浅研深度学习之高中生物实验与探究答题技巧.pdf

166No.02 2022GLOBAL CHARITY教学与教法浅研深度学习之高中生物实验与探究答题技巧赵芳（云南省普洱市景东彝族自治县银生中学）摘要：生物实验与探究在高中生物学课程中占有重要地位。本文针对高中生物实验与探究中常见的答题技巧进行探讨，重点介绍了深度学习在这一领域的应用。文章首先介绍深度学习在高中生物教学中的应用。接着，本文从实际教学设计的案例出发，分析实验类专题在讲授中的难点，根据相关理论知识制定解决方案。关键词：深度学习；高中生物实验；探究；答题技巧高中生物实验与探究是生物学学习中不可或缺的一部分，通过实验与探究，可以使学生深入了解生物学的知识体系，并培养学生的科学思维和实验技能。然而，在实验与探究中，学生常常遇到一些难以应对的问题，比如实验材料的选择、数据处理和数据分析等方面。因此，本文将重点介绍高中生物实验与探究中常见的答题技巧，及其与深度学习结合的应用，以期为高中生物实验与探究的学习提供有效的参考依据。一、深度学习在生物学教育中的应用深度学习是指利用深度学习技术来提高学生学习的效果和质量。在生物学教育中，深度学习可以应用于以下方面：（一）生物数据分析生物学涉及大量的数据和图像，如基因序列、蛋白质结构、细胞图像等。深度学习可以用于处理和分析这些数据，帮助学生了解生物学的基本概念和科学方法。（二）生物图像处理生物图像处理是将数字图像处理技术应用于生物学领域的一种技术，包括细胞图像分析和医学影像分析等。深度学习可以用于生物图像的分析和分类，帮助学生了解生物图像处理的基本概念和技术。（三）生物模型建立生物模型是指对生命现象进行数学建模和仿真的一种方法，可用于揭示生物系统的运行原理和机制。深度学习可以帮助学生构建生物模型，并提高生物模型的预测精度和可靠性。二、高中生物实验与探究答题技巧（一）高中生物实验与探究题型概述高中生物实验与探究题型主要分为以下几类：类型能力要求实验设计题要求考生根据给定的实验条件，设计实验步骤、材料和方法，并预测实验结果数据处理题要求考生根据实验数据，进行数据处理、分析和解释，理解实验结果的意义和影响探究分析题要求考生根据给定的生物现象或问题，进行探究分析和思考，提出可能的解释和解决方案实验报告题要求考生根据完成的实验，撰写实验报告，包括实验目的、方法、结果、分析和结论等内容在考试中，以上几类题目往往会结合生物知识点进行考查，考生需要充分理解生物概念、原理和实验方法，掌握实验设计和数据处理技能，同时具备逻辑思维和分析能力，才能够应对各类生物实验与探究题目。（二）高中生物实验与探究答题技巧案列分析1.案例展示回复真题回顾 1.（2022 年乙卷）某研究小组进行了下列相关实验。分别给甲、乙、丙三组家免静脉注射等量的0.9%NaCl溶液、TH、TSH。培养相同的时间后分别测定三组家兔血中 TH 的含量，发现注射的 TH 和 TSH 都起到了相应的调节作用。回答下列问题。丙组 TH 的合成量 大于 甲组。乙组和丙组 TH 的合成量不相同，原因是 乙组注射外源 TH，使 TH 合成减少，丙组注射 TSH 促进 TH 的合成 。解析：根据实现描述，丙组注射TSH，作用与甲状腺，会促进甲状腺的活动，促进 TH 的合成。乙组注射外源TH，直接导致家兔体内 TH 水平升高，会让自身 TH 合成减少，所以丙组 TH 的合成量大于甲组。回顾 2.（2021 年乙卷）若以 pH 作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2 固定方式。（简要写出实验思路和预期结果）实验思路：取生长状况相同的植物甲若干，均放在正常湿润的环境中培养一段时间，检测夜晚某一时间液泡中的 PH，又将所有植株放置在干旱环境下培养相同的时间，其余条件相同且适宜，一段时间后，再次检测夜晚同一时间液泡中的 PH，求取平均值，对比两次 PH 的大小。预期结果：干旱环境下测得 PH 平均值低于正常环境下测得 PH 解析：实验需验证甲在干旱环境中存在这种特殊固定方式，自变量为植物所生活的环境，因变量是液泡 PH1672022 年第 02 期环球慈善教学与教法的大小。根据题目信息可知，这类植物晚上气孔打开吸收 CO2，吸收的 CO2通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的 CO2可用于光合作用。要以 pH 作为检测指标，可以用两组植株放在干旱和正常环境下培养对比 PH，也可以用同一组植株改变培养环境对比 PH。实验与探究题答题技巧小结a.找出题目中的实验目的 找目的b.根据实验目的和实验情景（表格、图形）明确自变量和因变量 明变量c.根据实验目的和变量分析题目，进行作答 理关系课堂训练练 1.（2018 年云南省一模卷）为探究桑叶提取液对降低糖尿病大鼠血糖浓度的效果，研究小组进行了如下实验：将 30 只实验鼠随机均分成 A、B、C 三组，给 A组和B组如何处理获得数据一？再如何处理获得数据二？组别大鼠数量（只）数据一 血糖浓度（mmol/L）数据二 血糖浓度（mmol/L）A1018.62+3.0810.12+2.65B1019.46+3.9819.00+2.70C103.85+1.283.94+2.20找目的：探究桑叶提取液对降低糖尿病大鼠血糖浓度的效果明变量：自变量：桑叶提取液的有无因变量：糖尿病大鼠的血糖浓度理关系：实验步骤将大鼠均分为三组，C 组不做处理为对照组，给 A 组和 B 如何处理后测定各组大鼠的血糖浓度，记录为数据一，观察数据一可知，A、B、两组大鼠的血糖浓度偏高，所对应的处理是注射等量且适量的糖尿病诱导剂。实验步骤的处理是给 A、B、C 三组大鼠分别灌喂何物质得到数据二，观察数据二可知 A 组大鼠血糖浓度有所下降，B 组大鼠血糖浓度基本不变，C组灌喂蒸馏水作为对照，所以 A 组处理是灌喂桑叶提取液 2mL/d，B 组处理是灌喂蒸馏水 2mL/d。由数据一和数据二综合可得出该实验结论是：桑叶提取液能降低糖尿病大鼠的血糖浓度，但不能降到正常水平。练 2.（2022 年甲卷）某同学从被石油污染的土壤中分离得到 A 和 B 两株可以降解石油的细菌，在此基础上采用平板培养法比较二者降解石油的能力，并分析两个菌株的其他生理功能。菌株透明圈大小平板平板A+B+-（3）为了比较 A、B 降解石油的能力，某同学利用步骤所得到的平板、进行实验，结果如表所示（“+”表示有透明圈，“+”越多表示透明圈越大，“-”表示无透明圈），推测该同学的实验思路是 找目的：比较 A、B 降解石油的能力明变量：自变量：菌株的种类、培养基是否含有氮源因变量：培养基是否出现透明圈、培养基的透明圈大小理关系：分析表格数据可知，实验的结果是：在平板 I 上，A 菌株降解石油的能力高于 B 菌株；在平板上，A 菌株仍然能降解石油，而 B 菌株不能降解。根据实验的单一变量和对照原则，推测该同学的思路是：在无菌条件下，将等量等浓度的 A 菌液和 B 菌液分别接种到平板 I 的甲和乙两孔处，平板也进行同样的操作，在相同且适宜条件下培养一段时间，比较两个平板的两孔处的透明圈大小并作记录，根据透明圈大降解能力强，透明圈小降解能力弱，进而比较 A、B 降解石油的能力。2.案例分析高中生物实验与探究的特点主要有以下几点：（1）实验与探究过程中，需要学生熟练掌握生物学科学方法，包括观察、实验设计、数据分析、结果判断等。同时，还需要学生具备一定的科学素养，包括科学思维、科学态度和科学知识等。（2）实验与探究题型多样，包括选择题、填空题、实验设计题、综合分析题等。其中，实验设计题和综合分析题是考察学生实验设计和数据分析能力的重要题型。（3）实验与探究题目涉及范围广泛，包括生物学基础知识、实验技能和科学素养等方面。因此，学生需要在平时的学习中注重综合素质的培养，全面提升自己的综合能力。在平时对实验情境类题目教学过程中，经常会遇到诸多问题，如教学课堂中缺乏真实性，实验情景类教学往往是在模拟的环境下进行的，这使得学生难以真实地了解现实生活中的情况。试题中出现相应情境时无法明确实验目的和做实验的意义，因此题目分析方向出现严重错误。还有在教学中难以涵盖所有情况，由于实验情境的复杂性和学生的限制，教师无法涵盖所有情况，因此学生可能无法了解所有的教学内容，只能见一题做一题，这样对学生的科学思维和科学探究素养有很大程度的考查。本案例在深度学习理论基础上，运用简单的思维将复杂的实验情景串联起来，先构建实验类题目的大框架，从大框架中拓展出各个小框架，并在小框架上分别设置168No.02 2022GLOBAL CHARITY教学与教法问题，由题目中获取的信息逐个解决问题。此过程穿插着生物数据分析，对多组数据从多角度进行分析，对比结果，或对题目中展示的图像进行再处理，转化成多种形式辅助理解，甚至在框架构建过程中构建小模型，完成抽象信息的转化，达到最终的目的。运用深度学习的方法进行授课后，经过课后学生反馈调查，发现学生反馈均比较好，表示已将该方法掌握，课后习题完成度较高的同时正确率得以保证。（三）高中生物实验与探究答题技巧归纳1.理解实验目的和方法：在回答实验题时，首先要仔细阅读题目中的实验目的和方法，并了解相关实验原理和步骤。2.注意实验数据和结果：在进行实验过程中，要记录实验数据和结果，并进行数据分析和比较。在回答实验题时，要将实验数据和结果纳入考虑范围，以便进行分析和解释。3.掌握实验原理和知识：在回答实验题时，需要掌握相关的实验原理和知识点。同时，也要结合实验过程和结果，对实验原理和知识进行深入理解和掌握。4.注意实验条件和误差：在进行实验过程中，要注意实验条件和误差。在回答实验题时，需要考虑实验条件和误差的影响，以便进行正确的分析和解释。5.熟练运用实验器材和技术：在进行实验过程中，需要熟练掌握实验器材和技术，并遵守实验操作规定。在回答实验题时，要准确描述实验器材和技术的使用方法和操作流程。6.综合分析实验结果：在回答实验题时，需要综合分析实验结果，并结合相关的实验原理和知识点，进行全面的解释和说明。同时，也要注意实验数据的可靠性和合理性，以免出现不符合实际情况的结论。三、总结深度学习在高中生物实验与探究答题技巧中的应用可以帮助学生更好地理解生物实验原理和答题技巧，提高答题准确率，也提升了学生的实践能力和科学素养。随着深度学习技术的不断发展和应用，它在生物教育中也有着重要的应用价值。我们可以将深度学习技术应用到高中生物课程中，实现更加生动、形象、直观的教学效果，同时也可以拓展学生的知识视野和培养其创造性思维能力。参考文献：1 程宁宁.高中生物分层教学反思 J.科学咨询（教育科研），2021（01）：266.2 卫慧.高中生物实验教学的有效性研究经验分析J.科学咨询（教育科研），2021（04）：281-282.3 万子翊，唐贇，范曾丽.基于新课标的高中生物实验教学研究 J.教育观察，2021，10（31）：104-106+124.4 周美英.高中生物教学中合作学习策略应用及效果探析 J.科学咨询（科技管理），2021（07）：265-266.课题题目：核心素养下高中生物深度学习策略研究立项编号：BFJC22043