方惠靈

【摘 要】 探究近年來的高考生物實(shí)驗(yàn)試題不難發(fā)現(xiàn)，命題人在生物實(shí)驗(yàn)試題設(shè)計(jì)過程中是遵循一定的設(shè)計(jì)原則的，比如，科學(xué)探究原則、對(duì)照實(shí)驗(yàn)原則、控制變量原則……當(dāng)學(xué)生抓住了試題中所遵循的設(shè)計(jì)原則，解答試題就會(huì)胸有成竹、游刃有余。

【關(guān)鍵詞】設(shè)計(jì)原則；精準(zhǔn)；科學(xué)

1.實(shí)驗(yàn)遵循的首要原則就是具有科學(xué)性

任何實(shí)驗(yàn)都離不開在人為控制條件下研究事物的起因、發(fā)展和歸宿，同時(shí)必須遵循科學(xué)的方法。沒有科學(xué)依據(jù)的假設(shè)是具有“迷信”色彩的，不能在人為條件下探究出所要觀察的變化和獲得的結(jié)果，就是偽科學(xué)。因此，科學(xué)探究的過程本身就是遵循科學(xué)性原則，探究過程和得出的結(jié)論都具有科學(xué)性。

2.將生物實(shí)驗(yàn)分為多組平行實(shí)驗(yàn)，通常以各組間形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)為原則

在實(shí)驗(yàn)過程中將探究的一種條件因素進(jìn)行變化，讓其他條件完全相同進(jìn)行多組平行實(shí)驗(yàn)，通過它們之間的比對(duì)而得出探究結(jié)論的實(shí)驗(yàn)就是對(duì)照實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷?duì)照實(shí)驗(yàn)組中只有一個(gè)因素在變化，因此可以有效地排除非變化條件對(duì)結(jié)果進(jìn)行干擾。這類實(shí)驗(yàn)的解讀是在比較的基礎(chǔ)上找出不同，從而得出正確的結(jié)論。

2.1通過空白對(duì)照去探究異常情況的成因，這種試驗(yàn)就是采用一個(gè)正常的生物作為對(duì)照組的探究過程。如驗(yàn)證甲狀腺激素的作用的實(shí)驗(yàn)探究，需要的對(duì)照組動(dòng)物就不能進(jìn)行任何處理，是一個(gè)自然生長(zhǎng)的過程，對(duì)甲狀腺激素沒有特殊的表征。解答這類實(shí)驗(yàn)試題就必須挖掘?qū)嶒?yàn)組的異常表征，結(jié)合生物知識(shí)原理進(jìn)行具體說明。這樣的實(shí)驗(yàn)比比皆是，就不一一細(xì)說了。

2.2通過自身對(duì)照來詮釋同一事物同時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的不同點(diǎn)。如在探究質(zhì)壁分離與植物細(xì)胞復(fù)原的實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組都是在同一植物細(xì)胞進(jìn)行的，只不過是實(shí)驗(yàn)組的植物細(xì)胞進(jìn)行了質(zhì)壁分離與植物細(xì)胞復(fù)原的過程，而對(duì)照組卻為常態(tài)化。解答這類實(shí)驗(yàn)試題必須抓住實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間產(chǎn)生的差異作為突破點(diǎn)，通過與所學(xué)的生物知識(shí)交聯(lián)得出正確的應(yīng)答。

例如， 下圖是對(duì)紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時(shí)裝片的3次觀察，說明每次觀察到的現(xiàn)象是什么？

因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)為自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)，因此，前后兩次實(shí)驗(yàn)的觀察是作以對(duì)照的。所以，I是由于未滴入蔗糖溶液，細(xì)胞為原生態(tài)的，只能觀察到紫色大液泡；II滴入了少量的蔗糖溶液，因此細(xì)胞開始發(fā)生質(zhì)壁分離，觀察到的是在細(xì)胞的角隅處出現(xiàn)“空隙”；操作III使用吸水紙的目的是引導(dǎo)清水從蓋玻片的一側(cè)流到另一側(cè)，讓洋蔥鱗片葉整體浸潤(rùn)在清水中，觀察細(xì)胞質(zhì)復(fù)原。由此可見，解答這類實(shí)驗(yàn)試題必須抓住實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間產(chǎn)生的差異作為突破點(diǎn)，通過與所學(xué)的生物知識(shí)的交聯(lián)得出正確的應(yīng)答。

2.3采用對(duì)立結(jié)論處理對(duì)象的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，它不受實(shí)驗(yàn)的假設(shè)條件所限制，矛盾的條件形成了鮮明的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，所以這種探究被稱為條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，兩組實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的都是加法原理。因此，一定要注意這類實(shí)驗(yàn)探究常?？赡芘c自身對(duì)照混為一體，讓我們通過一個(gè)案例來說明。

德國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了探究光合作用產(chǎn)生淀粉的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：對(duì)天竺葵放置黑暗處二十四小時(shí)進(jìn)行所謂“饑餓”處理，然后放置太陽(yáng)光下，讓葉片的一半見光，另一半則用黑紙片遮蓋住而不見光，通過一段時(shí)間的生長(zhǎng)之后再用碘蒸氣進(jìn)行檢驗(yàn)。這是條件對(duì)照實(shí)驗(yàn)嗎？說明具體原因。

不少學(xué)生認(rèn)為這就是兩個(gè)對(duì)立條件下的實(shí)驗(yàn)探究了。其實(shí)不然，值得一提的是葉片見光是自然狀態(tài)下正常生長(zhǎng)，是對(duì)照實(shí)驗(yàn)，而人為地將另一半葉片以黑紙片遮蓋起來造成光合作用這一因素缺失，其實(shí)就是生物學(xué)上所謂的“減法原理”，這一組毋容置疑就是對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在解答時(shí)，很多學(xué)生會(huì)認(rèn)為所結(jié)論是截然相反的，究其因是：一方面被放置黑暗處二十四小時(shí)進(jìn)行“饑餓”處理所迷惑，另一方面認(rèn)為用黑紙片遮光的一半葉片缺少實(shí)驗(yàn)了光合作用的因素。其實(shí)，放置黑暗處二十四小時(shí)進(jìn)行“饑餓”處理只是為了使實(shí)驗(yàn)效果更為明顯，與探究中的變量控制毫無瓜葛；用黑紙片遮光的一半葉片并非缺少實(shí)驗(yàn)探究的因素，而是通過遮光對(duì)實(shí)驗(yàn)因素進(jìn)行的一種控制，而不是抑制。

2.4沒有對(duì)照組實(shí)驗(yàn)，幾組都是實(shí)驗(yàn)組，沒有空白組，通過幾個(gè)平行的實(shí)驗(yàn)組探究的結(jié)果進(jìn)行彼此之間的比對(duì)而得出相應(yīng)的結(jié)論，稱作互相對(duì)照實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)應(yīng)用較多的是“定二議一”的方法，如探究溫度（或pH）對(duì)酶催化活性的影響，就可以配制幾組含有等量果膠酶溶液的試管，然后加入10mL0.1%的鹽酸使環(huán)境的pH完全相同，再將每支試管加入三塊0.3cm×0.3cm×0.3cm的蘋果塊，試管分別置于20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的水中進(jìn)行水浴控溫。實(shí)驗(yàn)中改變的條件就是溫度，揭示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論就應(yīng)該從溫度對(duì)酶的催化有什么樣的影響的角度出發(fā)。換個(gè)說法就是相互對(duì)照組實(shí)驗(yàn)是控制變量的改變對(duì)探究因素產(chǎn)生什么樣的影響，從而得出怎樣的結(jié)論。

總而言之，生物實(shí)驗(yàn)遵循了客觀存在的自然法則，沒有自然法則，就沒有生生不息的多彩世界，也不可能存在生命的探究。所以，作為生物實(shí)驗(yàn)試題的解答歸根結(jié)底還是要遵循自然法則，遵循實(shí)驗(yàn)探究過程設(shè)計(jì)原則，這樣才能找到試題的精準(zhǔn)解答。

【參考文獻(xiàn)】

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