浅谈三类生物实验题解题方法

浅谈三类生物实验题解题方法浅谈三类生物实验题解题方法 仁怀市第四中学仁怀市第四中学 赵尚宇赵尚宇 摘要 全国高考生物考试大纲 新课标 要求学生具有对一些生物学问题 进行初步设计探究的能力 能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订 近年来在生物高考中 生物实验题考查的题型主要有三类 评价和修正实验 验证性实验和探究性实验 关键词 实验设计 评价和修正实验 验证性实验 探究性实验 解法 全国高考生物考试大纲 新课标 要求学生理解实验目的 原理 方法和 操作步骤 掌握相关的操作技能 并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合 利用 具备验证简单生物学事实的能力 并能对实验现象和结果进行解释 分 析和处理 具有对一些生物学问题进行初步探究的能力 包括运用观察 实验 与调查 假说演绎 建立模型与系统分析等科学研究方法 能对一些简单的实 验方案做出恰当的评价和修订 近年来在生物高考中 生物实验题考查的题型 主要有三类 评价和修正实验 验证性实验和探究性实验 其基本形式是对某 些生命现象进行实验验证 实验探究 实验方案设计以及实验现象的分析 然 而 学生在解答这三类题时普遍感到棘手 如何解答这三类试题呢 下面 笔 者就这三类题的解法 粗略谈谈自己的见解 仅供参考 题型一 验证性实验 例一 例一 加热会使蛋白质变性 在变性过程中肽键是否因此而断裂呢 请设 计一个验证 蛋白质在加热变性后肽键没有断裂 的实验 材料用具 0 01g mL 1的 CuSO4溶液 双缩脲试剂 B 液 0 1g mL 1的 NaOH 溶液 双缩脲试剂 A 液 蛋清 清水 酒精灯 试管 滴管等必备用品 1 实验原理 2 实验目的 3 实验步骤 4 预期结果 5 实验结论 答案 1 蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应 呈紫色 如果加 热变性的蛋白质与双缩脲试剂反应仍呈紫色 即可证明肽键没有断裂 2 证明 蛋白质在加热变性后肽键没有断裂 3 取两支试管 分别编号 A B 向两支试管中加入等量的蛋清液 对 A 试管加热 使蛋清变性 B 试管不加热 冷却后 分别向两支试管滴加 1mL 0 1g mL 1的 NaOH 溶液 摇匀 再向 两支试管分别滴入 4 滴 0 01g mL 1的 CuSO4溶液 摇匀 观察两试管的颜色变化 4 A B 试管均变紫 5 实验结论 蛋白质在加热变性后肽键没有断裂 题型二 探究性实验 例二 例二 植物的顶芽生长占优势 而侧芽生长受抑制的现象 称为 顶端优 势 某校生物小组的同学欲探究顶端优势是否与植物激素有关 做了如下实验 请完成有关实验内容 1 实验目的 2 实验假设 3 实验材料 发育状况相近的杨树幼苗若干 琼脂块 生长素 IAA 等 4 实验步骤 第一步 选取发育状况相近的杨树幼苗若干 均分为四组 并编号 A B C D 第二步 A 组杨树幼苗切除顶芽 B 组杨树幼苗 C 组杨树幼苗切除顶芽 并在顶芽处放置含生长素的琼脂块 D 组杨树幼苗 作空白对照 第三步 四组幼苗均在 的条件下培养一段时间 观察记 录每组幼苗 5 实验结果及结论 若 则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素无关 若 则说明顶芽抑制侧芽生长与生长素有关 答案 1 探究杨树幼苗的顶芽抑制侧芽生长是否与生长素有关 2 顶芽产生生长素抑制侧芽生长 4 切除顶芽 并在顶芽处放置不含生长素的琼脂块 不做任何处理 相同 且适宜 侧芽的生长情况 其他答案合理也可 5 A B C 组杨树幼苗的侧芽正常生长 D 组杨树幼苗的侧芽生长受抑 制 A B 组杨树幼苗的侧芽正常生长 C D 组杨树幼苗的侧芽生长受抑制 根据以上两个例子 实验设计可遵循以下步骤进行 第一步 首先确定实验类型 确定是验证性实验还是探究性实验 第二步 确定自变量和因变量 其他能影响实验结果的因素都为无关变量 第三步 确定实验原理及观测指标 每一个生物实验材料的选择 实验装 置的确定 实验步骤和实验方法的安排都是以实验原理作为依据的 实验现象 和实验结果的预期也是依据实验原理而做出的 第四步 实验步骤设计 1 取材 分组和编号 1 取材 探究实验中一般提供实验的材料 但在设计实验步骤时需注意常 用的关键词 如 取相同的 或生理状态相同的 若干只 或株 个等 如此设置是防止无关变量对实验结果的影响 2 分组 要体现随机性 均衡性或者合理的梯度性 常用的关键词为 随机 或平均 分为若干组 3 编号 根据实验分组情况而编号 如分为甲组 乙组等 或 A 组 B 组 C 组 2 设置实验组和对照组 设置的基本原则是遵循单一变量原则 即除自变量外 其他因素都是相同 的 常用的模式为 甲组施加实验变量及为实验组 乙组作为对照不施加实验 变量 常用的关键词 甲组加入适量的 乙组加入等量的 如蒸馏水 生 理盐水等 将两组放入相同的适宜环境中 如设置相同的温度 相同的时间等 3 观察 记录 实验的因变量可能有多种具体的指标 因此观察和记录因变量时应选择其 中合适的一种 要求指标能较好地反映与实验的自变量之间的关系 并易于实 验人员观察和测定 常用的关键词 一段时间后观察 测定 做好记录 等 4 预测实验结果 得出结论 1 预测结果 对于验证性实验来说结果是肯定的 如例一 对于探究性试验结果一般有三种 变量促进结果 变量抑制结果 变量与结果无关 或 全肯定 全否定 一 肯定一否定 等 但也有三种以上或两种 如例二就只有两种 2 得出结论 验证性实验结论就是实验目的 如例一 探究性实验的每一个结果和结论一 般都用 如果 若 就 则 来描述 后面的结果和结论用 反之 否则 等词表示 如例二 综上所述实验设计的关键是对照设置和控制实验中的无关变量 同一实验 结果可能是由多种不同的实验因素所引起的 因此必须严格控制无关变量 要 平衡和消除无关变量对实验结果的影响 设置对照实验能有效地排除其他因素 干扰实验结果的可能性 使实验设计更加严密 所以大多数实验尤其是生理类 实验往往都要有相应的对照实验 所谓对照实验是指除所控因素外 其他条件 与被对照实验完全相同的实验 对照实验设置正确与否 关键在于如何保证 其他条件的完全相同 等 具体有以下六个方面 所用生物材料相同 即 所用生物材料的数量 质量 长度 体积 来源和生理状况等方面要尽量相同 或大致相同 所用实验器具要相同 即试管 烧杯 等器具的大小 型号要 完全一样 所用实验试剂要相同 即试剂的成分 浓度 体积要相同 尤其 要注意体积上等量的问题 所用处理方法要相同 如保温或冷却 光照或黑 暗 搅拌或振荡都要一致 尽管有时某种处理对对照实验似乎是毫无意义的 但最好还是要做同样的处理 语言的准确描述 在实验设计中 一般在时间 温度 物质的量上难以做到准确的量化描述 故尽可能用 定性 的语言表达 在实验步骤表述中巧用下列词语 如 一段时间 适宜的温度 适量的 一 定量的 等量的 相同条件下 适宜条件 随机分成等量的 等 实 验组别的编号 凡实验中涉及两组或两组以上 需用 A B C 或甲 乙 丙 加以编号 便于区分 也便于以后步骤的叙述减少文字的书写量 题型三 评价和修正性实验 例三 例三 小白鼠是恒温动物 当环境温度明显降低时 其体温仍能保持相对 恒定 为了探究调节体温的中枢是否为下丘脑 某校生物兴趣小组制订了以下 实验方案 实验步骤 取两只健康状况良好且相同的成年小白鼠 并标记为甲 乙 用一定的方法破坏甲鼠的下丘脑 乙鼠不做处理作为对照 并分别测量初始 体温 把甲鼠置于 0 环境中 把乙鼠置于 25 环境中作为对照 在相对安静的条 件下观察 24 h 每隔 4 h 分别测量一次体温 并做好记录 预期结果与结论 甲鼠体温发生明显改变 乙鼠体温保持相对恒定 说明下丘 脑是调节体温的中枢 1 该兴趣小组设计的实验方案有哪些不妥之处 请提出相应的改进意见 答案 1 取材不当 应取若干只健康状况良好且体重相同的成年小白鼠 不符合单一变量原则 应将两组小白鼠均置于 0 环境中 实验结果与结论 描述有误 应按探究性实验书写预测实验结果和结论 综上所述对于评价和修正性实验 实验步骤一般为 一看 对照 若无对照 则参照实验组补充对照组 若有对照 则看对 照是否有标记 是否遵循了单一变量原则 是否遵循了等量原则 二看 步骤 顺序是否合理 步骤是否完整 三看 材料 材料选择是否得当 数量是否合理 实验仪器 药剂的使 用是否合理 剂量是否准确