周端景

摘 要： 在新課程推動(dòng)下，高中新教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新和擴(kuò)充及教學(xué)要求的明確和提高，生物實(shí)驗(yàn)題作為每年高考必考的主要題型，賦分值大且區(qū)分度高，是高考生物復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來實(shí)驗(yàn)高考試題越來越重視學(xué)生的能力考察，包括理解能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、獲取信息的能力和綜合應(yīng)用能力。本文針對(duì)近年生物實(shí)驗(yàn)題的?？碱}型，從知識(shí)與技能的結(jié)合點(diǎn)探討解題技巧，配以典型例題加以分析，幫助學(xué)生有的放矢、對(duì)點(diǎn)作答完成生物實(shí)驗(yàn)題。

關(guān)鍵詞： 生物實(shí)驗(yàn)題 常見題型 解法探討

一、常見實(shí)驗(yàn)題考點(diǎn)一：分析題干，確定實(shí)驗(yàn)變量

生物實(shí)驗(yàn)題中變量的確定一般不會(huì)太難，明確實(shí)驗(yàn)三變量內(nèi)涵是解題的關(guān)鍵。

例題1：某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)。小組成員分別選用花菜、辣椒和蒜黃為材料，并將每樣等量分成兩組后分別放置在20℃和-20℃條件下培養(yǎng)，再分別進(jìn)行DNA粗提取。提取后每組的DNA用二苯胺進(jìn)行顏色鑒定，比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表：

（注：“+”越多表示藍(lán)色越深）

（2）該實(shí)驗(yàn)的自變量是？搖 ？搖？搖？搖，因變量是？搖？搖 ？搖？搖，無關(guān)變量有？搖？搖 ？搖？搖（寫出2種即可）

根據(jù)實(shí)驗(yàn)變量的3個(gè)含義，可以這么理解：自變量——實(shí)驗(yàn)人員明確目的，有意為之改變的變量，如此題中“不同材料和不同保存溫度”都是我們設(shè)定的，都是自變量；因變量——能夠具體測量的指標(biāo)或者能直觀觀察到的現(xiàn)象，如此題中“DNA提取量（溶液的顏色深淺）”；無關(guān)變量——從影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素分析，即不是人為設(shè)定的，但會(huì)影響實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的變量，如所用儀器的規(guī)格大小，植物的新鮮程度等。

二、常見實(shí)驗(yàn)題考點(diǎn)二：擬定課題名稱

解題思路：分清實(shí)驗(yàn)類型，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。如果是?yàn)證性實(shí)驗(yàn)，那么實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话阒苯釉陬}干中直接體現(xiàn)。課題名稱一般需結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理。常用格式：驗(yàn)證……（因）對(duì)……（果）的影響或關(guān)系，有時(shí)需要闡述具體的影響或關(guān)系（例題2）。若是探究性實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话銢]有直接體現(xiàn)，需把題干中提出的問題陳述出來，實(shí)驗(yàn)課題必須體現(xiàn)自變量和因變量之間的關(guān)系和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。常用格式：探究……探究……（因）?duì)……（果）的影響（或關(guān)系）。（例題3）

例題2：為了驗(yàn)證某大豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)，請(qǐng)用所給實(shí)驗(yàn)材料，完成下列實(shí)驗(yàn)步驟并回答下列問題：

（1）請(qǐng)擬定該實(shí)驗(yàn)的課題名稱：

通過此題的關(guān)鍵詞“驗(yàn)證、矮化特性、赤霉素的含量”，判定此題是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)題，赤霉素的含量是此題的“因”，“矮化特性”是此題的果，所以此題參考答案為：驗(yàn)證赤霉素對(duì)某大豆品種的矮化特性具有抑制（解除）作用。

例題3：為了解酒精對(duì)細(xì)胞的毒害作用，某研究性學(xué)習(xí)小組開展了探究實(shí)驗(yàn)……請(qǐng)分析回答下列問題。

⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

同理，通過此題關(guān)鍵詞“探究實(shí)驗(yàn)”及圖表分析，得出“酒精溶液濃度”是此題的“因”，而“平均成活率”是此題的“果”，所以根據(jù)套路得出本實(shí)驗(yàn)的課題名稱是：探究不同的酒精溶液濃度對(duì)細(xì)胞成活率的影響。

三、常見實(shí)驗(yàn)題考點(diǎn)三：補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟

此類題型有相應(yīng)的套路，實(shí)驗(yàn)步驟的一般順序如下：

步驟1：材料器具的準(zhǔn)備。包括分組、編號(hào)、無關(guān)變量處理等，注意針對(duì)不同材料的語言表述稍加處理，例如：①植物：“長勢相同、同種”；②動(dòng)物：“生長發(fā)育狀況相同、同性別”；③溶液：“大小相同的試管（或其他器具）”、“加入等量適宜濃度的某溶液（或已知濃度）”。

步驟2：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，需設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。例如：甲組……（施加實(shí)驗(yàn)變量，如加入適量某濃度的溶液、飼喂……注射……）；乙組……（施加等量作為對(duì)照的處理或不做處理）。

步驟3：培養(yǎng)（或處理）、觀察現(xiàn)象或記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)基本是將兩套（或多套）裝置放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)（或其他相同方法處理），一段時(shí)間后觀察，做好記錄（計(jì)算出平均值）。注意：檢測指標(biāo)（實(shí)驗(yàn)結(jié)果）一般為因變量，可分兩種：可操作性的觀察指標(biāo)或具體的測定指標(biāo)。

例題4：為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用，試以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量為觀察指標(biāo)，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并做出分析。

（1）材料和用具：日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠兩組，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，

灌胃器，耗氧量測定裝置，小動(dòng)物活動(dòng)測定儀等。

（實(shí)驗(yàn)提示：給藥途徑為每日灌胃，給藥劑量和儀器操作不做要求，室溫恒定。）

（2）方法與步驟：？搖？搖？搖？搖？搖？搖。

（3）結(jié)果預(yù)測與分析：？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖。

題意分析：根據(jù)解題套路，得出相應(yīng)答案如下：

①將日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠分為兩組并分別標(biāo)記為甲組和乙組，然后分別用耗氧量測定裝置、小動(dòng)物活動(dòng)測定儀測定與記錄大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量。

②設(shè)置實(shí)驗(yàn)組（有單一變量）和對(duì)照組（無單一變量）：每日用灌胃器給甲組大白鼠灌喂甲狀腺激素溶液，給乙組大白鼠灌胃等量的蒸餾水，飼養(yǎng)一段時(shí)間。

③定期測量與記錄甲、乙兩組大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量。

四、常見實(shí)驗(yàn)題考點(diǎn)五：改錯(cuò)題

無論什么實(shí)驗(yàn)題都要遵循基本準(zhǔn)則，所以該類實(shí)驗(yàn)題可以用以下步驟檢查：

1.檢查實(shí)驗(yàn)原理、原則：檢查是否遵循實(shí)驗(yàn)原理；檢查是否遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，如有無對(duì)照實(shí)驗(yàn)，看實(shí)驗(yàn)是否遵循單一變量原則。

2.檢查實(shí)驗(yàn)過程：有沒有科學(xué)性錯(cuò)誤、是否違背實(shí)驗(yàn)原理、語言文字表達(dá)是否應(yīng)用專業(yè)術(shù)語，一定要避免方言、俗語在答案中出現(xiàn)。

3.檢查實(shí)驗(yàn)器材：是否“物盡其用”，一般情況下，題目所給的器材都有用，除特殊說明外不允許額外添加實(shí)驗(yàn)器材。如有的題目給的材料是“生理鹽水”，那么我們答題的時(shí)候就要考慮這“生理鹽水”是單獨(dú)使用還是用來配置相應(yīng)的藥劑。

4.檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否合理：一般情況下實(shí)驗(yàn)結(jié)果要符合實(shí)驗(yàn)原理，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)一般只有一種結(jié)論，而探究性實(shí)驗(yàn)可能有多種結(jié)論，都需要與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南鄬?duì)應(yīng)。

例題5：生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，其中影響種群基因頻率的因素有很多，如自然選擇、基因突變、基因重組、遺傳漂變等。某中學(xué)生物研究小組為探究人工選擇對(duì)種群基因頻率是否有影響，選擇純種長翅果蠅和殘翅果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知果蠅的長翅（B）對(duì)殘翅（b）為顯性，基因位于常染色體上。實(shí)驗(yàn)過程如下：

①選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只雌性殘翅果蠅進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；

②讓子一代果蠅連續(xù)自由交配5次，同時(shí)在每一代中都除去殘翅果蠅；

③當(dāng)子六代所有長翅果蠅自由交配后，統(tǒng)計(jì)子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；

④根據(jù)殘翅果蠅的百分比計(jì)算出B、b基因在種群中的基因頻率，得出結(jié)論。

請(qǐng)分析回答：

（1）該實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)是否科學(xué)？請(qǐng)說出你的理由。

（2）若讓你對(duì)此實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改進(jìn)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出改進(jìn)后的步驟。

①選擇一只純種雄性長翅果蠅與一只雌性殘翅果蠅進(jìn)行雜交，獲得子一代雌雄果蠅；

②將F1分成甲、乙兩組，讓其分別？搖？搖？搖？搖？搖？搖；

③當(dāng)F6分別自由交配后，分別統(tǒng)計(jì)？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖；

④根據(jù)甲、乙兩組中殘翅果蠅百分比，分別計(jì)算出？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖。

（3）請(qǐng)預(yù)期這種人工選擇對(duì)種群基因頻率的影響。

題意分析：

本題是比較典型的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題，根據(jù)解題套路從以下5個(gè)方面考慮：

①看有無對(duì)照實(shí)驗(yàn)，如果有，看對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是否合理：本實(shí)驗(yàn)無對(duì)照實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)應(yīng)該分為兩組，甲組無人工選擇，乙組有人工選擇。

②看實(shí)驗(yàn)是否遵循單一變量原則：本實(shí)驗(yàn)沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不存在果蠅生活條件差異這項(xiàng)內(nèi)容，所以沒有單一變量。

③看實(shí)驗(yàn)步驟的順序是否合理，步驟是否完整：不合理、不完整。應(yīng)該對(duì)甲組不進(jìn)行人工選擇，讓子一代果蠅連續(xù)自由交配6次，統(tǒng)計(jì)子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；根據(jù)殘翅果蠅的百分比計(jì)算出B、b基因在種群中的基因頻率，得出結(jié)論。

④看是否采取正確的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測和記錄：正確。

⑤看對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測與分析是否合理：本實(shí)驗(yàn)不合理，不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該分別統(tǒng)計(jì)甲、乙兩組子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比，根據(jù)甲、乙兩組中殘翅果蠅的百分比，分別計(jì)算出甲、乙兩組中B、b基因在種群中的基因頻率，比較得出結(jié)論。

【參考答案】（1）不科學(xué)，沒有對(duì)照實(shí)驗(yàn)。（2）②連續(xù)自由交配5次，同時(shí)將乙組在每一代中都除去殘翅果蠅；③甲、乙兩組子七代中長翅果蠅和殘翅果蠅在種群中的百分比；④甲、乙兩組中B、b基因在種群中的基因頻率，比較得出結(jié)論；（3）這種人工選擇將導(dǎo)致B基因的頻率增大，b基因的頻率減小。

五、常見實(shí)驗(yàn)題考點(diǎn)四：描述（或預(yù)測）實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

首先要明白實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論如何區(qū)別？實(shí)驗(yàn)結(jié)果一般為因變量，可分兩種：可操作性的觀察指標(biāo)或具體的測定指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論要針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康年U述。

1.在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論是“預(yù)料之中”的，對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

例題6：為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用，試以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量為觀察指標(biāo)，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并做出分析。

（1）材料和用具：日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠兩組，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測定裝置，小動(dòng)物活動(dòng)測定儀等。

（實(shí)驗(yàn)提示：給藥途徑為每日灌胃，給藥劑量和儀器操作不做要求，室溫恒定。）

（2）略

（3）結(jié)果預(yù)測與分析：？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖。

結(jié)果預(yù)測與分析：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹杏小膀?yàn)證……”因此本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果和結(jié)論只有一種情況。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：未給甲狀腺激素時(shí)，甲、乙兩組大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量相近。給甲組大白鼠甲狀腺激素后，其耗氧量和活動(dòng)量均大于乙組。

結(jié)果分析：甲狀腺激素能促進(jìn)新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，從而使耗氧量和活動(dòng)量加大。

2.而在探究性實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果有多種可能性，且一個(gè)結(jié)果對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的結(jié)論，因此結(jié)果和結(jié)論也是多個(gè)。

例題7：現(xiàn)有一種植物種子，已知它的萌發(fā)與水分、溫度、氧氣有關(guān)，但不知道其萌發(fā)是否與光照有關(guān)，為探究光的有無對(duì)該植物種子萌發(fā)的影響，請(qǐng)你根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論。

結(jié)果預(yù)測與分析：

（1）確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。題目中有“探究”字眼，由此可確定本實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是探索光的有無對(duì)該植物種子萌發(fā)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論不是唯一的。根據(jù)題意，可以設(shè)置成A組（黑暗）與B組（有光）兩組，通過比較兩組種子的萌發(fā)量得出本實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論：①A組（黑暗）萌發(fā)率高于B組（有光），說明光照對(duì)該種子的萌發(fā)有抑制作用。②A組（黑暗）萌發(fā)率低于B組（有光），說明光照對(duì)該種子的萌發(fā)有促進(jìn)作用。③A組（黑暗）萌發(fā)率與B組（有光）相差無幾，說明光照對(duì)該種子的萌發(fā)無關(guān)。

總之，解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，首先要認(rèn)真審題，理清題目要求；其次，遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟；再次，綜合分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論。學(xué)生如果能熟練地把握此類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的要點(diǎn)，就能駕輕就熟地掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類試題的解題方法，當(dāng)再次遇到新情境實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題時(shí)也能靈活變通，理清解題思路，取得好成績。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒小艷.高中生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路.

[2]趙正根，邱海平.高中生物常見實(shí)驗(yàn)題型.