学生表现出没有主体参与意识，单纯机械地按照书本上步骤操作，对实验的理论背景和实验设计都不假思索，从而表现出重结果轻过程的实验态度，如关于质壁分离和复原实验，围绕课本上的实验让学生设计了四个题目：（1）研究质壁分离的基本条件: 对人体口腔

14、上皮细胞、枯黄洋葱表皮细胞、正常洋葱表皮细胞用1%、10%、30%、50%的蔗糖溶液分别处理，归纳出质壁分离的基本条件。（2）观察不同材料的质壁分离与复原现象。（3）观察不同外界溶液对洋葱表皮细胞质壁分离复原现象的影响。（4）用蔗糖溶液通过质壁分离实验测定洋葱表皮细胞液的浓度及其发生质壁分离的初始浓度。依据预先布置设计的4个研究题目方向，分别以小组形式汇报展示实验设计，全班讨论，并补充实验设计上的不足。总结出科学实验的一般过程：实验目的实验原理实验材料（包括化学试剂、器材等）可行性操作预期实验现象和结果分析实验现象得出实验结论。培养学生观察能力、动手操作能力和创新能力。把学生的注意力从注重实验

15、结果吸引到对实验的原理、实验设计的探索上来，从而培养学生的观察能力、思维能力和创造能力。设计一个良好的可操作性的实验，就是一个严密逻辑思维能力的训练过程。教师抓住时机引导帮助学生掌握设计技巧，通过启发学生解释设计理由，引导学生总结出科学实验的一般过程。使学生体验科学研究的工作过程，通过实验培养其观察能力、动手操作和分析问题解决问题的能力，激发学生探索知识的兴趣。6实验设计题是当前考试的热点题型，应通过精心挑选高考实验题进行解题能力的训练。通过解题、议题、评题来训练实验设计，在，在解题训练中应注重以下方面训练：目的是考查学生的综合能力、实验能力。在训练解题能力的同时，加强培养学生对实验原理、实验

16、程序、实验现象和实验结论等内容的分析、归纳、总结能力，锻炼学生的理解能力、分析能力、综合能力、收集处理信息的能力、逻辑思维能力、语言文字的表达能力、开拓创新能力等。七教学效果反思以往的实验专题复习我们都习惯从课本中基本技能实验入手进行复习，学生对复习内容没有新颖感，另外高中教材中对于实验设计的理论和原则又没有进行系统地归纳和总结，因而学生只是被动地记忆课本中的实验过程和结论，并没有对课本中隐含的实验设计思想和原则进行深入细致的分析。系统地用23课时讲清设计理论和原则，可指导学生转变角色，以研究者的身份解释教材实验设计思想，分析教材设计者如何根据实验目的设计实验，包括选择实验材料、实验试剂和仪器，确定实验方法与实验步骤以及确定对照实验等。如此可以使学生积极主动参与实验