江蘇省學(xué)業(yè)水平測試中常見的實(shí)驗(yàn)題題型與教學(xué)啟示

周荷靜

生物學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在歷年的學(xué)業(yè)水平測試中實(shí)驗(yàn)題占據(jù)了重要地位，不論是區(qū)分度和得分率都體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)題在整份試卷中的價(jià)值，是學(xué)生拿A的難點(diǎn)之一。下面對常見的題型進(jìn)行分析，從學(xué)生可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤出發(fā)，反思實(shí)驗(yàn)教學(xué)，期望能為一線教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、原理，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。解答這類試題要求學(xué)生具備實(shí)驗(yàn)的基本思想，關(guān)鍵是變量的確認(rèn)和控制。

【例1】（2009年江蘇省學(xué)業(yè)水平測試）為了探究pH對過氧化氫酶活性的影響，請根據(jù)提供的材料用具，完成下面的實(shí)驗(yàn)，并回答有關(guān)問題：

材料用具：試管，量筒，滴管，試管架，pH試紙；新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的雞肝研磨液；新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，蒸餾水等。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：

①如圖1所示，先在1號、2號、3號試管中各加入2mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，再向1號試管內(nèi)加入1mL蒸餾水，向2號試管內(nèi)加入_____________，向3號試管內(nèi)加入_____________，并振蕩試管。

②向1號、2號、3號試管內(nèi)各滴入2滴_____________。

③仔細(xì)觀察各試管內(nèi)_____________，并記錄。

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_____________。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：pH為7左右時(shí)過氧化氫酶的活性較高，而pH偏高、偏低時(shí)過氧化氫酶的活性降低。

（4）除pH外，還有其他環(huán)境因素會影響過氧化氫酶的活性，請你就此提出相關(guān)研究課題（只要求寫出課題名稱）：_____________。

點(diǎn)評：該題是對書本探究性實(shí)驗(yàn)的考查，解答這類試題的一般思路是：①確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮屠斫鈱?shí)驗(yàn)原理。②確定變量：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、原理，通過初步分析，確定自變量、因變量和無關(guān)變量。③控制與觀察變量：自變量要不同，無關(guān)變量要相同且適宜，因變量的觀察指標(biāo)要準(zhǔn)確。學(xué)生在答前兩空時(shí)只寫試劑的名稱，沒有考慮到無關(guān)變量的控制。因變量要觀察氣泡的多少，而很多學(xué)生答“反應(yīng)速度的快慢”，說明學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的原理沒有理解透徹。從學(xué)生的錯(cuò)誤可以看出，在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中教師沒有將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的整體思想很好地灌輸給學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生在答題時(shí)隨意性大、不規(guī)范。

答案：（1）①1mL（等量）氫氧化鈉溶液（試劑量和試劑名缺一不給分）1mL（等量）鹽酸溶液（試劑量和試劑名缺一不給分）②雞肝研磨液③產(chǎn)生氣泡的多少（2）1號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多，2號和3號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少

（3）探究溫度對過氧化氫酶活性的影響（或其他合理答案）

2 實(shí)驗(yàn)分析類

此類試題主要考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的理解，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測和分析，并能對相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行解釋的能力。試題的素材以書本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，可以創(chuàng)設(shè)新的情境，但學(xué)業(yè)水平測試畢竟是過關(guān)性考試，難度不會太大，因此實(shí)驗(yàn)的原理、方法與書本實(shí)驗(yàn)基本一致。

【例2】（2011年江蘇省學(xué)業(yè)水平測試）為了觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的現(xiàn)象。某同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

材料用具：洋蔥；刀片，鑷子，滴管，載玻片，蓋玻片，吸水紙，顯微鏡；質(zhì)量濃度為0.075g/mL的胭脂紅溶液（胭脂紅是一種水溶性的大分子食用色素，呈紅色），清水等。

方法步驟（圖2）：

請回答下列問題：

（1）圖中步驟B用顯微鏡觀察的目的是__________________________。

（2）假如該同學(xué)發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞質(zhì)壁分離后不能復(fù)原，可能的原因有_____________、_____________，導(dǎo)致細(xì)胞過度失水而死亡。

（3）該同學(xué)在步驟D觀察到了質(zhì)壁分離現(xiàn)象，其結(jié)果因?yàn)閳D3中的_____________（填序號），判斷的理由有_____________。

點(diǎn)評：該題考查的知識源于書本實(shí)驗(yàn)，但“源于書本、高于書本”，是教材實(shí)驗(yàn)綜合運(yùn)用能力的再考查。學(xué)生只要理解了教材實(shí)驗(yàn)，該題的難度就不大，解答“步驟B用顯微鏡觀察的目的”和“質(zhì)壁分離后不能復(fù)原的原因”的知識完全來自書本實(shí)驗(yàn)。這道試題的創(chuàng)新之處就在于嘗試用與書本不同的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)試劑，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)全新的探究情境。由于平時(shí)課堂中拓展、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)較少，學(xué)生無法在新的情境在抓住實(shí)驗(yàn)原理、方法和實(shí)驗(yàn)步驟與書本實(shí)驗(yàn)完全相同這一點(diǎn)，自然學(xué)生在最后一小題錯(cuò)誤率高，同時(shí)說明學(xué)生的知識的遷移能力差，需要進(jìn)一步的培養(yǎng)。

答案：（1）觀察到的現(xiàn)象與后續(xù)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象形成對比（2）胭脂紅溶液濃度過大、質(zhì)壁分離時(shí)間過長（3）①胭脂紅不能透過生物膜，但可以透過細(xì)胞壁.故在原生質(zhì)層和細(xì)胞壁之間為紅色。原生質(zhì)層為無色。

3 實(shí)驗(yàn)方案糾錯(cuò)類

此類試題主要考察學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方案科學(xué)性、嚴(yán)密性的理解，分析實(shí)驗(yàn)方案中不合理的部分，并尋求正確的實(shí)驗(yàn)方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力。解答這類題型的關(guān)鍵是要熟悉書本實(shí)驗(yàn)的原理、方法和操作步驟。

【例3】（2012年江蘇省學(xué)業(yè)水平測試）在“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按表l中的方法步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

請分析回答：

（1）步驟②中加入無水乙醇的作用是_____________。

（2）按照上表中方法步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，該同學(xué)在步驟③收集到的濾液呈_____________色。

（3）上述實(shí)驗(yàn)操作中存在3處錯(cuò)誤，請_____________加以改正：_____________ 、_____________、_____________。

（4）若將提取的天然葉綠素用作食品添加劑，根據(jù)你所學(xué)的葉綠素化學(xué)性質(zhì)分析，天然葉綠素不能添加在_____________性食品中。

點(diǎn)評：該題主要考查了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作技能。在研磨綠葉時(shí)要加碳酸鈣，作用是為了保護(hù)葉綠素，對這一原理學(xué)生只停留在事實(shí)性知識的層面上，解答“不加碳酸鈣研磨后的濾液的顏色”這一問題還需較強(qiáng)的邏輯推理能力；解答“葉綠素不能添加在酸性食品中”更需學(xué)生深究其機(jī)理，得分率低正好反應(yīng)了學(xué)生沒有將實(shí)驗(yàn)原理理解透徹，缺乏質(zhì)疑探究的精神，這一點(diǎn)值得引起廣大一線教師的注意。學(xué)生不知菠菜葉“幼嫩”與“新鮮濃綠”之間的差別，很多學(xué)生不能把握住“過濾用的是尼龍布而非濾紙”等操作細(xì)節(jié)，反思學(xué)生錯(cuò)誤，再看看現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由“講實(shí)驗(yàn)”、“背實(shí)驗(yàn)”代替了“做實(shí)驗(yàn)”，不難理解學(xué)生失分情況嚴(yán)重的原因。因此教師要讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的全過程，提高實(shí)驗(yàn)操作技能。

答案：（1）提取綠葉中的色素（2）淺綠（3）步驟①中應(yīng)該用新鮮的綠葉（幼嫩的菠菜葉色素含量少）步驟②中研磨時(shí)還要添加少量碳酸鈣步驟③中漏斗基部應(yīng)該放一塊單層尼龍布（4）酸性