吳康懷

近年來生物高考實驗命題中出現(xiàn)了從驗證向探究變化的趨勢，且所占的比例是逐年增大，這也將成為今后一段時間內(nèi)實驗命題的方向和熱點。那么，如何才能答好探究性實驗題，取得好的分?jǐn)?shù)呢？本文針對生物探究性實驗題主要考查點的解題思路與技巧進(jìn)行小結(jié)，以便提高學(xué)生解答探究性實驗題的信心和能力，獲得高分的效果。

一、實驗?zāi)康牡拇_立

實驗?zāi)康木褪且濉白鍪裁础钡膯栴}，即探究或者是驗證什么生物學(xué)現(xiàn)象或原理，一般從題干（課題）信息中或后面的實驗原理方法步驟中可以弄清楚。探究性實驗的實驗?zāi)康囊话阋蟀ㄈN信息：①實驗對象，②探究因素（自變量），③觀察或測量目標(biāo)（自變量），并且在表述上要體現(xiàn)實驗的性質(zhì)，使用“探究……對……的影響、研究……了解……”等關(guān)鍵詞，例如：2011年海南卷26題，實驗?zāi)康模禾骄慷趸紳舛葘τ酌绻夂蠌姸龋ɑ蛏L量）的影響。

二、假設(shè)的提出

假設(shè)，也稱假說或猜測，指已有知識、既往的經(jīng)驗或證據(jù)為依據(jù)，用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實的論題，也就是對所提出的問題所做出的參考答案。一般情況下，可根據(jù)所探究的問題同時結(jié)合以往的知識或生活經(jīng)驗作為依據(jù)來作出假設(shè)。假設(shè)的表述通常采用“如果……，那么……”的句式陳述，“如果”后面跟的是預(yù)測，“那么”后面跟的是可觀察或計量的定義，例如：2004年江蘇單科卷42題（2）①探究的問題：不同pH的酸雨對小麥種子萌發(fā)率的影響。②作出的假設(shè)：如果一定pH的酸雨對小麥種子萌發(fā)沒有影響，那么小麥種子萌發(fā)率沒有變化；如果一定pH的酸雨促進(jìn)小麥種子萌發(fā)，那么小麥種子萌發(fā)率明顯升高；如果一定pH的酸雨抑制小麥種子萌發(fā)，那么小麥種子萌發(fā)率明顯下降。（任寫一種）

三、實驗原理的表述

實驗原理就是實驗操作過程或?qū)嶒灧椒ㄋ罁?jù)的科學(xué)道理。因此，分析原理時一般可從學(xué)過的知識中分析原理，或從題干信息中確定原理，或從實驗步驟中分析原理。寫實驗原理一般按照三方面寫：一寫實驗組如何操作；二寫出現(xiàn)什么結(jié)果；三寫操作與結(jié)果對應(yīng)的理論依據(jù)。例如：2007年重慶卷31題（3）為了確認(rèn)馬鈴薯不含還原糖的原因，請完成以下實驗。實驗原理：①淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生還原糖；②還原糖與斐林試劑反應(yīng)，產(chǎn)生磚紅色沉淀。

四、實驗步驟的設(shè)計

最常見的幾種考查形式是：寫出實驗步驟、補充關(guān)鍵步驟、續(xù)寫步驟或找出設(shè)計中的錯誤。解這些題時需注意以下幾點事項：

1.實驗材料、試劑和器材的選擇

在實驗設(shè)計中，材料的選擇是十分重要的，要根據(jù)實驗所提出的問題和要求，聯(lián)系命題者所提供的器材，準(zhǔn)確判斷和選取實驗所需的用具及材料，除非題目條件允許，否則不要隨意增加或更改實驗試劑和材料，但完全開放性試題就要求根據(jù)實驗?zāi)康摹⒃砗鸵?，自主選擇實驗材料和用具。

2.自變量、因變量的確定

在進(jìn)行各項科研實驗之前都必須明確區(qū)分自變量和因變量。自變量是指實驗者想研究并影響實驗結(jié)果的變量，可根據(jù)實驗課題確定變量，或根據(jù)實驗?zāi)康拇_定變量，或根據(jù)實驗步驟確定變量，或根據(jù)實驗記錄的結(jié)果確定變量。因變量是由自變量的變化而產(chǎn)生變化的變量，即被測定或被記錄的變量，可根據(jù)實驗原理和實驗條件確定觀察、測量的指標(biāo)和方法，如觀察特異性顏色變化、沉淀反應(yīng)，觀察形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理變化，測量生長發(fā)育速度，測量生化反應(yīng)速度。

3.構(gòu)想實驗思路

對準(zhǔn)實驗?zāi)康?，認(rèn)真領(lǐng)悟?qū)嶒炘恚Y(jié)合題目所提供的實驗材料、器材、藥品，設(shè)想該怎樣設(shè)計實驗過程才能達(dá)到實驗?zāi)康模谀X海里對所設(shè)計的實驗有一個整體設(shè)想，有一條清晰的思路和操作的可行性。

4.注意遵循的基本原則

科學(xué)性原則、對照原則、單一變量原則、平行重復(fù)原則、等量原則等。

5.實驗步驟要用科學(xué)術(shù)語敘述，一般不宜連續(xù)描述，往往需要四步敘說

第一步：取材或?qū)嶒灢牧项A(yù)處理。

第二步：分組、編號。選擇題目中提供的實驗材料和用具，組裝實驗設(shè)備，將實驗分為對照組和實驗組，可以分兩組或多組，每組對研究對象或器皿進(jìn)行編號，如用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……加以編號便于區(qū)分分步敘述。常用語言模板：（1）取兩套規(guī)格相同的器材分別編號為甲、乙，并分別加入等量的……（2）選擇長勢相同、大小相似、生長環(huán)境相同的同種植株若干隨機等量分組，分別編號為A、B、C等。（3）選擇年齡、體重、相同、性別、健康狀況、以往生長環(huán)境相同的某動物若干只隨機等量分組，分別編號為1、2、3等。

第三步：實驗組和對照組分別處理。根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘瓌t對實驗中的實驗組（有單一變量）和對照組（無）進(jìn)行實驗設(shè)置。常用語言模板：在A組中加入2 ml（或適量的）試劑……在B組中加入2 ml（或等量的）蒸餾水或相應(yīng)不影響實驗結(jié)果的溶液……。

第四步：培養(yǎng)、觀察（實驗現(xiàn)象或結(jié)果）、記錄。本步驟強調(diào)各對照組外界處理的等量性原則，兩套裝置必須放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)(或相應(yīng)方法處理，如振蕩、加熱等)，這樣的實驗結(jié)果才有可比性。培養(yǎng)的時間可根據(jù)具體的實驗確定，也可以用“一段時間”描述。

例如：2010安徽卷第29題Ⅱ探究接種摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿（牧草）的抗旱能力。材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌種，栽培土（經(jīng)滅菌處理的田間土與河沙混合，體積比9：1），大小一致的花盆。

方法步驟：（1）每個花盆中放置栽培土3kg，并將花盆平均分成A、B兩組；（2）A組各花盆中接種等量的摩西球囊霉菌菌種，B組各花盆中不接種；（3）將等數(shù)量的幼苗移栽于各花盆中，置于適宜且相同條件下培養(yǎng)；（4）6周后，干旱處理10 d，每天觀察、記錄并統(tǒng)計紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天數(shù)。

五、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論的分析

探究性實驗的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，一般來說，可根據(jù)實驗?zāi)康?、實驗原理及事物間的相互關(guān)系，進(jìn)行理性分析，從而預(yù)先猜測可能是什么樣的實驗結(jié)果。預(yù)期實驗結(jié)果要對應(yīng)假設(shè)進(jìn)行分類討論并得出相應(yīng)的結(jié)論，往往有三種可能性：正相關(guān)、負(fù)相關(guān)、中間（無影響），其基本句式也是“如果……，那么（則）……”“如果”后面跟的是預(yù)測的現(xiàn)象，“那么”后面跟的是相應(yīng)的結(jié)論，例如：①如果實驗組和對照組無顯著差異，那么實驗變量無影響；②如果實驗組比對照組好，那么實驗變量有利；③如果實驗組比對照組差，那么實驗變量不利。注意，有時試題問的不是預(yù)期各種可能的結(jié)果，而是預(yù)期最可能的結(jié)果，答題時注意題目的意思，緊扣題目回答。

六、實驗數(shù)據(jù)的分析

常見考點是解釋實驗方法、結(jié)果和根據(jù)實驗結(jié)果得出實驗結(jié)論。首先，要對記錄的數(shù)據(jù)（包括現(xiàn)象、結(jié)果）進(jìn)行整理，一般可用數(shù)學(xué)計算及統(tǒng)計、圖解（坐標(biāo)曲線圖、柱形圖、表格等）等表示實驗數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確真實直觀地描述實驗結(jié)果。然后，要注意曲線橫、縱坐標(biāo)的變量及單位；注意曲線或數(shù)據(jù)的變化趨勢（如升、降）及原因；注意特殊數(shù)據(jù)，如最多、最少、平均、總和等，尤其0；注意曲線的交點、折點、最高點、最低點的意義等。最后，聯(lián)系高中生物教材上的有關(guān)理論，如實驗的基本原理和實驗結(jié)果，并通過判斷、推理和分析，對結(jié)果加以說明、解釋或評價；對預(yù)期以外的結(jié)果做出恰當(dāng)?shù)姆治龊驼f明。例如：2012福建卷26.Ⅰ主要是考查探究實驗中無關(guān)變量的處理、因變量的觀測、實驗結(jié)果和結(jié)論的處理、曲線的分析等，這對學(xué)生生物學(xué)實驗?zāi)芰τ休^高的要求。

總之，探究性實驗是高考中為高校選拔人才的較好材料，為適應(yīng)高考的要求，生物老師在歸納實驗的解題技巧的基礎(chǔ)上，可從探究性實驗的角度分析《考試說明》中要求16個實驗的實驗?zāi)康?、所需要的設(shè)備或器材，作出假設(shè)，設(shè)計實驗過程，預(yù)測實驗現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)，形成結(jié)論等，讓學(xué)生在實踐中掌握探究性實驗的過程，提高學(xué)生的解題思路和能力。

（作者單位 福建省三明市沙縣第五中學(xué)）

編輯 溫雪蓮