巧設(shè)兩個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)，爽解高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

胡六平

摘 要： 在高考生物實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)過程中巧妙設(shè)計(jì)兩個(gè)簡單生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生在比較短的時(shí)間內(nèi)熟悉生物實(shí)驗(yàn)基本常識(shí)，掌握基本技能，運(yùn)用基本技巧，做到舉一反三、事半功倍。

關(guān)鍵詞： 高考 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題 復(fù)習(xí)方法

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題是高考生物科?？嫉念}型之一。所謂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是根據(jù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和所要驗(yàn)證的生物學(xué)事實(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、選取實(shí)驗(yàn)器械、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

全國高考生物試題中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型題一直作為主角占據(jù)一席之地，在生物基本知識(shí)檢測、動(dòng)手能力考察、語言表達(dá)、思維邏輯訓(xùn)練及體現(xiàn)卷面區(qū)分度和難度等方面都具有不可替代的作用。不出所料，2016年全國高考理綜生物試題中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型題不僅在多道試題中有它的蹤影，而且大有稱雄天下的氣勢。如2016年全國高考卷理綜乙卷（下同）第32題。（12分）

已知果蠅的灰體和黃體受一對(duì)等位基因控制，但這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性關(guān)系和該等位基因所在的染色體是未知的。同學(xué)甲用一只灰體雌蠅與一只黃體雄蠅雜交，子代中♀灰體：♀黃體：♂灰體：♂黃體為1：1：1：1。同學(xué)乙用兩種不同的雜交實(shí)驗(yàn)都證實(shí)了控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性。請(qǐng)根據(jù)上述結(jié)果，回答下列問題：

（1）僅根據(jù)同學(xué)甲的實(shí)驗(yàn)，能不能證明控制黃體的基因位于X染色體上，并表現(xiàn)為隱性？

（2）請(qǐng)用同學(xué)甲得到的子代果蠅為材料設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能獨(dú)立證明同學(xué)乙的結(jié)論。（要求：每個(gè)實(shí)驗(yàn)只用一個(gè)雜交組合，并指出支持同學(xué)乙結(jié)論的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。）

又如2016年高考全國卷39?！旧铩x修模塊1：生物技術(shù)實(shí)踐】（15分）

空氣中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小組欲用平板收集教室空氣中的微生物，以了解教室內(nèi)不同高度空氣中微生物的分布情況。實(shí)驗(yàn)步驟分別是：①配制培養(yǎng)基（成分：牛肉青、蛋白胨、NaCl、X、H2O）；②制作無菌平板；③設(shè)置空白對(duì)照組和若干實(shí)驗(yàn)組，進(jìn)行相關(guān)操作；④將各組平板置于37℃恒溫箱中培養(yǎng)一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)各組平板上菌落的平均數(shù)。

回答下列問題：

（1）該培養(yǎng)基中微生物所需的氮來源于________________，成分X通常是________________。

（2）步驟③中，實(shí)驗(yàn)組的操作是________________。

（3）若在某次調(diào)查中，某一實(shí)驗(yàn)組平板上菌落平均數(shù)為36個(gè)/平板，而空白對(duì)照組的一個(gè)平板上出現(xiàn)了6個(gè)菌落，這種結(jié)果說明在此次調(diào)查中出現(xiàn)了________________現(xiàn)象。若將30（即36-6）個(gè)/平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該做法________________（填“正確”或“不正確”）。

這樣的實(shí)驗(yàn)題難度系數(shù)在0.6左右，可在高考閱卷過程中發(fā)現(xiàn)不少考生一頭霧水，不知如何下筆。反觀我教的學(xué)生個(gè)個(gè)從容作答，他們胸有成竹的原因很簡單，因?yàn)槠綍r(shí)做了充足的準(zhǔn)備工作。

每屆高三新學(xué)年開學(xué)初，我都反復(fù)讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室完成兩個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)。（原創(chuàng)）

實(shí)驗(yàn)1.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的一包白色粉末能夠促進(jìn)植物生長。

實(shí)驗(yàn)2.實(shí)驗(yàn)室有一些尿素，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究促進(jìn)植物生長的最佳尿素濃度。

通過反復(fù)修改，大多數(shù)學(xué)生得到了比較完美的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。

實(shí)驗(yàn)1.一、選取長勢一致的一批玉米幼苗，均分成A、B兩組。（分組、編號(hào)）二、將白色粉末配成一定濃度的溶液。每天用適量的溶液噴灑A組幼苗，同時(shí)用等量的蒸餾水噴灑B組幼苗。（處理、對(duì)照）三、一段時(shí)間后，分別測量每棵玉米的高度，記錄下來。（觀察現(xiàn)象并做記錄）四、分析兩組玉米的高度平均值，得出結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)2.一、選取長勢一致的一批玉米幼苗，均分成A、B、C、D、E、F六組。（分組、編號(hào)）二、通過預(yù)實(shí)驗(yàn)了解促進(jìn)玉米生長的尿素大約濃度是20%。依次配制10%、15%、20%、25%、30%的尿素溶液。每天分別用適量的上述溶液噴灑A～E組幼苗，同時(shí)用等量的蒸餾水噴灑F組幼苗。（處理、對(duì)照）三、一段時(shí)間后，分別測量每棵玉米的高度，記錄下來。（觀察現(xiàn)象并做記錄）四、分析每組玉米的高度平均值，得出結(jié)論。

分析：這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)是定性實(shí)驗(yàn)，一個(gè)是定量實(shí)驗(yàn)；一個(gè)是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，可以考查學(xué)生相關(guān)能力，包括實(shí)驗(yàn)選材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)手能力、觀察能力、語言組織能力、各種變量及數(shù)據(jù)分析等能力，基本涵蓋高考考綱對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的全部要求。實(shí)驗(yàn)過程簡單，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，可操作性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)周期短，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求不高，每所學(xué)校、每個(gè)學(xué)生都可以獨(dú)立完成。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中充分體現(xiàn)了以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題基本原則：

（1）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的假說。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇_定都是一個(gè)實(shí)驗(yàn)假說的形成過程。我們?cè)谧龀鰧?shí)驗(yàn)假說時(shí)，必須在注意假說預(yù)見性的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)客觀性和多樣性。

（2）實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)手段的選擇。選擇恰當(dāng)?shù)牟牧虾褪侄?，是設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到預(yù)期結(jié)果的重要保證。

（3）對(duì)照的原則。常見的對(duì)照方法是空白對(duì)照（實(shí)驗(yàn)一）和相互對(duì)照。（實(shí)驗(yàn)一、二）

（4）變量的原則。生物的生命活動(dòng)往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，影響某一個(gè)生命活動(dòng)的產(chǎn)生和變化的因素常常很多。為了弄清變化原因和規(guī)律，當(dāng)研究多個(gè)因素之間的關(guān)系時(shí)，往往先控制住其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素變化產(chǎn)生的影響，這種方法叫控制變量法。這是一種研究問題的常用科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中均很好地體現(xiàn)了自變量、因變量和無關(guān)變量。

關(guān)于無關(guān)變量。無關(guān)變量往往是學(xué)生容易忽略和難以理解的基本知識(shí)點(diǎn)。在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，有一些學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗了，主要原因有：（1）選材。（2）沒有考慮溫度、陽光、水分對(duì)植物生長的影響。近幾年高考試題中對(duì)變量的考查題時(shí)有出現(xiàn)。

例如：（2015廣東理綜，5，4分）用秋水仙素處理二倍體植物的愈傷組織，從獲得的再生植株中篩選四倍體植株，預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右表，正式實(shí)驗(yàn)時(shí)秋水仙素濃度設(shè)計(jì)最合理的是秋水仙素濃度為（0、2、4、6、8、10）再生植株為（48、44、37、28、18、9）四倍植株為（0、4、8、11、5、2）。

A.0、2、3、4、5、6 B.0、4、5、6、7、8

C.0、6、7、8、9、10 D.0、3、6、9、12、15

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主旨包括：“明目的，理思路，設(shè)對(duì)照，析數(shù)據(jù)?！?/p>

高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題很好地體現(xiàn)了高綱對(duì)考生能力的考查，對(duì)基本知識(shí)檢測的要求，對(duì)卷面難度和區(qū)分度的控制，而要很好地解決這些問題，單靠做一些實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練題及做課本上的實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由于實(shí)驗(yàn)題所處的重要地位，在高考復(fù)習(xí)階段，每位考生練過大量各種類型生物實(shí)驗(yàn)題，從而獲得了很多解題經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一些解題方法和技巧，也有不少好題在頭腦中留下了深刻的印象。但這些經(jīng)驗(yàn)、模式和印象會(huì)妨礙學(xué)生正確思考，甚至導(dǎo)致判斷失誤。再加上相當(dāng)多學(xué)生讀題不仔細(xì)，將高考題中已經(jīng)變化的條件、數(shù)據(jù)等當(dāng)作原實(shí)驗(yàn)解答。生物實(shí)驗(yàn)題的設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的開放性，答案不唯一，如果思維不嚴(yán)密，或形成固有的思維定式，則易造成答題錯(cuò)誤或答題不完善或以偏概全的錯(cuò)誤。

高考是對(duì)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)的檢測，是對(duì)學(xué)生相關(guān)能力的考查，是高校選拔人才的重要手段，科學(xué)應(yīng)對(duì)高考、積極準(zhǔn)備高考是每個(gè)考生必備的態(tài)度。

參考文獻(xiàn)：

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[2]林曉燕.高中生物因材施教教學(xué)策略實(shí)踐研究[D].廣西師范大學(xué)，1994-2014.