科学探究类实验题例析
2015-01-15褚夫晔
褚夫晔
科学探究在本质上是科学家用来解决自然领域或科学问题的一图1种思维方式，追求知识的确凿性，用实验证据来证明.与其他形式的思维相比，科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性等特点；科学探究也是一种过程，有一定的活动程序或阶段，从发现问题到解决问题，一般过程如图1所示.在探究活动中除了遵循一定的步骤外，还要采用一系列的科学方法.
虽然新课程倡导探究性学习理念，但高考试题要求学生独立完成全程性探究实验的各个方面的可能性较小，而要求学生对探究过程中的个别方面，也就是对某个局部进行科学的补充可能性较大.
一、补充完善类实验——一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善.常让考生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论.
例1（2013年高考新课标卷）已知大麦在萌芽过程中可以产生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶.为验证这一结论，某同学做了如下实验：
回答下列问题：
（1）α-淀粉酶催化水解可生成二糖，该二糖是.
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的，这两只试管中淀粉量不同的原因是.
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该试验中GA的作用是.
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明.
解析（1）α-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的结构单体是葡萄糖，其水解后生成的二糖由两个葡萄糖组成，所以此二糖为麦芽糖.
（2）试管1和试管2两组进行对比，相互之间的自变量为是否有胚（或有无α-淀粉酶存在），因变量是试管中淀粉的含量.在此实验中淀粉的含量由生成的α-淀粉酶的量决定，α-淀粉酶含量高，则淀粉被水解的多，α-淀粉酶含量低，则淀粉被水解的少，无α-淀粉酶，则淀粉不被水解.检测时，加入碘液后，颜色较深的含淀粉多，颜色较浅的含淀粉少.
（3）以试管5作为空白对照，对比试管2和试管3，仅有试管3中的淀粉被分解，说明试管3有α-淀粉酶产生，而试管2没有淀粉酶产生.由此，可以推断GA溶液在无胚的情况下可诱导种子生成α-淀粉酶，继而促进了淀粉的水解.
（4）观察试管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且当GA含量越多时，试管中的淀粉越少.由此可推测，GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好.
答案：（1）淀粉 麦芽糖 （2）少 带胚的种子保温后能产生α-淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成α-淀粉酶 （4）GA浓度高对a-淀粉酶的诱导效果好
例2研究表明，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进细胞中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素对细胞伸长的促进作用.现以黄花豌豆幼苗切段为实验材料，请设计实验验证乙烯对生长素促进细胞伸长的抑制作用.
实验工具及材料：黄花豌豆幼苗若干、剪刀、刻度尺、培养皿、烧杯、培养液、五种一定浓度梯度的生长素溶液（其中含最适浓度）、一定浓度梯度的乙烯、清水、滤纸等.
实验步骤：
①取生长状况相同的豌豆幼苗，；
②取标号为A、B、C、D、E的五只培养皿，分别加入相同的培养液和不同浓度的生长素溶液，将五组豌豆茎切段放入培养皿内，置于相同条件下培养；
科学探究在本质上是科学家用来解决自然领域或科学问题的一图1种思维方式，追求知识的确凿性，用实验证据来证明.与其他形式的思维相比，科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性等特点；科学探究也是一种过程，有一定的活动程序或阶段，从发现问题到解决问题，一般过程如图1所示.在探究活动中除了遵循一定的步骤外，还要采用一系列的科学方法.
虽然新课程倡导探究性学习理念，但高考试题要求学生独立完成全程性探究实验的各个方面的可能性较小，而要求学生对探究过程中的个别方面，也就是对某个局部进行科学的补充可能性较大.
一、补充完善类实验——一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善.常让考生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论.
例1（2013年高考新课标卷）已知大麦在萌芽过程中可以产生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶.为验证这一结论，某同学做了如下实验：
回答下列问题：
（1）α-淀粉酶催化水解可生成二糖，该二糖是.
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的，这两只试管中淀粉量不同的原因是.
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该试验中GA的作用是.
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明.
解析（1）α-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的结构单体是葡萄糖，其水解后生成的二糖由两个葡萄糖组成，所以此二糖为麦芽糖.
（2）试管1和试管2两组进行对比，相互之间的自变量为是否有胚（或有无α-淀粉酶存在），因变量是试管中淀粉的含量.在此实验中淀粉的含量由生成的α-淀粉酶的量决定，α-淀粉酶含量高，则淀粉被水解的多，α-淀粉酶含量低，则淀粉被水解的少，无α-淀粉酶，则淀粉不被水解.检测时，加入碘液后，颜色较深的含淀粉多，颜色较浅的含淀粉少.
（3）以试管5作为空白对照，对比试管2和试管3，仅有试管3中的淀粉被分解，说明试管3有α-淀粉酶产生，而试管2没有淀粉酶产生.由此，可以推断GA溶液在无胚的情况下可诱导种子生成α-淀粉酶，继而促进了淀粉的水解.
（4）观察试管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且当GA含量越多时，试管中的淀粉越少.由此可推测，GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好.
答案：（1）淀粉 麦芽糖 （2）少 带胚的种子保温后能产生α-淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成α-淀粉酶 （4）GA浓度高对a-淀粉酶的诱导效果好
例2研究表明，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进细胞中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素对细胞伸长的促进作用.现以黄花豌豆幼苗切段为实验材料，请设计实验验证乙烯对生长素促进细胞伸长的抑制作用.
实验工具及材料：黄花豌豆幼苗若干、剪刀、刻度尺、培养皿、烧杯、培养液、五种一定浓度梯度的生长素溶液（其中含最适浓度）、一定浓度梯度的乙烯、清水、滤纸等.
实验步骤：
①取生长状况相同的豌豆幼苗，；
②取标号为A、B、C、D、E的五只培养皿，分别加入相同的培养液和不同浓度的生长素溶液，将五组豌豆茎切段放入培养皿内，置于相同条件下培养；
科学探究在本质上是科学家用来解决自然领域或科学问题的一图1种思维方式，追求知识的确凿性，用实验证据来证明.与其他形式的思维相比，科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性等特点；科学探究也是一种过程，有一定的活动程序或阶段，从发现问题到解决问题，一般过程如图1所示.在探究活动中除了遵循一定的步骤外，还要采用一系列的科学方法.
虽然新课程倡导探究性学习理念，但高考试题要求学生独立完成全程性探究实验的各个方面的可能性较小，而要求学生对探究过程中的个别方面，也就是对某个局部进行科学的补充可能性较大.
一、补充完善类实验——一般给出了具体的材料及条件，要求对已有的实验设计进行补充和完善.常让考生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期实验结果或结论.
例1（2013年高考新课标卷）已知大麦在萌芽过程中可以产生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶.为验证这一结论，某同学做了如下实验：
回答下列问题：
（1）α-淀粉酶催化水解可生成二糖，该二糖是.
（2）综合分析试管1和2的实验结果，可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的，这两只试管中淀粉量不同的原因是.
（3）综合分析试管2、3和5的实验结果，说明在该试验中GA的作用是.
（4）综合分析试管2、3和4的实验结果，说明.
解析（1）α-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的结构单体是葡萄糖，其水解后生成的二糖由两个葡萄糖组成，所以此二糖为麦芽糖.
（2）试管1和试管2两组进行对比，相互之间的自变量为是否有胚（或有无α-淀粉酶存在），因变量是试管中淀粉的含量.在此实验中淀粉的含量由生成的α-淀粉酶的量决定，α-淀粉酶含量高，则淀粉被水解的多，α-淀粉酶含量低，则淀粉被水解的少，无α-淀粉酶，则淀粉不被水解.检测时，加入碘液后，颜色较深的含淀粉多，颜色较浅的含淀粉少.
（3）以试管5作为空白对照，对比试管2和试管3，仅有试管3中的淀粉被分解，说明试管3有α-淀粉酶产生，而试管2没有淀粉酶产生.由此，可以推断GA溶液在无胚的情况下可诱导种子生成α-淀粉酶，继而促进了淀粉的水解.
（4）观察试管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且当GA含量越多时，试管中的淀粉越少.由此可推测，GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好.
答案：（1）淀粉 麦芽糖 （2）少 带胚的种子保温后能产生α-淀粉酶，使淀粉水解 （3）诱导种子生成α-淀粉酶 （4）GA浓度高对a-淀粉酶的诱导效果好
例2研究表明，低浓度的生长素促进细胞的伸长，但生长素浓度增高到一定值时，就会促进细胞中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素对细胞伸长的促进作用.现以黄花豌豆幼苗切段为实验材料，请设计实验验证乙烯对生长素促进细胞伸长的抑制作用.
实验工具及材料：黄花豌豆幼苗若干、剪刀、刻度尺、培养皿、烧杯、培养液、五种一定浓度梯度的生长素溶液（其中含最适浓度）、一定浓度梯度的乙烯、清水、滤纸等.
实验步骤：
①取生长状况相同的豌豆幼苗，；
②取标号为A、B、C、D、E的五只培养皿，分别加入相同的培养液和不同浓度的生长素溶液，将五组豌豆茎切段放入培养皿内，置于相同条件下培养；
