呂國(guó)裕

(福建省廈門市海滄實(shí)驗(yàn)中學(xué) 361026)

為促進(jìn)生物學(xué)教師積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索和研究，鼓勵(lì)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，提升教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平，在教學(xué)中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更豐富科學(xué)的實(shí)驗(yàn)情境，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)和探究性體驗(yàn)，提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力，福建省在省、市、區(qū)縣舉行生物學(xué)教師實(shí)驗(yàn)技能比賽已有多年。作為歷屆教學(xué)技能大賽三大板塊之一，筆者參與了2015年廈門市教學(xué)技能淘汰賽的評(píng)委工作，現(xiàn)將其中的生物學(xué)試題進(jìn)行整理、分析如下。

1 比賽試題

1.1 試題 請(qǐng)按照要求，面對(duì)評(píng)委，在15min內(nèi)講解并完成實(shí)驗(yàn)演示過程。

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄坑绊懠?xì)胞代謝速率的因素。

(2)實(shí)驗(yàn)備選器材：黑藻，紫色洋蔥，蒸餾水，30%蔗糖溶液，0.5mol/L的硝酸鉀溶液，試管，試管架，大、小燒杯若干，膠頭滴管，吸水紙，熱水，冰水，溫度計(jì)，刀片，載玻片，蓋玻片，紗布，標(biāo)簽號(hào)，顯微鏡，水浴鍋等。

(3)實(shí)驗(yàn)要求：①請(qǐng)板書你要探究的實(shí)驗(yàn)題目；②請(qǐng)說出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路；③正確選擇實(shí)驗(yàn)材料和用具；④邊解說邊演示操作步驟；⑤根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的解釋。

1.2 參考答案 根據(jù)選手口述和操作，整理如下。

(1)方案1：探究溫度對(duì)細(xì)胞代謝速率的影響(或探究溫度對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率的影響)。

設(shè)計(jì)思路：用顯微鏡觀察黑藻葉片在不同溫度下的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率(葉綠體作參照)。制作臨時(shí)裝片，分成兩組，一組在室溫條件下；另一組在溫水中觀察。若在溫水中細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率加快，則說明一定范圍內(nèi)溫度升高細(xì)胞代謝速率加快。

實(shí)驗(yàn)操作：①調(diào)配溫水：取2個(gè)小燒杯，1個(gè)裝蒸餾水；另2個(gè)用熱水和冰水將溫度調(diào)至40℃，貼上標(biāo)簽“常溫”和“溫水”；②處理黑藻：將黑藻分別放置在“常溫”“溫水”兩個(gè)燒杯中，一段時(shí)間后取出黑藻；③制作臨時(shí)裝片：取2片載玻片，貼上標(biāo)簽，分別滴加1滴蒸餾水和溫水，取對(duì)應(yīng)的黑藻葉片，制作臨時(shí)裝片；④高倍觀察：分別觀察室溫和溫水條件下的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率；⑤得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。

(2)方案2：探究溫度對(duì)細(xì)胞代謝速率的影響(或探究溫度對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原速率的影響)。

設(shè)計(jì)思路：用顯微鏡觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞在不同溫度下質(zhì)壁分離及復(fù)原的速率。制作臨時(shí)裝片，分成兩組，一組在室溫條件下觀察，另一組在較高溫度中觀察。若在較高溫度下質(zhì)壁分離及復(fù)原速率加快，則說明一定范圍內(nèi)溫度升高細(xì)胞代謝速率加快。

實(shí)驗(yàn)操作：①處理硝酸鉀溶液：取2支試管，分別裝入等量0.5mol/L的硝酸鉀溶液，1支置于常溫下；另1支置于40℃溫水水浴保溫；②制作臨時(shí)裝片：取2片載玻片，1片滴加常溫0.5mol/L的硝酸鉀溶液，另一片滴加40℃0.5mol/L的硝酸鉀溶液，取紫色洋蔥鱗片葉外表皮，制作臨時(shí)裝片；③觀察并記錄：觀察溫水和室溫下的裝片，記錄質(zhì)壁分離和自動(dòng)復(fù)原的時(shí)間；④得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。

(3)方案3：探究傷害對(duì)細(xì)胞代謝速率的影響。設(shè)計(jì)思路：用顯微鏡觀察黑藻在傷害與不傷害下的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率。制作臨時(shí)裝片，分成兩組，一組將黑藻葉片用刀片切一刀；另一組不切。若在傷害下細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率加快，則說明一定的傷害會(huì)加快細(xì)胞代謝速率。

實(shí)驗(yàn)操作：①處理黑藻：將1片黑藻葉片用刀片切一刀；另一葉片不切；②制作臨時(shí)裝片：取2片載玻片，貼上標(biāo)簽，分別滴加一滴蒸餾水，取切過的黑藻葉片和正常葉片，制作臨時(shí)裝片；③高倍觀察：分別觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)速率；④得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。

2 試題分析

2.1 命題意圖 這是一個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)試題，目的是考查選手正確選擇實(shí)驗(yàn)器材，利用現(xiàn)場(chǎng)材料設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)方案，并規(guī)范性實(shí)施操作演示。著重考查選手語言表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手探究的能力以及臨場(chǎng)應(yīng)變能力。期望通過選手的參與與輻射，帶動(dòng)生物學(xué)教師提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.2 題目特點(diǎn) 這種用于考查教師實(shí)驗(yàn)技能的試題，一般來源于教材，但又高于教材。不同于教材中必做的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槭窃瓌?chuàng)的試題，須確保試題的公平性。但試題涉及的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原則、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器材等應(yīng)是選手十分熟悉的。從近幾屆比賽試題看，顯微鏡是常用的器材，試題圍繞顯微鏡觀察命制。

本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰疤骄坑绊懠?xì)胞代謝速率的因素”，其中“探究影響因素”類同于教材中探究影響光合作用的因素，細(xì)胞代謝速率的觀察指標(biāo)可聯(lián)系教材中觀察胞質(zhì)流動(dòng)實(shí)驗(yàn)，也可聯(lián)想細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)，試題的“妙”就在于讓選手既熟悉，又“陌生”。

2.3 預(yù)期與實(shí)測(cè) 學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，一般只要求寫出設(shè)計(jì)方案即可，而教師實(shí)驗(yàn)技能大賽，則要求選手在15min內(nèi)既要讀題，又要審題;既要設(shè)計(jì)方案，又要操作演示;既要演示實(shí)驗(yàn)，又要邊做邊說。難度之大，可想而知。

要做好本實(shí)驗(yàn)，需要選手過硬的實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)和良好的心理素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)的目的是明確的，難度在于實(shí)驗(yàn)題目的擬定；題目正確擬定后，實(shí)驗(yàn)的變量就好確定，難度在于正確選擇器材；器材選對(duì)后，難度在于操作細(xì)節(jié)的規(guī)范性；一切都準(zhǔn)備好后，難度便在于時(shí)間的把控。

3 對(duì)生物學(xué)教師的啟示

在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多數(shù)教師作為教練，以“旁觀者”的身份“指手劃腳”，自己沒有真正動(dòng)手操作，致使最簡(jiǎn)單的“規(guī)范”也熟視無睹。只有自己多做實(shí)驗(yàn)，才能了解實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，真正理解學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維障礙，解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱的“老大難”問題。教師應(yīng)放下架子和面子，甘當(dāng)“學(xué)生”，不能做不會(huì)游泳的“教練”。

這種活動(dòng)，對(duì)于參與的評(píng)委老師也受益匪淺。因優(yōu)秀選手的思路“五花八門”，設(shè)計(jì)方案各異，有些想法則超出預(yù)期，或優(yōu)于參考設(shè)計(jì)方案，這對(duì)評(píng)委也是一種考驗(yàn)。在評(píng)選過程中，既是評(píng)委，又是“學(xué)生”，是很好的一種微學(xué)習(xí)。

優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)技能比賽試題，要有一定的開放度，方能考查選手的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，提供可供選擇的器材用具，才能考查選手思維的靈活性。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能大賽要扎根于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，服務(wù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。