决战高考高考生物实验设计题的解题思路

　　本报记者 吕晓艳

　　本期名师：张彩波哈三中生物组组长、特级教师

　　许多高三考生来电话咨询，高考生物实验部分会出哪些题型，解题时应该注意哪些问题？

　　指导要点

　　抓住重点，把握总体，构建“网络”，关注科学、

　　技术、社会现实问题。

　　从今年的高考考试大纲和考试说明中可以看出，理科综合测试对考生的能力要求比往年更高且更加具体，特别是在实验与探究能力方面。强调：a、能独立完成生物知识内容表所列实验（17个），并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。b、具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断等。c、能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修改。

　　物理、化学、生物均是以实验为基础的自然科学。生物实验题在高考试卷中由2000年占生物总分的20％增加到了2004年的36％，2005年实验的题量和考查力度比往年更大，实验题或以实验为背景材料的试题占的分值就有33分，占生物学科总分的45.8％，突出了理科教学中实验的重要地位。最近五年高考都突出考查设计实验的能力。总体的变化是：2000年考查设计实验步骤，在已给出原理、材料、第一步骤的基础上，让考生完成第二步及以后的实验步骤和实验结果；2001年设计对照实验；2002年考查学生对设计实验的评价，给出了学生的实验设计，要求学生对其合理性进行评价，同时提出自己的设计思路；2003年、2004年、2005年考查的则是设计完整实验方案的能力，但区别是2004年增加了对实验结果的解释，2005年则增加了让考生写出实验材料与主要用具的要求；围绕验证性实验，5年来从不同的角度加以考查，开放性越来越强，同时又开始关注“对教材中的实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力”的考查，这在2005年高考实验题30题（1）得以充分体现，也体现了素质教育中对创新能力的要求。

　　考试大纲规定的实验有17个，可大体分为四种类型：验证性、探索性、调查类、研究性学习———设计实验。近几年高考实验题，大体分为两种题型：

　　一、选择题。重点是综合考查考生平时对教材规定的验证性实验独立完成的情况。

　　例1、（2003年全国卷）第6题，在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是：A、产生气泡；B、溶液呈蓝色；C、溶液呈紫色；D、产生砖红色沉淀。

　　例2、（2005年全国卷）第5题，下列实验中所用试剂错误的是：

　　A.在观察植物细胞有丝分裂实验中，使用醋酸洋红溶液使染色体着色；

　　B.在提取叶绿体色素实验中，使用丙酮提取色素；

　　C.在DNA的粗提取与鉴定实验中，使用氯化钠溶液析出DNA；

　　D.在蛋白质的鉴定实验中，使用苏丹Ⅲ染液鉴定蛋白质。

　　例1考查了考生平时做实验时是否注意对实验现象及条件的把握。例2综合考查了考纲要求的四个重要的验证性实验。

　　变式训练：

　　在淀粉溶液和蔗糖溶液中，分别加入淀粉酶后鉴定淀粉和蔗糖是否被分解时，使用下列哪一种试剂？

　　A.菲林试剂B.双缩脲试剂C.碘液D.龙胆紫试剂下列实验可以证明细胞具有生命力的是：

　　①观察植物细胞有丝分裂②观察植物细胞的质壁分离与复原；

　　③叶绿体中色素的提取与分离④观察细胞质流动⑤DNA的粗提取及鉴定。

　　A、①②B、②④C、①②④D、③④⑤参考答案：（1）C（2）D（3）A（4）B

　　因此，对此类知识的复习（主要是教材中验证性实验9个），在复习中建议，重点掌握实验原理的确定、目的要求的明确、材料用具的选取、方法步骤的制定（关键步骤、实验的先后顺序、选择的方法等）、实验结果的观察和分析、实验结论的得出。

　　二、实验设计题：考纲中强调“具有初步探究的能力，包括确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断等”。一般的实验设计方案包含：

　　1、验证性实验:这类实验的特点是：题目给出实验目的、实验原理、在题干给定或自己选定（2005年我省考的理综卷下述例题）材料用具，要求考生据此设计实验步骤加以证实。它一般是已有明确的结论，用实验来验证结论。

　　2、探究性实验：这类实验的特点是：结论是通过实验探究而得出的。它的一般过程是，先进行实验假设，并对实验结果做出预测，设计实验方案，观察并记录实验现象和结果，将实验结果和预期对比得出实验结论。如：生长素的发现，光合作用的条件、场所和产物的发现过程，孟德尔遗传定律的发现等都是一个探究性的过程。近几年高考中，探究性实验题逐渐加强，主要是通过探究性实验的考查可以考查学生对教材基础知识、原理、生理作用的理解和应用能力。

　　例3：（2005全国卷）30.(1)(19分)植物叶片表皮上分布有大量的气孔。当组成气孔的细胞(保卫细胞)吸水后，会膨胀变形，气孔开启；反之细胞失水收缩，气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。要求写出实验材料与主要用具、实验步骤、预测实验结果并做出解释。

　　试题分析：

　　题干信息：①植物叶片表皮上分布有大量的气孔。

　　②组成气孔的细胞（保卫细胞）吸水时，膨胀变形，气孔开启；反之，细胞收缩，气孔关闭。

　　问题：以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验，证明气孔具有开启和关闭的功能。

　　要求：①写出实验材料与主要用具②实验步骤③预测实验结果并做出解释。

　　重点考查学生：①审题能力：对题干所给的信息正确理解和分析的能力。②获取信息，构建正确的思维模式。从题干及示意图，应该反映出的思维：a.用显微镜去观察气孔的细胞的开闭；b.植物细胞的吸水与失水可通过质壁分离及复原实验（验证性）证明；c.实验原理：通过渗透作用吸水或失水，可通过设计实验人为造成细胞液与外界溶液的浓度差———如何去体现浓度差是实验的关键。③实验的基本操作技能：显微镜如何使用，装片如何制备等。④如何预测并解释结果。

　　例4：某同学由温度能影响酶的活性联想到温度能否影响甲状腺激素的活性。为了探索这一问题，他做了下面实验。

　　实验步骤：

　　①取三只相同的洁净玻璃缸，编上号，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水。

　　②取30只蝌蚪，分成三等份，分别放入A、B、C号玻璃缸中，三只玻璃缸放在相同的外界条件下培养。

　　③同时向A、B、C号玻璃缸中分别投入普通饲料、甲状腺制剂拌匀的饲料、用60℃热水处理一小时的甲状腺制剂拌匀的饲料。

　　④过几天比较蝌蚪的发育状况。

　　a、在实验步骤的叙述中，存在一些不妥或不严密之处，请指出并加以改正；

　　b、预测实验现象及结论；

　　c、通过上述实验能体现出，实验设计应遵循的基本原则是？

　　此题是我省一模试题，题的切入点是今年考纲中“能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修改”能力要求，同时考生如能认真将“不妥之处”找出并“改正”，对类似的各种实验设计题，常出现的问题、毛病均能加以改掉，高中实验设计基本原则体现在控制单一变量、等量、对照性等原则上。同时此实验属于探索性实验，因从题干中“温度能否影响甲状腺激素的活性”属于未知探索，因此，预测结果及相应结论，应对可能出现的各种情况加以讨论。

　　（生活报）