高中生物实验探究类试题例析

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  从近些年的高考生物题型可以看出,试题常常借助于一些实验方法来创设一些新情境,如2019年高考就有多道试题要求“简要写出实验思路、预期结果和结论”,从多方面来考查考生对生物学实验方案的设计能力。其中“简要写出实验思路”对考生的语言表达能力也提出了一定要求。总的来说,实验设计一般有验证类实验和探究类实验两种类型。验证类实验具有明确的结果,只要通过实验加以验证,结论通常只有一个;而探究类实验的现象和结果往往是未知的或者是不确定的,结论一般有多个,通常需要讨论,但并不是把所有的可能结论都答出来,还应注意其合理性。所以同学们在做实验探究类题目时,一定要仔细看清楚题目要求,看题目问的是实验结果还是实验结论,两者要分开来解答。实验探究类题型有很强的逻辑性,在解答时一般分六个步骤。
  1.通读全题,审清题意。时刻注意每小题给出的条件,防止漏用或误用每个条件。
  2.确定是探究类实验还是验证类实验。在大部分情况下,出现“探究”一词的是探究类实验,出现“验证”一词的是验证类实验,但具体到每个问题时还是要从题目的含义来区分。
  3.仔细分析实验用具和材料。有些实验的操作方法会有很多种,而不同的方法需要不同的實验用具和材料,同学们应该根据题目给出的用具和材料来选择实验方法。
  4.遵守单一变量原则和等量原则。对实验组和对照组的处理,只允许有一项条件不同,其他条件均要相同且适宜。
  5.在实验步骤中需注意一些常用词语的使用。如分组实验时要编号,加试剂时要注意用到“相同”“平均”等词语,这样才能保证实验步骤的严密性。
  6.注意实验结果及实验结论的合理性。实验结果是一种实验现象,但实验结论是根据实验结果推出来的,两者不可混淆。
  例题 低温和高温都会对植物细胞造成伤害,为了探究高温和低温对小麦的伤害,请完成下列实验设计方案并回答相关问题。
  (1)实验原理:当植物组织受到不适宜温度如高温、低温等的影响时,原生质的结构常常会受到伤害而导致膜的通透性增大,结果是细胞内含物会有不同程度的外渗,使外部溶液的电导度增大。电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏,各种杂质及温度都会影响测量结果,从而带来实验误差),透性变化愈大,表示受伤愈重,抗逆性愈弱。
  (2)实验材料:小麦幼苗。
  (3)仪器与药品:电导仪、冰水、水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。
  (4)分析变量:
  ①自(实验)变量:______。
  ②因(反应)变量:______。
  (5)实验步骤:
  第一步:取小麦幼苗30株,去除残留胚乳,用蒸馏水反复冲洗三次;
  第二步:取四只小烧杯,分别加入20mL蒸馏水,编号为1、2、3、4;
  ……
  第六步:______。
  ……
  分析:本题有两个对照实验,即常温下的实验对照和只有蒸馏水的空白对照,它们的作用是不同的。常温下的实验对照是要说明植物受到的伤害是由低温或高温引起的,排除其他因素对结果的影响。空白对照所起的作用是矫正结果,减小误差。减小误差的其他措施如实验材料,实验中用到的烧杯要反复用蒸馏水冲洗,不能用手直接接触小麦幼苗,设计空白对照等。特别要强调的是,测电导度时必须使每个实验装置都恢复到常温进行。
  小结:要提高实验设计题的解答能力,除了在日常实验中要亲自动手做,熟悉实验的操作步骤,弄清实验的原理,运用所学知识对实验现象进行分析,还要注重实验设计题型的解题方法和技巧的积累,只有这样才能促进实验能力的提高。
  作者单位:江西省赣州市第三中学
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