高考生物二轮复习：破解高考实验大题

高考生物二轮复习：破解高考实验大题为提高高考实验题的得分率，下面将探究性实验和验证性实验化繁为简，并结合高考真题给予学生实验题答题指导，以期达到学生入题快、答题准、得分高的目的，也为一线教师教学提供参考。1.探究性实验探究性实验是指实验者在不知晓实验结果的前提下,通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。有关探究性实验各环节及解答的常见错误见表1。

教师若按表1所示的探究性实验6环节进行教学，略显繁琐且学生不容易掌握。教学中，可以将其整合为3个环节：明确实验目的、实验设计与操作、分析实验结果得出实验结论。1.1环节一：明确实验目的学生在学习或考试答题涉及探究性实验时，首先要明确的就是实验目的。探究性实验的目的可以概括为研究或探究自变量对因变量的影响。文字表述常为“为研究……”“为探究……”“陈述事实，假设……，探究假设是否成立……”等。学生只有明确了实验目的,才能科学地设计实验，完成答题。1.2环节二：实验设计与操作1.2.1取材、分组、编号探究性实验所用的实验材料要相同（相似）。植物材料为长势基本相同的植株,动物材料为生长发育情况（性别、体重、体长、年龄等）基本相同的个体。分组时各组材料数量要相等，但各组不能仅为一株植物或一个动物个体。要注意平行重复的原则，以确保实验结果可进行统计学分析，保证实验结果科学性和可靠性。本步骤规范的学科语言叙述为:“将若干长势基本相同的植株或若干生长发育状况基本相同的个体分……组并编号为……”。1.2.2自变量处理完成取材、分组、编号后，按研究目的进行自变量处理开展实验研究。本步骤要遵循单一变量的原则，同时要排除无关变量对实验结果的影响，以明确因变量的不同是自变量导致的。本步骤规范的学科语言叙述为:“对……组进行……处理”。1.2.3观察因变量观察因变量，即观察自变量处理后对实验材料的影响，本步骤应根据具体情境明确因变量的可观测指标。同时，各组的实验时间、条件也应相同且适宜。本步骤规范的学科语言叙述为:“在相同且适宜的条件下或在实验要求的条件下，一段时间后，观察并记录（因变量的观测指标）……。”1.3环节三：分析实验结果得出实验结论在完成环节二后，便可对实验结果进行统计分析,进而得出实验结论。本环节中，学生应能准确区分实验结果和实验结论的区别及相互关系。探究性实验中自变量对因变量可能存在无影响、正影响、负影响3种情况。本步骤规范的学科语言叙述为:“若实验结果……，则实验结论为……”。1.4应用综上所述，在明确实验目的后，探究性实验的实验设计环节可概括为分组、处理、观察、结论，学生可通过以下的高考真题切身体会。例1

为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：（

1）请完善下面的实验步骤：①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组（对照组）的处理是_______,B组的处理是________________②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。③_______________________________________④对所得数据进行统计处理与分析。（

2）实验结果与分析：B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的___________激素和____________激素。参考答案：（1）①手术但不切除垂体切除垂体③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重（2）生长促甲状腺例2

物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌。（

1）土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论。（

2）该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验，请完善相关内容。①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加_____________________,三处滴加量相同。②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，说明_____________________;若A、B处形成的透明圈直径大小相近，说明____________________参考答案：（1）实验思路：将甲、乙菌分别接种在无氮源培养基上，在适宜条件下培养一段时间。预期结果及结论:若细菌能生长（出现菌落），则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。（2）缓冲液缓冲液不能降解W酶E与天然酶降解W的能力相近2.验证性实验验证性实验是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。验证性实验同样可以遵循探究性实验的3个环节进行。与探究性实验不同的是,环节一不是探究自变量对因变量的影响，而是验证自变量对因变量的影响，规范的学科语言叙述为：“为验证……”“某假设……，验证……”等。环节三的实验结果要验证实验目的。但二者的实验操作过程基本一致,实验设计环节同样可以高度概括为分组、处理、观察、结论。例3（2019«全国I卷・29节选）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。参考答案：实验思路为取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度；预期结果为干旱处理前后气孔开度不变。将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果为ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。例4

(2019全国Ⅲ卷・29节选)氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮NH+4和硝态氮NO－3。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH+4和NO－3「的吸收具有偏好性(NH+4和NO－3同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。参考答案：实验思路：配制营养液(以硝酸镀为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH+4和NO－3剩余量。预期结果和结论：(1)若营养液中NO－3「剩余量小于NH+4剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO－3；

(2)若营养液中NH+4剩余量小于NO－3剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH+43.备考策略3.1回归教材实验“题在书外，理在书中”，高考试题注重试题问题出于教材，而答案又回归教材的原则，充分体现了教材在高中生物学学习过程中的核心地位和重要性。在复习教材实验时，教师不仅要引导学生学会按照一定的形式对实验进行分类梳理,并且要使学生细化、系统化其中所呈现出的共性规律。有条件的学校可以组织学生到实验室重做教材中的实验，使学生再次通过实验操作和亲身体验，对实验原理、实验材料、实验步骤等进行分析与讨论。这样既能使学生深化对教材实验的理解,又可以使学生形成科学严谨的实验设计思想和原则。同时,教材中的经典实验更是实验复习备考的重中之重。经典实验不仅在生命科学发展中占有重要地位，更能反映生命科学研究中的科学思维过程，可以培养学生的高阶实验素养。3.2研读高考真题高考试题是命题专家组集体智慧的结晶，试题在命题角度、题量、题型、难度等方面都进行了充分考虑和精心设计，试题材料新颖、立意高、设问准确，充分体现了“一核四层四翼”的高考评价体系要求,能够全面检测学生的学科知识和思维品质。借助上文的方法，学生在反复研读历年高考实验真题时，通过不断地总结和体会，会发现总有部分内容属于高频考点，也能理解命题专家的思路。3.3规范学科语言应对试题，学生能否写出科学、严谨、简洁的学科语言是学科核心素养的重要体现。高考实验题既能对学生基础知识进行考查，也是对学生逻辑思维、语言表达能力、学科核心素养的考验。近年来，因填空式作答极大地限制了学生思维水平的发挥，无法准确考查学生的学科素养，不利于高校人才选拔和引导中学教学，因此高考中实验题填空式作答正逐渐转变为问答式作答。课堂是塑造学生学科语言习惯的重要场所，教师要以身作则，避免口语化的表述，充分调动学生积极性，鼓励学