逍遥学能 2014-09-04 19:44
在最近几年的高考理综生物学试题命制中，不仅十分明显地重视了对考试大纲中规定的教科书中17个必做实验的考查，也更加注重通过提供新的情境材料，较为全面地考查考生的实验与探究能力。
实验是高考重点考查的内容之一，它并非是一种专有题型。实验内容的考查可以是选择题，也可以是以各种图形或实验方案等形式呈现的非选择题。在高考理科综合能力测试中，设计、评价和完成实验的能力考查居于越来越重要的位置。以考试大纲中第2项能力要求为主的4项能力，都与实验内容紧密相关，充分体现了生物学是一门以实验研究方法为主线的自然学科。
三、高考理综生物学实验的两种基本题型
1．以选择题的形式，对教科书中的实验内容进行综合性的考查
高考考试大纲规定的17个实验，具体包括“实验原理、方法步骤、预测分析和实验结论”等方面。以选择题形式考查教科书的实验，既可增大考试内容的覆盖面，也可进一步体现注重基础性、综合性、应用性以及思维量的考查，从而使选择题每小题6分的价值，得到了真正的体现，使生物学科在高考中的选拔性功能，得到了进一步的提高。
例1． 下列对实验的相关叙述，正确的是
A．探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
B．纸层析法分离叶绿体色素的实验结果表明，叶绿素b在层析液中溶解度最低
C．调查人群中某种遗传病的发病率时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计
D．鉴定蛋白质时，应将双缩脲试剂A液和B液混合以后再加入待检组织样液中
解题的简要思路：这是多年来第一次将教科书中的实验和研究性课题，恰当组合成选择题的形式，对考生进行的多个必做实验的考查。
在A项中，用斐林试剂是来鉴定淀粉水解生成的还原糖；碘液只能用来鉴定淀粉存在与否，蔗糖遇碘液不会发生反应，因此达不到鉴定的目的。在B项中，根据“色素在层析液中的溶解度越大，随层析液在滤纸条上的扩散速率越快”的原理，，叶绿素b形成的色素带位于滤纸条的最下方，可判断出扩散最慢，溶解度最低。在C项中，调查人群中某种遗传病的发病率需要调查包括有遗传病史的家系在内的一个较大的群体（如一个社区）；而选择有遗传病史的家系进行调查统计，是调查该遗传病的遗传方式。在D项中，需要明确双缩脲试剂的正确使用是先加A液（NaOH溶液），再加B液（CuSO4溶液）。
答案：B
例2． 为了验证胰岛素具有降低血糖含量的作用，在设计实验时，如果以正常小鼠注射某种药物前后小鼠症状作为观察指标，则下列对实验组小鼠注射药物的顺序，正确的是
A．先注射胰岛素溶液，后注射葡萄糖溶液
B．先注射胰岛素溶液，再注射胰岛素溶液
C．先注射胰岛素溶液，后注射生理盐水
D．先注射生理盐水，后注射胰岛素溶液
解题的简要思路：本实验是验证胰岛素是否具有降低血糖含量的作用，因而有无胰岛素应该是实验中的唯一变量，也就是说，对照组中没有胰岛素，而实验组中应该有胰岛素，且注射胰岛素后血糖浓度应该与实验前发生变化。实验的操作步骤应该是：给对照组注射一定量的生理盐水，给实验组注射等量的用生理盐水溶解的胰岛素溶液；一段时间后观察两组小鼠的症状表现，可见对照组小鼠正常，而实验组小鼠出现血糖降低的症状，再给实验组小鼠注射一定浓度的葡萄糖溶液，可见实验鼠的症状得以恢复。
答案：A
2．以非选择题形式，常在新情境下进行变式考查
近年来，高考理综生物学试题也更加注重选用新的情境材料作为命题背景，通过设置成各种实验装置图、数据表、实验方案等形式的非选择题，从实验方法的选择、变量的确认、对照的设置、方案的完善、结果的预期、分析解释以及对实验原理的理解等方面，进行富有启迪、饶有智趣地巧妙设问，对“实验与探究能力”进行重基础、重分析、多方向、多层次的全方位考查。
例3． 研究发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。（注：气孔导度越大。气孔开启程度越大）
培养液中X的浓度/mol·m-3
5×10-5
5×10-4
5×10-3
叶片中X的浓度/mol·g-1（鲜重）
2．47
2．97
9．28
叶片中的气孔导度/mol·m-2·a-1
0．54
0．43
0．27
以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。
解题的简要思路：由于某种化学物质X能调节气孔的开闭。当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X并运输到叶片发挥调节作用。在提供的实验方案和数据表中，通过对“叶片中X的浓度”和“测定叶片的气孔导度”等信息进行提取和处理，可理解某种化学物质X浓度的增大与该细胞的失水有关。
任何一个实验的设计，都必须体现：①“设立对照原则”，该实验缺少对照组，应增加1组空白对照（即，将叶片的叶柄下部浸在不含化学物质X的培养液中）。②“平行重复原则”，该实验方案所取样本太小（仅剪取了3片叶），实验结果便可能具有一定的偶然性。要得到令人信服的实验结果，应该要有较大的样本量，该实验应“取叶片若干，等分为三组”为宜。
答案：
a．样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。
b．缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。
例4.从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段（无叶和侧芽）。自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因。
原因1是 。
原因2是 。
解题的简要思路：该题通过从长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段进行的如图处理，考查考生对生长素促进生长作用和作用特点的认知。生长素与植物生长的关系既与生长素浓度大小有关，也与植物体不同部位对同一浓度生长素敏感性不同有关。
通过阅读题干文字叙述提供的信息，可以分析依次得出：（1）幼茎段无叶和侧芽，因此不会再有新的生长素来源；（2）黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中的生长素浓度都不会升高，说明只需考虑低浓度的促进效应，没有高浓度的抑制效应；（3）仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，可分析得出造成这一现象的原因主要是半边茎内外两侧的细胞对同一浓度的生长素敏感性不同。
答案：
原因1:内侧细胞中的生长素浓度比外侧高，所以内侧细胞生长较快。
原因2:内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但内外侧细胞对生长素敏感性不同，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长
高考理综生物学实验内容的考查尽管形式多样，能力要求也相对较高，但对任何一个实验方案的设计，都有基本相同的实验操作程序（即：①取材分组编号；②单一变量处理；③适宜条件培养；④观察预测解释），因此也有基本相同的解题思路。
在高考理综生物学复习的全过程中，要有针对性地对高考实验试题进行诊断和把脉，通过高考实验的系统性、专题性的基本功训练，增强考生对生物学实验思想、实验方法、实验操作技术的认知，提高应对高考实验的实战方法和技巧。
面对2011年的高考，我们必须认真反思高考生物学复习过程中的得与失，充分重视实验内容考查在高考中所具有的举足轻重的地位。“成也实验，败也实验”，这是近年许多参加过高考考生的切身体会。（全文完）