黃 新 (江蘇省南通市通州區(qū)石港中學 江蘇南通 226300)
生物學以實驗研究為本,生物學試題的設置同樣離不開實驗的參與。如何快速、準確地完成實驗試題的求解,是提高生物高考成績的關鍵,因此立足于該類試題的特點,結合學生的思維特征,從變量分析的角度談一談如何快速求解該類試題。
生物學實驗試題與物理、化學試題相比,其得分點較多,而且具有一定的規(guī)律可循:題干中一般給出實驗目的、實驗測量的結果;實驗結果呈現(xiàn)的形式通常有表格圖、柱狀圖、曲線圖;有些實驗題往往提供特定的實驗器材以及生物材料……考查的方向主要有:要求學生寫出部分實驗步驟、實驗標題、實驗結論、繪制能反應出實驗結果的曲線圖、柱狀圖,很少要求寫出整個實驗步驟。由于實驗類試題,有文字敘述多、圖形復雜、信息量大的特點,因此學生會產(chǎn)生畏懼心理,從而導致其思維活動受到抑制,降低解題速度。
每個試題的命制都有明確的考查方向,因此明晰試題考查的內(nèi)容是正確求解的首要任務。通讀試題內(nèi)容,尋找關鍵詞,即可了解其考查教材中的相應內(nèi)容。縱觀近年來各類大型試題,可知,大多實驗試題看似起點很高,但最終都要根植于教材,即答案往往出自于教材。因此當學生掌握教材之后,即可利用所學的知識技能、方法等,準確地進行求解。
明晰實驗目的是解決該類試題的前提,其與實驗的標題具有一定的關聯(lián)性,往往可以認定為因變量與自變量的關系,即研究自變量對因變量的影響、對無關變量的設置策略,如考查胰島素對大鼠調(diào)節(jié)血糖的影響,胰島素的注射與否是自變量,大鼠血糖變化情況為因變量,大鼠的發(fā)育情況、性別、數(shù)量等均為無關變量。對于變量的正確分析,有些試題中從文字描述中較難確定變量,可以分析其能夠描述因變量、自變量的曲線圖、柱狀圖得出。在這些圖形中,橫坐標、縱坐標分別為自變量、因變量。實驗結論的構成一般為自變量對因變量的影響,如“因變量隨著自變量的……而……”,有些結論可能要分段進行描述,即處于不同數(shù)值范圍的自變量對因變量的影響結果不同。當然,對于有些試題而言,變量的分析需要在求解試題過程中進行。
實驗結果的呈現(xiàn)往往離不開特定圖形的繪制。圖形中蘊含著的大量的生物學信息也是進行試題求解的重要依據(jù)??v觀眾多的實驗試題,可知大部分問題的答案可通過分析圖形得出,特別是題干中常常出現(xiàn)關鍵詞“據(jù)圖分析”,實際上暗示著答案就隱藏在圖形之中。有些圖形中存在著多個實驗結果,其中有空白對照,也有相互對照的結果圖,為了使得各圖形具有更強的指向性,一般在圖形右側都要有所標注。
為了提高讀圖的效率與準確率,教師可建議學生在讀圖過程中,可用筆將每個圖形所指示的對象標注下來。這樣,在試題求解時,就會對每個圖形所指的對象一目了然,不必在試題求解過程中多次查看右側標注,節(jié)約了審題時間,特別針對于包含多條曲線的圖形,效果更為顯著。
有些試題的答案需要將整個小題完全閱讀完畢,方可對每個小空進行分析。因為前后問題之間往往存在一定的關聯(lián)性,即前面問題的解決,需要借助于后面情景式的提醒,反之亦然。有些填空看似無從入手,但學生通讀整個試題,結合試題求解的過程,即會出現(xiàn)解決問題的靈感。
因此在教學過程中,教師可建議學生不必將所有填空按順序一次性解決,思考不出來的問題,等通讀試題后聯(lián)系上下文進行思考,特別需要關注的是在每個小空求解之前,要將相關語句閱讀到分號或句號,以防止斷章取義,誤導試題的求解。為了檢測自己答案是否完善,可將自己的答案連同試題閱讀一遍,查看是否通順或是否符合邏輯性,有無多寫或少寫字,特別是一些專業(yè)名詞,如要求填寫促甲狀腺激素釋放激素,如橫線后面已有激素二字,那只能填寫促甲狀腺激素釋放。
(2012·北京高考)為研究細胞分裂素的生理作用,研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中(圖1),對插條的處理方法及結果見圖2。
圖1 實驗裝置圖
圖2 插條的處理方法及結果示意
(1)細胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位產(chǎn)生,再被運輸?shù)阶饔貌课?,對生長發(fā)育起_______________作用的______________有機物。
(2)制備插條時除去根系和幼芽的主要目的是___________________________________________。
(3)從圖2中可知,對插條進行的實驗處理包括用__________分別處理A、B葉片、__________。
(4)在實驗Ⅰ中,對A葉進行實驗處理,導致B葉_________。該實驗的對照處理是_____________。(5)實驗Ⅲ、Ⅳ的結果表明,A葉數(shù)量越少,B葉生長越___________。
(6)研究者推測“細胞分裂素能夠引起營養(yǎng)物質(zhì)向細胞分裂素所在部位運輸”。為探究此推測是否正確,用圖1所示插條去除B葉后進行實驗,實驗組應選擇的操作最少包括_____(填選項前的符號)
a.用細胞分裂素溶液涂抹A1葉
b.用細胞分裂素溶液涂抹A2葉
c.用14C-淀粉溶液涂抹A1葉
d.用14C-淀粉溶液涂抹A2葉
e.用14C-氨基酸溶液涂抹A2葉
f.用14C-細胞分裂素溶液涂抹A2葉
g.檢測A1葉的放射性強度
(7)如何根據(jù)第(6)結果,進行判定?_______________________________________________________。
參考答案:
(1)調(diào)節(jié) 微量的
(2)減少內(nèi)源激素的干擾
(3)細胞分裂素 去除不同數(shù)目的A葉
(4)生長抑制 用蒸餾水同樣處理葉
(5)慢
(6)a、e、g
解析:通讀試題可知,該試題是研究細胞分裂素對植物的作用。但該試題并未直接考查細胞分裂素的作用,而重在于考查其研究的過程,考查學生對實驗過程的設計及結果分析。該試題圖文并茂,用圖1表示實驗材料菜豆幼苗的狀態(tài),圖2為實驗結果的柱狀圖,橫坐標表示自變量:A葉保留的數(shù)量、細胞分裂素處理葉片的種類和數(shù)量,縱坐標表示因變量:B葉面積相對值,每個處理組均含有實驗組和對照組,實驗組為橫坐標下面對應圖形所處理的結果,故一共進行了四組實驗(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)。讀題時,首先要明確實驗組和對照組處理的溶液種類:前者是一定濃度的細胞分裂素溶液,由于該溶液配制的溶劑是蒸餾水,因此,對照組使用蒸餾水進行處理。雖然進行了4組實驗,但是每一組均含有實驗組與對照組,因此通過變量分析可知:對照可發(fā)生在組內(nèi)與組間,組內(nèi)對照研究的是細胞分裂素對B葉片生長的影響,而組間對照需要研究各對照組相互對照、實驗組相互對照。前者研究的是A葉片數(shù)量對B葉片生長的影響,后者中由于有葉片A數(shù)量、細胞分裂素處理葉片種類和數(shù)量3個自變量,因此無法得出相應的結論。
對于證明細胞分裂素能夠引起營養(yǎng)物質(zhì)向細胞分裂素所在部位運輸?shù)膶嶒?,試題中給出了兩個葉片A1、A2,一個葉片涂上一定濃度的細胞分裂素,另一個葉片上涂抹具有放射性的營養(yǎng)物質(zhì),一段時間后,檢測涂抹細胞分裂素葉片中放射性強度。由于營養(yǎng)物質(zhì)的種類要能夠直接通過細胞運輸,因此,從已給的物質(zhì)中只能選用分子較小的氨基酸,不能選用大分子淀粉進行探究,故選用a、e、g三組實驗。
實驗類試題是生物命題中的常見題型,具有信息量大、文字敘述較多、圖形復雜的特征,令學生較為“頭疼”。因此,教師在引導學生分析過程中,要增強其解題的信心,強化得分意識,不求得滿分,但求得高分,并力爭在長期的教學中讓學生形成一套完整的解題步驟。