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有的放矢,对点作答

2015-09-10周端景

考试周刊 2015年80期

周端景

摘 要: 在新课程推动下,高中新教材实验内容的更新和扩充及教学要求的明确和提高,生物实验题作为每年高考必考的主要题型,赋分值大且区分度高,是高考生物复习的重点和难点。近年来实验高考试题越来越重视学生的能力考察,包括理解能力、实验探究能力、获取信息的能力和综合应用能力。本文针对近年生物实验题的常考题型,从知识与技能的结合点探讨解题技巧,配以典型例题加以分析,帮助学生有的放矢、对点作答完成生物实验题。

关键词: 生物实验题 常见题型 解法探讨

一、常见实验题考点一:分析题干,确定实验变量

生物实验题中变量的确定一般不会太难,明确实验三变量内涵是解题的关键。

例题1:某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。小组成员分别选用花菜、辣椒和蒜黄为材料,并将每样等量分成两组后分别放置在20℃和-20℃条件下培养,再分别进行DNA粗提取。提取后每组的DNA用二苯胺进行颜色鉴定,比较溶液的颜色深浅,结果如下表:

(注:“+”越多表示蓝色越深)

(2)该实验的自变量是?摇 ?摇?摇?摇,因变量是?摇?摇 ?摇?摇,无关变量有?摇?摇 ?摇?摇(写出2种即可)

根据实验变量的3个含义,可以这么理解:自变量——实验人员明确目的,有意为之改变的变量,如此题中“不同材料和不同保存温度”都是我们设定的,都是自变量;因变量——能够具体测量的指标或者能直观观察到的现象,如此题中“DNA提取量(溶液的颜色深浅)”;无关变量——从影响实验结果的因素分析,即不是人为设定的,但会影响实验过程和结果的变量,如所用仪器的规格大小,植物的新鲜程度等。

二、常见实验题考点二:拟定课题名称

解题思路:分清实验类型,明确实验目的。如果是验证性实验,那么实验目的一般直接在题干中直接体现。课题名称一般需结合实验原理。常用格式:验证……(因)对……(果)的影响或关系,有时需要阐述具体的影响或关系(例题2)。若是探究性实验,则实验目的一般没有直接体现,需把题干中提出的问题陈述出来,实验课题必须体现自变量和因变量之间的关系和实验目的。常用格式:探究……探究……(因)对……(果)的影响(或关系)。(例题3)

例题2:为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,请用所给实验材料,完成下列实验步骤并回答下列问题:

(1)请拟定该实验的课题名称:

通过此题的关键词“验证、矮化特性、赤霉素的含量”,判定此题是验证性实验题,赤霉素的含量是此题的“因”,“矮化特性”是此题的果,所以此题参考答案为:验证赤霉素对某大豆品种的矮化特性具有抑制(解除)作用。

例题3:为了解酒精对细胞的毒害作用,某研究性学习小组开展了探究实验……请分析回答下列问题。

⑤实验结果如下:

同理,通过此题关键词“探究实验”及图表分析,得出“酒精溶液浓度”是此题的“因”,而“平均成活率”是此题的“果”,所以根据套路得出本实验的课题名称是:探究不同的酒精溶液浓度对细胞成活率的影响。

三、常见实验题考点三:补充实验步骤

此类题型有相应的套路,实验步骤的一般顺序如下:

步骤1:材料器具的准备。包括分组、编号、无关变量处理等,注意针对不同材料的语言表述稍加处理,例如:①植物:“长势相同、同种”;②动物:“生长发育状况相同、同性别”;③溶液:“大小相同的试管(或其他器具)”、“加入等量适宜浓度的某溶液(或已知浓度)”。

步骤2:进行实验处理,需设置实验组和对照组。例如:甲组……(施加实验变量,如加入适量某浓度的溶液、饲喂……注射……);乙组……(施加等量作为对照的处理或不做处理)。

步骤3:培养(或处理)、观察现象或记录数据。实验基本是将两套(或多套)装置放在相同且适宜的环境中培养(或其他相同方法处理),一段时间后观察,做好记录(计算出平均值)。注意:检测指标(实验结果)一般为因变量,可分两种:可操作性的观察指标或具体的测定指标。

例题4:为了验证甲状腺激素的生理作用,试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标,根据给出的实验材料和用具,设计实验步骤,预测实验结果,并做出分析。

(1)材料和用具:日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠两组,甲状腺激素溶液,蒸馏水,

灌胃器,耗氧量测定装置,小动物活动测定仪等。

(实验提示:给药途径为每日灌胃,给药剂量和仪器操作不做要求,室温恒定。)

(2)方法与步骤:?摇?摇?摇?摇?摇?摇。

(3)结果预测与分析:?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇。

题意分析:根据解题套路,得出相应答案如下:

①将日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠分为两组并分别标记为甲组和乙组,然后分别用耗氧量测定装置、小动物活动测定仪测定与记录大白鼠的耗氧量和活动量。

②设置实验组(有单一变量)和对照组(无单一变量):每日用灌胃器给甲组大白鼠灌喂甲状腺激素溶液,给乙组大白鼠灌胃等量的蒸馏水,饲养一段时间。

③定期测量与记录甲、乙两组大白鼠的耗氧量和活动量。

四、常见实验题考点五:改错题

无论什么实验题都要遵循基本准则,所以该类实验题可以用以下步骤检查:

1.检查实验原理、原则:检查是否遵循实验原理;检查是否遵循实验设计原则,如有无对照实验,看实验是否遵循单一变量原则。

2.检查实验过程:有没有科学性错误、是否违背实验原理、语言文字表达是否应用专业术语,一定要避免方言、俗语在答案中出现。

3.检查实验器材:是否“物尽其用”,一般情况下,题目所给的器材都有用,除特殊说明外不允许额外添加实验器材。如有的题目给的材料是“生理盐水”,那么我们答题的时候就要考虑这“生理盐水”是单独使用还是用来配置相应的药剂。

4.检查实验结果是否合理:一般情况下实验结果要符合实验原理,验证性实验一般只有一种结论,而探究性实验可能有多种结论,都需要与实验目的相对应。

例题5:生物进化的实质是种群基因频率的改变,其中影响种群基因频率的因素有很多,如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变等。某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响,选择纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性,基因位于常染色体上。实验过程如下:

①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;

②让子一代果蝇连续自由交配5次,同时在每一代中都除去残翅果蝇;

③当子六代所有长翅果蝇自由交配后,统计子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;

④根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率,得出结论。

请分析回答:

(1)该实验过程的设计是否科学?请说出你的理由。

(2)若让你对此实验过程进行改进,请设计出改进后的步骤。

①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交,获得子一代雌雄果蝇;

②将F1分成甲、乙两组,让其分别?摇?摇?摇?摇?摇?摇;

③当F6分别自由交配后,分别统计?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇;

④根据甲、乙两组中残翅果蝇百分比,分别计算出?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇。

(3)请预期这种人工选择对种群基因频率的影响。

题意分析:

本题是比较典型的实验评价题,根据解题套路从以下5个方面考虑:

①看有无对照实验,如果有,看对照实验的设计是否合理:本实验无对照实验。此实验应该分为两组,甲组无人工选择,乙组有人工选择。

②看实验是否遵循单一变量原则:本实验没有对照实验,不存在果蝇生活条件差异这项内容,所以没有单一变量。

③看实验步骤的顺序是否合理,步骤是否完整:不合理、不完整。应该对甲组不进行人工选择,让子一代果蝇连续自由交配6次,统计子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率,得出结论。

④看是否采取正确的方法进行实验结果的检测和记录:正确。

⑤看对实验结果的预测与分析是否合理:本实验不合理,不能得出实验结论。实验结果应该分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比,根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比,分别计算出甲、乙两组中B、b基因在种群中的基因频率,比较得出结论。

【参考答案】(1)不科学,没有对照实验。(2)②连续自由交配5次,同时将乙组在每一代中都除去残翅果蝇;③甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比;④甲、乙两组中B、b基因在种群中的基因频率,比较得出结论;(3)这种人工选择将导致B基因的频率增大,b基因的频率减小。

五、常见实验题考点四:描述(或预测)实验结果,总结实验结论

首先要明白实验结果和结论如何区别?实验结果一般为因变量,可分两种:可操作性的观察指标或具体的测定指标。实验结论要针对实验目的阐述。

1.在验证性实验中,实验结果和结论是“预料之中”的,对应实验目的。

例题6:为了验证甲状腺激素的生理作用,试以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标,根据给出的实验材料和用具,设计实验步骤,预测实验结果,并做出分析。

(1)材料和用具:日龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠两组,甲状腺激素溶液,蒸馏水,灌胃器,耗氧量测定装置,小动物活动测定仪等。

(实验提示:给药途径为每日灌胃,给药剂量和仪器操作不做要求,室温恒定。)

(2)略

(3)结果预测与分析:?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇。

结果预测与分析:

实验目的中有“验证……”因此本实验是验证性实验,结果和结论只有一种情况。

实验结果预测:未给甲状腺激素时,甲、乙两组大白鼠的耗氧量和活动量相近。给甲组大白鼠甲状腺激素后,其耗氧量和活动量均大于乙组。

结果分析:甲状腺激素能促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解,提高神经系统的兴奋性,从而使耗氧量和活动量加大。

2.而在探究性实验中,由于实验结果有多种可能性,且一个结果对应一个相应的结论,因此结果和结论也是多个。

例题7:现有一种植物种子,已知它的萌发与水分、温度、氧气有关,但不知道其萌发是否与光照有关,为探究光的有无对该植物种子萌发的影响,请你根据相关实验材料设计实验并得出结论。

结果预测与分析:

(1)确定实验目的。题目中有“探究”字眼,由此可确定本实验是探究性实验,实验的目的是探索光的有无对该植物种子萌发的影响。实验结果和结论不是唯一的。根据题意,可以设置成A组(黑暗)与B组(有光)两组,通过比较两组种子的萌发量得出本实验可能的结果及相应结论:①A组(黑暗)萌发率高于B组(有光),说明光照对该种子的萌发有抑制作用。②A组(黑暗)萌发率低于B组(有光),说明光照对该种子的萌发有促进作用。③A组(黑暗)萌发率与B组(有光)相差无几,说明光照对该种子的萌发无关。

总之,解答实验设计题,首先要认真审题,理清题目要求;其次,遵循实验设计原则精心设计实验步骤;再次,综合分析实验结果,得出结论。学生如果能熟练地把握此类实验设计题的要点,就能驾轻就熟地掌握实验设计类试题的解题方法,当再次遇到新情境实验设计题时也能灵活变通,理清解题思路,取得好成绩。

参考文献:

[1]邹小艳.高中生物实验设计题的解题思路.

[2]赵正根,邱海平.高中生物常见实验题型.