在最近幾年的高考理綜生物學(xué)試題命制中,不僅十分明顯地重視了對考試大綱中規(guī)定的教科書中17個必做實驗的考查,也更加注重通過提供新的情境材料,較為全面地考查考生的實驗與探究能力。
實驗是高考重點考查的內(nèi)容之一,它并非是一種專有題型。實驗內(nèi)容的考查可以是選擇題,也可以是以各種圖形或?qū)嶒灧桨傅刃问匠尸F(xiàn)的非選擇題。在高考理科綜合能力測試中,設(shè)計、評價和完成實驗的能力考查居于越來越重要的位置。以考試大綱中第2項能力要求為主的4項能力,都與實驗內(nèi)容緊密相關(guān),充分體現(xiàn)了生物學(xué)是一門以實驗研究方法為主線的自然學(xué)科。
三、高考理綜生物學(xué)實驗的兩種基本題型
1.以選擇題的形式,對教科書中的實驗內(nèi)容進行綜合性的考查
高考考試大綱規(guī)定的17個實驗,具體包括“實驗原理、方法步驟、預(yù)測分析和實驗結(jié)論”等方面。以選擇題形式考查教科書的實驗,既可增大考試內(nèi)容的覆蓋面,也可進一步體現(xiàn)注重基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性以及思維量的考查,從而使選擇題每小題6分的價值,得到了真正的體現(xiàn),使生物學(xué)科在高考中的選拔性功能,得到了進一步的提高。
例1. 下列對實驗的相關(guān)敘述,正確的是
A.探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性作用時,可用碘液替代斐林試劑進行鑒定
B.紙層析法分離葉綠體色素的實驗結(jié)果表明,葉綠素b在層析液中溶解度最低
C.調(diào)查人群中某種遺傳病的發(fā)病率時,應(yīng)選擇有遺傳病史的家系進行調(diào)查統(tǒng)計
D.鑒定蛋白質(zhì)時,應(yīng)將雙縮脲試劑A液和B液混合以后再加入待檢組織樣液中
解題的簡要思路:這是多年來第一次將教科書中的實驗和研究性課題,恰當(dāng)組合成選擇題的形式,對考生進行的多個必做實驗的考查。
在A項中,用斐林試劑是來鑒定淀粉水解生成的還原糖;碘液只能用來鑒定淀粉存在與否,蔗糖遇碘液不會發(fā)生反應(yīng),因此達不到鑒定的目的。在B項中,根據(jù)“色素在層析液中的溶解度越大,隨層析液在濾紙條上的擴散速率越快”的原理,,葉綠素b形成的色素帶位于濾紙條的最下方,可判斷出擴散最慢,溶解度最低。在C項中,調(diào)查人群中某種遺傳病的發(fā)病率需要調(diào)查包括有遺傳病史的家系在內(nèi)的一個較大的群體(如一個社區(qū));而選擇有遺傳病史的家系進行調(diào)查統(tǒng)計,是調(diào)查該遺傳病的遺傳方式。在D項中,需要明確雙縮脲試劑的正確使用是先加A液(NaOH溶液),再加B液(CuSO4溶液)。
答案:B
例2. 為了驗證胰島素具有降低血糖含量的作用,在設(shè)計實驗時,如果以正常小鼠注射某種藥物前后小鼠癥狀作為觀察指標(biāo),則下列對實驗組小鼠注射藥物的順序,正確的是
A.先注射胰島素溶液,后注射葡萄糖溶液
B.先注射胰島素溶液,再注射胰島素溶液
C.先注射胰島素溶液,后注射生理鹽水
D.先注射生理鹽水,后注射胰島素溶液
解題的簡要思路:本實驗是驗證胰島素是否具有降低血糖含量的作用,因而有無胰島素應(yīng)該是實驗中的唯一變量,也就是說,對照組中沒有胰島素,而實驗組中應(yīng)該有胰島素,且注射胰島素后血糖濃度應(yīng)該與實驗前發(fā)生變化。實驗的操作步驟應(yīng)該是:給對照組注射一定量的生理鹽水,給實驗組注射等量的用生理鹽水溶解的胰島素溶液;一段時間后觀察兩組小鼠的癥狀表現(xiàn),可見對照組小鼠正常,而實驗組小鼠出現(xiàn)血糖降低的癥狀,再給實驗組小鼠注射一定濃度的葡萄糖溶液,可見實驗鼠的癥狀得以恢復(fù)。
答案:A
2.以非選擇題形式,常在新情境下進行變式考查
近年來,高考理綜生物學(xué)試題也更加注重選用新的情境材料作為命題背景,通過設(shè)置成各種實驗裝置圖、數(shù)據(jù)表、實驗方案等形式的非選擇題,從實驗方法的選擇、變量的確認、對照的設(shè)置、方案的完善、結(jié)果的預(yù)期、分析解釋以及對實驗原理的理解等方面,進行富有啟迪、饒有智趣地巧妙設(shè)問,對“實驗與探究能力”進行重基礎(chǔ)、重分析、多方向、多層次的全方位考查。
例3. 研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤干旱時,根細胞會迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X。有人推測根部合成的X運輸?shù)饺~片,能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。他們做了如下實驗:從同一植株上剪取大小和生理狀態(tài)一致的3片葉,分別將葉柄下部浸在不同濃度X的培養(yǎng)液中。一段時間后,測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。(注:氣孔導(dǎo)度越大。氣孔開啟程度越大)
培養(yǎng)液中X的濃度/mol·m-3
5×10-5
5×10-4
5×10-3
葉片中X的濃度/mol·g-1(鮮重)
2.47
2.97
9.28
葉片中的氣孔導(dǎo)度/mol·m-2·a-1
0.54
0.43
0.27
以上方案有不完善的地方,請指出來并加以修正。
解題的簡要思路:由于某種化學(xué)物質(zhì)X能調(diào)節(jié)氣孔的開閉。當(dāng)土壤干旱時,根細胞會迅速合成某種化學(xué)物質(zhì)X并運輸?shù)饺~片發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。在提供的實驗方案和數(shù)據(jù)表中,通過對“葉片中X的濃度”和“測定葉片的氣孔導(dǎo)度”等信息進行提取和處理,可理解某種化學(xué)物質(zhì)X濃度的增大與該細胞的失水有關(guān)。
任何一個實驗的設(shè)計,都必須體現(xiàn):①“設(shè)立對照原則”,該實驗缺少對照組,應(yīng)增加1組空白對照(即,將葉片的葉柄下部浸在不含化學(xué)物質(zhì)X的培養(yǎng)液中)。②“平行重復(fù)原則”,該實驗方案所取樣本太。▋H剪取了3片葉),實驗結(jié)果便可能具有一定的偶然性。要得到令人信服的實驗結(jié)果,應(yīng)該要有較大的樣本量,該實驗應(yīng)“取葉片若干,等分為三組”為宜。
答案:
a.樣本量太小。應(yīng)“取葉片若干,等分為三組”。
b.缺乏空白對照。增加1組,將葉片的葉柄下浸在不含X的培養(yǎng)液中。
例4.從某植物長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段(無葉和側(cè)芽)。自莖段頂端向下對稱縱切至約3/4處。將切開的莖段浸沒在蒸餾水中。一段時間后,觀察到半邊莖向外彎曲生長,如圖所示。若上述黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的,放入水中后半邊莖內(nèi)、外兩側(cè)細胞中的生長素濃度都不會升高。請僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象,推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的兩種可能原因。
原因1是 。
原因2是 。
解題的簡要思路:該題通過從長勢一致的黃化苗上切取等長幼莖段進行的如圖處理,考查考生對生長素促進生長作用和作用特點的認知。生長素與植物生長的關(guān)系既與生長素濃度大小有關(guān),也與植物體不同部位對同一濃度生長素敏感性不同有關(guān)。
通過閱讀題干文字?jǐn)⑹鎏峁┑男畔,可以分析依次得出:?)幼莖段無葉和側(cè)芽,因此不會再有新的生長素來源;(2)黃化苗莖段中的生長素濃度是促進生長的,放入水中后半邊莖內(nèi)、外兩側(cè)細胞中的生長素濃度都不會升高,說明只需考慮低濃度的促進效應(yīng),沒有高濃度的抑制效應(yīng);(3)僅根據(jù)生長素的作用特點分析半邊莖向外彎曲生長這一現(xiàn)象,可分析得出造成這一現(xiàn)象的原因主要是半邊莖內(nèi)外兩側(cè)的細胞對同一濃度的生長素敏感性不同。
答案:
原因1:內(nèi)側(cè)細胞中的生長素濃度比外側(cè)高,所以內(nèi)側(cè)細胞生長較快。
原因2:內(nèi)外兩側(cè)細胞中的生長素濃度相同,但內(nèi)外側(cè)細胞對生長素敏感性不同,該濃度的生長素更有利于內(nèi)側(cè)細胞的生長
高考理綜生物學(xué)實驗內(nèi)容的考查盡管形式多樣,能力要求也相對較高,但對任何一個實驗方案的設(shè)計,都有基本相同的實驗操作程序(即:①取材分組編號;②單一變量處理;③適宜條件培養(yǎng);④觀察預(yù)測解釋),因此也有基本相同的解題思路。
在高考理綜生物學(xué)復(fù)習(xí)的全過程中,要有針對性地對高考實驗試題進行診斷和把脈,通過高考實驗的系統(tǒng)性、專題性的基本功訓(xùn)練,增強考生對生物學(xué)實驗思想、實驗方法、實驗操作技術(shù)的認知,提高應(yīng)對高考實驗的實戰(zhàn)方法和技巧。
面對2011年的高考,我們必須認真反思高考生物學(xué)復(fù)習(xí)過程中的得與失,充分重視實驗內(nèi)容考查在高考中所具有的舉足輕重的地位!俺梢矊嶒,敗也實驗”,這是近年許多參加過高考考生的切身體會。(全文完)
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaozhong/170869.html
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