楊煒
近幾年隨著高考改革的不斷深入和發(fā)展,生物學(xué)科也體現(xiàn)了以實(shí)驗(yàn)為中心的高考模式,生物實(shí)驗(yàn)是每年必考的壓軸題,特別在2018年的高考理綜試卷中都有所增加,全國2卷非選擇題29題、30題、32題都是實(shí)驗(yàn)題,主要是對(duì)“探究性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、觀察性實(shí)驗(yàn)”這三大類型的考查,其內(nèi)容包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。試題取材廣泛,設(shè)問靈活,對(duì)考生能力要求高。但是,無論是哪種類型的實(shí)驗(yàn),無論以哪種形式考查,只要我們?cè)谄綍r(shí)的復(fù)習(xí)過程中,掌握了最基本的實(shí)驗(yàn)程序,并理解了其中的含義,就可以以不變應(yīng)萬變,準(zhǔn)確解答各種實(shí)驗(yàn)題目。而一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。
一、實(shí)驗(yàn)題目
就是實(shí)驗(yàn)要探究的課題,驗(yàn)證的結(jié)果。如2018年《考試大綱》命題范圍確定了17個(gè)實(shí)驗(yàn)題目。
二、實(shí)驗(yàn)原理
是整個(gè)實(shí)驗(yàn)最核心的部分,也是解題的指導(dǎo)思想。不管是驗(yàn)證什么樣的生物學(xué)事實(shí),或者是對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行解釋分析,還是補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟等,都要以此為理論依據(jù)進(jìn)行展開。根據(jù)近幾年的實(shí)驗(yàn)題型來看,原理并沒有明確提出或表述,而是在題干中陳述,是我們學(xué)過的基本原理、基本規(guī)律。如2018年全國2卷非選擇題30題的實(shí)驗(yàn)原理,就是我們學(xué)過的生長激素和甲狀腺激素的作用。
三、實(shí)驗(yàn)假設(shè)
假設(shè)往往有兩種情況,符合事實(shí)假設(shè)成立,不符合事實(shí)假設(shè)不成立。其內(nèi)容就是對(duì)試題敘述的生產(chǎn)、生活、醫(yī)學(xué)中的一些生物學(xué)問題提出理論假設(shè)。如題干敘述了“用不同濃度的生長素處理扦插的枝條等事實(shí)”,我們就假設(shè)“適宜濃度的生長素能促進(jìn)扦插的枝條生根”。
四、實(shí)驗(yàn)過程
是近幾年實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)和難點(diǎn),更是對(duì)考生準(zhǔn)確應(yīng)用知識(shí),綜合應(yīng)用知識(shí),靈活應(yīng)用知識(shí)的一個(gè)高能力考查。所以我們復(fù)習(xí)的焦點(diǎn)也是這一環(huán)節(jié):
(一)實(shí)驗(yàn)條件:就是要根據(jù)題干表述的內(nèi)容選取完成,是進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的必備條件,主要是寫出實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)藥品等,所以在實(shí)驗(yàn)取材時(shí)既要考慮就地取材,又要經(jīng)濟(jì)適用,反對(duì)浪費(fèi)和破壞的思維方式。如驗(yàn)證鎂是植物必需的無機(jī)鹽時(shí),選取健壯的玉米幼苗,200毫升的燒杯就可以了。
(二)實(shí)驗(yàn)步驟:近幾年對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的考查力度加大,成了每年必考的一個(gè)項(xiàng)目,不過考查的形式只有兩種,一是直接設(shè)計(jì)分幾步完成,二是在涉及好的步驟中補(bǔ)充必要的內(nèi)容。不管是哪種形式的考查,實(shí)驗(yàn)原理和題目是不變的,而且操作過程要簡便,步驟要少,時(shí)間要短,這就要求我們要安排實(shí)驗(yàn)的最佳程序:
1.遵循的原則:一般都是遵循對(duì)照原則,常用的有四種對(duì)照:
(1)空白對(duì)照:不給對(duì)照組施以任何處理,其他條件一致。如2018年全國2卷理綜29題,對(duì)大鼠的處理是A組不切除垂體,B組切除垂體。
(2)條件對(duì)照:給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素,其他條件不變。如驗(yàn)證甲狀腺激素的作用時(shí),對(duì)小蝌蚪的處理是實(shí)驗(yàn)組用加入甲狀腺激素的飼料喂養(yǎng),對(duì)照組用加入甲狀腺抑制劑的飼料喂養(yǎng)。
(3)相互對(duì)照:不設(shè)對(duì)照組,設(shè)計(jì)幾組實(shí)驗(yàn)做不同處理,其他條件一致,形成相互對(duì)照。如2018年全國2卷理綜30題,研究上下層葉片光合作用特性時(shí),A葉片選取樹冠下層,B葉片選取樹冠上層,觀察光合速率的高低。
(4)再次對(duì)照:在普通的兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)后,為了增加說服力,將對(duì)照組施以實(shí)驗(yàn)組的處理。如在驗(yàn)證鎂是植物必需的無機(jī)鹽時(shí),對(duì)玉米幼苗的處理是實(shí)驗(yàn)組用含鎂元素的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)——正常生長,對(duì)照組用不含鎂元素的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)——生長不正常,加入鎂元素以后又恢復(fù)正常生長。
2.基本步驟:根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)原則,一般分為三步比較合適。
第一步:取材,分組,編號(hào)。根據(jù)題干的原理要求,合理準(zhǔn)備材料,分組一般為兩組實(shí)驗(yàn)和對(duì)照組,編號(hào)常用1、2,或甲、乙或A、B。表述一定要清楚。
第二步:根據(jù)題干的敘述和原理,準(zhǔn)確地找出自變量和因變量,確定實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理時(shí)要特別注意處理的是自變量,其他保持不變。如探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí),自變量是pH,因變量是酶促反應(yīng)的速率,實(shí)驗(yàn)時(shí)改變pH相互形成對(duì)照。
第三步:觀察、記錄。有些實(shí)驗(yàn)可以立即觀察,有些需要一段時(shí)間后才能觀察,有些還需要搜集數(shù)據(jù)列出表格等。所以要特別注意這一步的表述。
對(duì)以上實(shí)驗(yàn)步驟的書寫,是一個(gè)非常重要的問題,因此在書寫前要理清思路,系統(tǒng)組織好語言,注意表達(dá)的邏輯性、嚴(yán)密性、科學(xué)性。使用專業(yè)術(shù)語,語言精練,關(guān)鍵詞突出。
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
這是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的最終目的和歸宿,根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn),一般分為兩種情況:
(一)觀察驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):按實(shí)驗(yàn)觀察,寫出現(xiàn)象或列出圖表,最后得出結(jié)論,這個(gè)結(jié)論往往是題干中的原理或是課本中的基本概念、規(guī)律。
(二)探究性實(shí)驗(yàn):結(jié)論常常帶有預(yù)測(cè)性,考生很難把握分幾種情況預(yù)測(cè)。按近幾年的考試情況來看,可以分兩種類型。
1.一般規(guī)律是:
(1)若條件X存在,事件P能發(fā)生,結(jié)論是什么。
(2)若條件X改變,事件P也能發(fā)生,結(jié)論是什么。
(3)若條件X存在,事件P不發(fā)生,結(jié)論是什么。
2.在多數(shù)題目中,先是預(yù)測(cè)這類實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,再出相應(yīng)的結(jié)論。如2018年全國2卷理綜32題第(2)問,子代中雌禽均為豁眼,雄禽均為正常眼,寫出雜交親本的組合。
總之,在每年的高考試題中,生物實(shí)驗(yàn)題所占的分值較大,考查的范圍較廣,對(duì)考生能力要求較高,失分也較多,由此反映出在具體的教學(xué)過程中,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的教學(xué)比較薄弱,必須加強(qiáng)和探索。所以在今后的復(fù)習(xí)中,只有我們?nèi)嫦到y(tǒng)地掌握了實(shí)驗(yàn)的全程,才能有的放矢,觸類旁通,正確解答各種實(shí)驗(yàn)題目,提高高考成績。
編輯 馮志強(qiáng)