生物实验题类型与解题方法

生物学是一门以实验为基础的科学.课改以来,实验部分在各地高考题中几乎每年必考,且所占比值逐年增加.在教学中发现,不少学生对实验题,特别是实验设计题存在困惑.由于做题思路不清晰,考虑不周全,答案不准确而造成失分.笔者在教学实践中,结合近两年高考试题,总结出生物实验题的特点与解题方法,可作为高中生物教学及备考复习的参考.

1.高考生物实验题类型分析

高考生物实验题可分为实验分析题,实验方案纠错、完善题,实验设计题三大类型.

1.1 实验分析题

根据提供的实验方案,让考生分析其中的步骤、现象、结果,并作出解答.该题型实验原理清晰、结果明确,考查学生分析问题能力和信息处理能力.

1.2 实验方案纠错、完善题

要求考生对实验设计中的错误或不完善处进行改正、补充,使实验方案趋于完善.

1.3 实验设计题

实验设计题按实验目的分为验证性实验和探究性实验.

实验设计是综合能力的体现,生物高考非常重视对实验能力的考查,如对实验原理、实验程序、实验现象和实验结论等内容的分析、归纳和总结,用以考查学生的理解能力、分析能力、整合信息能力、逻辑思维能力、语言表达能力和创新能力等.这类试题是当前高考的热点题型,复习时应给予高度重视.

1.3.1 验证性实验

验证性实验是在实验前已知道相关实验原理,对实验现象有一定认识或提出了某种比较确定的检测说,只是再通过具体实验来验证相应的生物学现象或事实的实验方法.由于在实验前掌握了实验结果和结论,因而对实验结果的预测往往是唯一的.

1.3.2 探究性实验

探究性实验是根据一定的实验目的,利用现有的实验条件,通过控制实验变量来探究研究对象的未知属性、特点以及与其它因素的关系,依据实验现象推测出实验结论的实验方法.由于探究者在实验前提出的检测说往往是比较模糊的,因此对实验结果的预期也是不确定的,仅仅是把可能出现的实验现象考虑在内,再由各种现象推测出最可能的实验结论.探究性实验突出探究,实验预期结果不唯一,结论也不唯一.

2.高考生物实验题应对策略

高考生物学科考试大纲 “实验与探究能力”中明确要求：能独立完成“生物知识内容表”所列实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用；具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括确认变量、作出检测设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等；能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改.

2.1 实验分析题

解题思路：把握实验目的→分析结果（现象）→联系相关知识→作出解答.

例题1（2009年高考海南生物卷第22题）为了验证“植物主茎顶芽产生的生长素能够抑制侧芽生长”,某同学进行了以下实验：

①选取健壮、生长状态一致的幼小植株,分为甲、乙、丙、丁4组,甲组植株不做任何处理,其他三组植株均切除顶芽.然后乙组植株切口不做处理；丙组植株切口处放置不含生长素的琼脂块；丁组植株切口处放置含有适宜浓度生长素的琼脂块.

②将上述4组植株置于相同的适宜条件下培养.

回答下列问题：

（1）各组植株侧芽的预期生长情况分别为：甲组___；乙组____；丙组____；丁组____.

（2）比较甲组与乙组的预期结果,能够说明__________.

（3）比较乙组与丙组的预期结果,能够说明__________.

（4）比较丙组与丁组的预期结果,能够说明__________.

（5）顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是_____________.

解析：（1）甲组有顶芽所以侧芽生长受抑制；乙组没有顶芽,不会产生抑制侧芽生长的生长素,侧芽生长；丙组也没有顶芽,所以侧芽生长；丁组虽没有顶芽,但是有含有生长素的琼脂块,生长素会运输到侧芽抑制侧芽生长.（2）甲组和乙组的变量是顶芽的有无,所以证明的是顶芽生长抑制侧芽的生长.（3）乙组和丙组的差别是丙有琼脂块,可以证明琼脂块对侧芽生长没有影响.（4）丙组和丁组的变量是顶端有没有生长素,所以可以证明对侧芽生长起抑制作用的是生长素.（5）生长素具有双重性,顶芽产生的生长素抑制侧芽生长的原因是顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制.

本题以植物顶端优势为素材,考查实验结果和结论.

参：（1）生长受抑制 生长 生长 生长受抑制（2）顶芽生长抑制侧芽的生长

（3）琼脂块对侧芽生长没有影响（4）对侧芽生长起抑制作用的是生长素（5）顶芽产生的生长素向下运输,在侧芽处积累较多,侧芽对生长素浓度比较敏感,使侧芽生长受到抑制

2.2 实验设计题

2.2.1解题思路与步骤

（1）判断实验类型：根据题干容易知道是验证性实验还是探究性实验.

（2）明确实验目的

通过仔细审题,弄清该题要验证或探究的生物学事实,即明确实验要解决什么问题.一般在题干中有“验证等”、“证明等”、“探究等”等,其后内容就是实验目的.

2.2.3探究性实验

例题4：新华社2007年8月12日报道,英国研究人员发现人体中一种重要激素,即所谓的“瘦素”,能够控制人的食欲,注射后,食欲会下降,从而对人体是否发胖起到至关重要的作用.某校生物兴趣小组想利用以下材料,设计实验探究“瘦素”能否控制动物的食欲以及是否具有减肥作用,请你帮他们完成下列实验设计和预测实验结果并分析.

实验题目：“瘦素”能否控制动物的食欲以及是否具有减肥作用.

材料用具：大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水,其它所需条件均满足.

步骤设计：（请简要写出）

第一步：__________________________________；

第二步：__________________________________ ；

第三步：__________________________________ ；

第四步：一段时间后,观察大鼠的食欲状况,称量并统计各组大鼠的体重.

实验结果预测与分析：（至少写出三种情况）

①__________________________________；

②__________________________________；

③__________________________________.

解析：本题属于探究实验.其设计思路为取材、分组并编号,对照实验的设计,单一变量的处理,而其它条件要保持一致,观察记录实验现象,预测结果,推出结论.

探究性实验突出探究,它与验证性实验的区别主要表现在结果预期上.

参：第一步：选取身体健康、发育正常、体重相当的大鼠若干只,随机平均分成两组,并编号 甲、乙

第二步：甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液,乙组每天注射等量的生理盐水

第三步：在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间

实验结果预测与分析：

①如果甲组的大鼠食欲下降,体重比乙组轻,说明“瘦素”能控制动物的食欲以及具有减肥作用

②如果甲组的大鼠食欲旺盛,体重比乙组重,说明“瘦素”能增强动物的食欲以及具有增肥作用

③如果甲、乙组的大鼠食欲和体重差别不大,说明“瘦素”对动物的食欲无影响,对体重无影响