[高考生物“科学方法”专题归类复习设计]

　　摘要　运用归类法将高考生物中的“科学方法”案例进行比较，帮助学生形成系统的知识结构。 　　关键词　科学方法　归类复习　生物学教学 　　中图分类号　G633.91　文献标识码　B
　　
　　“科学方法”(科学研究的一般方法)作为一个专题进行划分是基于新课标高考生物考试大纲中的能力考核要求――“具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法”。科学方法是能力的组成部分，方法是能力的核心。
　　在科学方法复习中，教师要确定好复习目标，处理好教材，把握好以下的原则：重点知识结构化――抓各模块科学方法知识的中心点，将知识以此中心组织起来，形成知识网络；基础知识系统化――打破原教材的排序结构，系统地归类基础知识；难点知识问题化――以问题解决为难点，精编一些含有难点知识的习题，让学生在解题过程中消化和理解生物科学的研究方法，从而突破难点知识。
　　由于此专题在高考中占有很大比例，且“科学方法”贯穿于高考生物大部分知识点，笔者结合近几年高三复习课的教学实践，对此专题基础知识进行如下归类，目的是便于学生形成系统的知识结构。
　　
　　1　科学研究方法的基本思路
　　
　　观察、提出问题一提出假说并作出预期判断，得出假定性的结论一设计完成实验一分析数据、得出结论。
　　
　　2　高考生物中考查的科学方法
　　
　　依据考纲及考试说明归纳比较见表1。
　　
　　2.1　获取经验性材料的方法
　　2.1.1　实验法
　　分析近几年高考生物试卷中的实验题，主要考查教材中的观察类和鉴别类实验(表2、3)。试题突出的特点是重视实验回归教材。从内容上看，既有对教材实际内容的直接考查，也有对教材相关实验原理和方法的拓展考查。通过创设新的实验情境，考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。因而教材中的实验在复习时尽量让学生做一做、想一想，找回感觉，摒弃“背实验”的错误复习方法，以引导考生通过探究获得新知和接受科学方法训练。
　　
　　
　　
　　还可以归纳“常规实验技术比较”(光学显微镜观察，制作临时装片、切片和涂片，研磨、过滤技术，解离技术，恒温技术，纸层析技术，同位素示踪技术等)；“常规实验方法比较”(观色法，等组实验法，对比实验法，加法创意，减法创意，杂交实验法，化学分析法，分级离心法，梯度离心法，离体培养法，理论分析法，模拟实验法等)；“探究性实验与验证性实验比较”、“经典性实验比较”、“以教材知识为背景的实验题材归纳比较”、“教材中实验变量(自变量、因变量)比较”等等。
　　另外，设计类实验中常常提供实验器材、药品，如能明确它们的用途和使用方法，往往能从中发现实验设计的思路和方法，甚至具体的实验步骤。简单总结如下：
　　常用的化学试剂：NaHCO3――提供CO2；NaOH――用于吸收CO2或改变溶液的pH；NaCl--配制生理盐水及其他不同浓度的盐溶液，可用于测定动物细胞内液的浓度或用于提取DNA；龙胆紫或醋酸洋红――碱性染料，用于染色体染色等。
　　实验条件的控制方法：增加水中氧气――泵人空气或吹气或放入绿色植物；减少水中氧气――容器密封或油膜覆盖或用凉开水；除去容器中CO2――NaOH溶液；除去叶片中原有淀粉――置于黑暗环境；除去叶片中叶绿素――酒精隔水加热；除去光合作用对呼吸作用的干扰――给植株遮光；如何得到单色光――棱镜色散或彩色薄膜滤光；血液抗凝――加入柠檬酸钠；灭菌方法――微生物培养的关键在于灭菌，对不同材料，灭菌方法不同：培养基用高压蒸气灭菌；接种环用火焰灼烧灭菌；双手用肥皂洗净，擦干后用75％酒精消毒；整个接种过程都在实验室无菌区进行等。
　　2.1.2　调查法
　　调查是科学探究常用方法之一。调查类实验(实习)涉及调查方案的制定，随机取样、确定样本的大小、设计记录数据的表格、对调查结果的整理和分析、计算等(具体比较见表4)。
　　2.1.3　模拟法
　　有些科学实验由于受到一些特殊因素的制约，不能或不许直接对研究对象进行实际实验。为了获得对研究对象的认识，以揭示其本质和规律，通过对替代物的实验来获取经验性材料，这种方法叫做模拟法。复习时重点掌握教材中的案例(表5)，帮助学生分析模拟的过程与结论。
　　
　　2.2　理性思维方法
　　2.2.1　类比推理法
　　类比推理又称类比法，它是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其它属性也相同的推理。在科学研究中，类比推理是提出假说的重要途径，往往可以导致新发现、新理论。但是，应当注意的是，类比推理的结论具有或然性，可能是正确的，也可能是错误的，其证实或证伪还需要通过观察或实验。在高考复习时要带领学生复习教材中的例子(表6)，以此训练学生思维，利于学生解答高考试题中的有关类比推理的试题。
　　2.2.2　演绎推理法
　　演绎推理是从一般到个别，从普遍到特殊的推理方式。从一般(普遍)到特殊(个别)，根据一类事物都有的一般属性、关系、本质来推断该类中的个别事物所具有的属性、关系和本质的推理形式和思维方法。通常用三段论式的演绎推理过程来理解，如必修1中“1969年，人们在坠落于澳大利亚启逊镇的陨石中发现了氨基酸，这些氨基酸不是来自地球。由此你可以作出什么推测?”这可以看成是三段论式的演绎推理。大前提：氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质是生命活动的主要承担者；小前提：陨石(非地球来源)中有氨基酸；结论：陨石中存在生命形式。
　　高考试题中尤以遗传题、实验题考查演绎推理较多，演绎推理法对于学生的逆向思维的培养，对于学生能力的提高都有很好的作用。如2006年全国I卷的第31题第4问(试题略)。复习时注意演绎过程，让学生重点体会教材中的例子。
　　再如必修3第49页生长素的发现过程强调了“科学重视实证”，也强调了“逻辑推理过程”，并用技能训练栏目对学生的推理能力作了训练。这里所涉及到的严谨的逻辑推理，多数指的是演绎推理。第69页进一步探究“根据你对影响酵母菌种群数量增长的因素作出的推测，设计实验进行验证。”
　　2.2.3　模型法
　　必修1中的模型概念：人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。高中生物中涉及模型法的案例较多。
　　
　　3　复习建议
　　
　　科学方法的复习尤其要重视科学思维的训练，即努力使学生将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式。因此，为了达到较好的复习效果，在复习每一类科学方法时，除了掌握系统知识外，要进行配套试题的强化训练。
　　3.1　训练高考试题
　　因为高考试题的设计比较严密，尤其是生物实验的设计有较强的逻辑性，有利于培养学生科学方法(尤其是逻辑思维习惯)。教师和学生都要认真研究如何提出问题、做出假设、安排实验步骤、收集检验实验数据、得出实验结论等问题。
　　3.2　力所能及自编习题进行强化训练
　　充分利用一些新的科技成果和学生能够接受的现代科学知识；科学史料，如重大生物学问题的解决过程，重大生物学理论形成发展的过程，生物科学工作者的简要生平及其具体科研工作的思路和方法，经典实验研究中的一些资料和数据等。通过编制类比题组，进行系列题组的训练，可分别用于审题、概念辨析、思维比较等专项练习，从而有效地解决学生在解题过程中的审题不清、概念混淆、思路混乱等常见问题。