探究实验类题目的常见失分类型及备考策略

北京

探究实验题是高考中常见题型，由近几年的高考试题可以发现，高考对学生的实验设计、实验分析及评价等能力要求逐年提高。要突破探究实验题除了抓好常规复习、关注科学研究思维及科学方法培养，还要将学生在答题时常见失误题型进行分析，找出错误原因并提出应对策略。

一、探究实验试题常见失分题型及解题策略

1.解答“对照类试题”常见错误及解决策略

在高考试题中有关对照类试题考查较多，对于题干中给出对照组的试题学生较易解答，但灵活运用对照解决问题，学生就容易出错。

【例题1】为研究赤霉素（GA3）和生长素（IAA）对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5 cm长的部分（茎芽），置于培养液中无菌培养（如图1）。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。

图1

图2

从图2中B组的数据可知，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的_________倍、IAA单独处理的_________倍，由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协作的关系。

【常见错误】此题多数学生会得出2和2.89的答案，原因是学生直接用B组中两种激素作用的结果13分别与GA3的作用结果6.5、IAA的作用结果4.5去求比值，导致得出错误的答案。学生答错的原因：一是解题时忽略了空白对照的存在，二是没能有效获取题干信息。题干强调的是激素作用结果的比较，即结果一定要注意对照实验的实验对象的生长情况。

【解题策略】此类试题的解答要强调对照实验的重要作用，理解对照实验处理的思想。分析实验数据时要与对照组做好比较，准确获取题目信息，从而正确解题。

【答案及解析】正确答案是3.6和18。两种激素作用的结果是9（即实验组-对照组=13.0-4.0）；GA3作用结果是2.5（即实验组-对照组=6.5-4.0）；IAA作用的结果是0.5（即实验组-对照组=4.5-4.0）。

2.解答“实验原理类试题”常见错误及解决策略

实验原理是实验设计的依据和思路。实验原理要遵循实验的科学性原则。高考中的实验原理类试题主要有两类：一是检测类试题，二是提供一个已完成的实验，根据实验的过程和步骤等填写实验原理。

【例题2】库尔勒香梨果实中存在游离态和结合态两大类呈香物质。结合态呈香物质大部分以糖苷形式存在，本身没有香气，但在β-D-葡萄糖苷酶的作用下能分解释放出具有挥发性的游离态呈香物质。若香梨在贮藏期间上述转变过程迅速，会导致部分香气成分丧失，影响果实的风味和品质。科研人员进行了相关实验（实验结果如图3所示），请分析回答：

图3

（1）本实验的目的是________________________________________________。

（2）本实验的原理：

① __________________________________________________________________________________；

②____________________________________________________________________________________。

（3）实验步骤：

①提取样液：定期称取不同贮藏条件下的香梨10.0 g，立即在液氮下研磨成粉末，加入经适量预冷的pH 6.0缓冲液，在冰浴下研磨成匀浆，于4℃条件下离心获得的上清液即为β-D-葡萄糖苷酶粗提取液，用pH 6.0缓冲液定容至10 mL，置于4℃条件下保存备用。

②检测样液：在10 mL试管中依次加入0.6 mL缓冲液，1.0 mL酶粗提取液和10 mmol/L 对硝基苯-β-D-葡萄糖苷（对硝基苯-β-D-葡萄糖苷与结合态呈香物质结构相似）0.2 mL混合均匀，迅速盖上试管塞后立即放到37℃条件下反应60 min后，加入Na2CO3终止反应，反应后有对硝基苯酚生成，且对硝基苯酚在碱性环境下显黄色。然后在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定其吸光值。

（4）实验结论：在四种不同条件下贮藏的香梨中游离态呈香物质均在贮藏4天时相对较多，在1%涂膜贮藏时，香梨的风味和品质最佳。

【常见错误】在解答此题时，学生出现错误的主要原因是不知道从哪破题，不明确实验原理包含的要素有哪些，这就导致了学生写出的实验原理不够全面或表述方式不准确。此题学生失分的另一个因素就是获取信息能力不强，不能从题干中整理出有效信息。

【解题策略】实验原理是建立在实验操作和实验结果之间的理论联系。在实验原理中，蕴含本实验所依据的生物学理论（即教材中的结论性语句），依据此理论把实验目的中不可见过程转变成可见的途径和方法，其中也蕴含本实验具体的观测指标。

解决此类问题时，首先，要明确实验原理是进行实验的理论依据，是实验设计的整体思路。其次，要熟悉教材中涉及的相关反应、检测的方法，还要能够从新的情境中分析、概括出自变量、因变量及其相关的变化。最后，要清楚实验原理的表述模式：实验原理一般由三部分组成，即自变量和因变量的关系+因变量的观测指标+实验具体过程概括，在表述时一般用陈述句而不用疑问句，用肯定句而不用否定句。

【例题解析】要想解答此题就需要学生有较强的获取信息和分析能力，并学会运用生物学科科学思维来解决问题。从题干中可以获取到的信息是β-D-葡萄糖苷酶能分解结合态呈香物质，剩下的信息只能通过实验步骤获取，通过对实验步骤的逻辑分析，可以提炼出以下信息：对硝基苯-β-D-葡萄糖苷与结合态呈香物质结构相似；对硝基苯-β-D-葡萄糖苷在β-D-葡萄糖苷酶作用下生成对硝基苯酚；对硝基苯酚在碱性条件下呈黄色，测定对硝基苯酚的光吸收值，与标准液进行比较，可确定对硝基苯酚含量，进而计算出β-D-葡萄糖苷酶的含量。通过对上述信息的分析和整理得出实验的原理。

3.解答“实验目的类型题”常见错误及解决策略

确定实验目的是高考试题中常见的考查形式，较为基础，但能够科学准确地写出实验目的的考生并不多,如例题2第（1）小问。

【常见错误】此类试题学生失分的主要原因是不明确实验目的所包含的要素、不清楚实验目的与实验结论的前后关系，还有就是表达方式不准确。此题常见错误答案是“研究不同贮存条件下呈香物质含量变化”，这一答案错在没有准确地找到实验的因变量；另一类常见错误答案是“研究β-D-葡萄糖苷酶含量变化规律”，此答案忽略了自变量。

【解题策略】要想快速、科学、准确地写出实验目的，首先，要明确实验的自变量和因变量，理清自变量和因变量之间的关系。其次，要注意实验目的与实验结论之间的关系，参照实验的结论进行表述，实验结论中要体现的因变量是需要在此基础上概括提炼的，实验目的与实验结论一定是紧密联系的。最后，在描述实验目的时，要注意题目中涉及的是探究性实验还是验证性实验，从而按照“探究（验证）自变量对因变量的影响”的作答模式进行描述。由此可知，要想快速、科学、准确地写出实验目的，就要明确实验变量，并根据实验结论按照一定的模式来作答。

【例题解析】根据实验步骤和实验结果分析出实验的自变量和因变量。可以从图3中得出此题的自变量是“贮藏天数和不同贮藏条件”，因变量是反应物吸光后的“检测值”。“检测值”是本实验测量的结果，其间接地反映了香梨中β-D-葡萄糖苷酶的含量，故能真正地反映实验目的的因变量为“β-D-葡萄糖苷酶含量”，结合实验目的的描述方式可以得出准确的答案。

4.解答“实验结论类型题”常见错误及解决策略

通过对实验的分析得出实验结果和结论是高考实验类试题中的常见考点，而学生在表述实验结果或结论时经常出现表述不规范、不科学的现象。

【例题3】为研究苦马豆素（SW）对胃癌细胞凋亡的影响，科研人员进行了下列实验：取胃癌细胞进行培养。将制备好的细胞悬液放入恒温二氧化碳培养箱内，在适宜条件下培养一段时间后，加入不同浓度的SW，分别培养24 h、48 h、72 h后，统计结果如图4所示：

图4

将经实验处理过的胃癌细胞制成装片在显微镜下进行观察，可以观察到癌细胞出现了凋亡的特征。结合图中数据可以得出的结论是_______________________。

【常见错误】在解答此类试题时学生出现失误最主要的原因就是混淆了实验结果与结论，而作答“随培养时间、SW浓度的增加，胃癌细胞死亡率增大，SW浓度越大，培养时间越长，胃癌细胞存活率降低”。

【解题策略】实验结果或结论的得出首先需要明确两者的区别与联系，其次要知道实验结果或结论的表述要素和模式。实验结果是实验结束时所得出的数据或现象，而实验结论则是实验所证明的某种假设或者推论。探究性实验中的实验结果是指通过实验观察和记录得出的现象、数据等客观的可以再现的信息，它可能支持假设，也可能否定假设。探究性实验的结论是在整理、分析结果基础上概括得出的。

在表述实验结论时，学生应该知道实验结论的表述方式和包含的要素。类似问题可以按以下模型：（1）肯定或否定实验的效果；（2）随自变量的变化，因变量发生了相应的趋势性变化（升高或降低，增加或减少）。

【例题解析】此题目中的实验目的是研究SW对胃癌细胞凋亡的影响，自变量是不同浓度的SW和不同的培养时间，因变量是胃癌细胞存活率，这些信息是可从题目和图表中获取到的。根据这些信息绝大多数学生可以得出如下表述：SW对胃癌细胞的凋亡有诱导作用，且随SW浓度和培养时间增加，胃癌细胞存活率逐渐降低。但这并不是实验的结论，而是实验的结果。实验结果中的因变量是一个可以用数据表示的信息，实验结论中的因变量是在实验结果基础上进行整理、分析、概括得出的，一般不能用数据来表示。而实验结论的表述按照结论的要素和模型应为（1）SW对胃癌细胞的凋亡有诱导作用；（2）且随SW浓度和培养时间增加，诱导作用变得显著。

二、探究实验类试题备考策略

探究实验题是高考题中灵活性较大的一类试题，也是学生作答时失分较多的一类题。如何指导学生备考并顺利解答此类问题，下面是笔者的备考策略。

1.精研《考试大纲》，通过典型习题进行问题诊断

教师要精读、精研《考试大纲》，准确把握考试方向，并针对《考试大纲》的要求收集、整理出典型习题。在复习的基础上，让学生进行针对性练习，在解题过程中失分集中的问题必定是多数学生易错的问题，教师要进一步帮助学生明确失分原因。

2.注重探究实验过程的分析，明确每个过程之间的联系

在复习时要再次明确探究实验的一般过程，并分析清楚每一步实验操作的目的、意义及作用，其次要针对学生易错的类型题进行问题分析及解题策略指导。明确实验目的是解决探究实验的一个重要突破口，引导学生学会分析实验目的，从实验目的中找出实验的自变量和因变量，并让学生明确实验目的与实验结论的对应关系，这样可以帮助学生掌握实验的整体进而有利整个探究实验问题的解决。在备考中要帮助学生理清楚实验结果与实验结论的区别与联系，这对于准确写出实验结论及明确实验目的是至关重要的。

3.强化学生获取信息的能力，准确获取有效信息

纵观多年学生答题时的失分原因，除了基础知识掌握不准确外，学生获取信息能力的欠缺是失分的重要原因。高考生物试题背景往往比较新，学生对考题背景材料比较陌生，能否从题目中准确获取信息至关重要。在复习备考时教师要注重培养学生图文信息的获取及图文信息转换的能力。

4.关注学生易错问题，建立错题库

在答题时不同学生失分的原因可能各不相同，但多数学生失分的题目类型是相同的。这就提示教师需注重易错题的积累，在备考中要侧重强化，避免此类失分情况再出现。教师可把学生失分集中的问题建立错题库，并针对性地进行问题诊断，明确失分原因，再结合学生具体学习情况进行反馈式训练，强化学生的正确思维、方法，去除“错的思维惯性”。

此外，教师根据易错题出现的频率，进行归类分析，尝试建立解决问题的策略。这样也能够帮助学生认清问题本质，从而提高解题准确性。