PAGE1PAGE63,.s,,,2004年生物高考實驗專題復習杭州天目外國語學校劉賢平生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，生物科學的每一個原理，每一種現象，每一個知識點都可以通過實驗來驗證、探索，同時，觀察和實驗是生物科學研究的重要方法，是學生獲取感性知識的重要源泉，是實施素質教育的切入點。下面就結合新教材和大綱的實驗要求談談我個人對生物高考實驗專題復習的一點體會和做法。一、實驗要求和命題特點（一）、新教材、新大綱下實驗考查要求新教材、新大綱的一個明顯變化，就是實驗內容較原來的教材與大綱有大幅度增加。實驗由原來４課時增加到３０課時，增加了650％。從實驗內容看，實驗幾乎遍布各章節，包括實驗、實習和研究性課題；從實驗形式上看，改變了以往的單一形式，有①觀察實驗，如“觀察細胞質的流動”等；②驗證性實驗，如“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”等；③探究性實驗，如“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的水解作用”等；④定量、定性實驗，如“DNA的粗提取與鑒定”等；⑤設計實驗，如“植物向性運動的實驗設計和觀察”等；⑥模擬實驗，如“性狀分離比的模擬實驗”等；⑦實習、參觀，如“種群密度的取樣調查”等；⑧基本技能實驗，如“學習細菌培養的基本技術”等。從而形成了一個比較完整的實驗系列，這對于培養學生嚴謹的科學態度和正確的科學價值觀、方法論，培養學生的觀察能力、動手能力、思維能力以及探究創新能力，都具有重要意義。在此背景下，《考試說明》對高考生物實驗明確要求：學生應能夠使用恰當的方法驗證簡單的生物學原理，現象和知識點，并對實驗結果進行解釋和分析。（二）、高考實驗題的命題特點分析近幾年的理科綜合試卷和生物單科試卷，不難發現，高考突出對學生能力和素質的考查，實驗題的分值比例逐年上升，象上海高考卷近幾年的壓軸題都是實驗題。其命題主要特點如下：要求學生能改進實驗，使實驗更科學、合理；要求學生能根據實驗材料分析、解釋實驗現象和實驗結果；要求學生能根據實驗要求用文字描述實驗現象和結果；要求學生能對簡單實驗進行設計驗證；要求學生能在更廣泛的空間內進行開放性的實驗設計和分析；要求學生具有收集資料、整理數據和分析處理數據的能力；要求學生用相關的理化知識和生物知識綜合分析和解決問題，具有一定的綜合能力。二、最新版教材的有關實驗、實習和研究性課題根據2003年6月版生物必修本第一冊和2003年12月版必修本第二冊教材，以及現行選修本教材，高中生物有關實驗（包括必做和選做以及實習和研究性課題）如下：（一）、實驗1５個生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質的鑒定觀察葉綠體和細胞質流動觀察植物細胞有絲分裂比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的催化作用葉綠體中色素的提取和分離進行處理。對照實驗的設計常有如下四種類型：（１）空白對照：設計一個不加任何實驗處理的對照組。（２）自身對照：指實驗與對照在同一對象上進行，即不加設對照組。如“物細胞質壁分離和復原實驗”是典型的自身對照，這種對照的關鍵是比較實驗處理前后的變化。（３）條件對照：給實驗組某種處理，給對照組另一條件的處理。如在“證明甲狀腺激素促進幼小動物發育”的實驗中，可存在以下實驗組和對照組。甲組：飼喂甲狀腺激素（實驗組）乙組：飼喂甲狀腺素抑制劑（條件對照組）丙組：對蝌蚪不做任何處理（空白對照）相互對照：指不另設對照組，而是利用幾個實驗組相互對照。如在“植物向光性”的實驗設計中，２與１對照可證明感光部位在胚芽鞘尖端，３也可與１對照，４也可與１對照，也可與２對照。未經處理尖端遮光切去尖端中部遮光、１２３４（五）、實驗中關鍵實驗環節的順序實驗步驟有一定的順序，實驗步驟的前后順序一般不能前后顛倒，特別是關鍵環節。如在“探索溫度對酶活性影響”的實驗中，是應“先將三支試管分別放入37℃、0℃、沸水中５分鐘后再加淀粉酶”還是“先向三支試管中加入唾液后再將三支試管分別放入37℃、0℃、沸水中”呢？表面看兩種操作無多大差別，其實前者的操作是正確的，因為如果先向盛有淀粉溶液的試管中加入唾液，此時唾液中淀粉酶對三支試管中淀粉均起消化分解作用。（六）、常見的經典性實驗方法（1）化學物質的檢測方法①淀粉——碘液②還原性糖——斐林試劑、班氏試劑③C02——Ca（0H）2溶液或酸堿指示劑④乳酸——PH試紙⑤02——余燼復然⑥無02——火焰熄滅⑦蛋白質——被蛋白酶分解或雙縮脲反應（2）實驗結果的顯示方法①光合速度——02釋放量或CO2吸收量或淀粉產生量②呼吸速度——02吸收量或CO2釋放量或淀粉減少量③原子途徑——放射性同位表示蹤④細胞液濃度大小——質壁分離⑤細胞是否死亡——質壁分離或質壁分離復原⑥甲狀腺激素作用——動物耗氧量、發育速度等⑦生長激素作用——生長速度（體重變化，身高、身長變化）⑧胰島素作用——動物活動狀態⑨菌量——菌落數或亞甲基藍褪色程度（３）實驗條件的控制方法①增加水中氧氣——泵入空氣或吹氣或放入綠色植物②減少水中氧氣——容器密封或油膜覆蓋或用涼開水③除去容器中CO2——NaOH溶液④除去葉中原有淀粉——置于黑暗環境⑤除去葉中葉綠素——酒精隔水加熱⑥除去光合對呼吸的干擾——給植株遮光⑦如何得到單色光——棱鏡色散或薄膜濾光⑧血液抗疑——加入檸檬酸鈉⑨線粒體提取——細胞勻漿離心⑩骨的脫鈣——鹽酸溶液總之，分析實驗設計題要做到“三”“四”“五”。“三”即三個原則：１、對照性原則：即實驗中設立對照組，使實驗結果具有說服力。２、單因子變量原則：即控制其他因素不變而只改變其中某一變量，觀察其對實驗結果的影響。３、平行重復原則：在進行此實驗時，有的情況的出現是有偶然性的，多做幾個對照實驗，出現相同的結果，更有說服力，更具科學性，讓這幾組實驗裝置在相同的條件下同時進行。如多測幾次脈搏，取其平均值的實驗。（又解平行重復原則是指：控制某種因素的變化幅度在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果的影響程度。如探究不同濃度下植物細胞質壁分離情況的實驗）“四”即四種對照：１、空白對照，即不給對照組任何處理因素如課本中設計的用甲狀腺制劑喂小蝌蚪中對照組就是不加任何處理。２、條件對照，即雖給對照組施以部分實驗因素，但不是所要研究的處理因子。如“探究影響淀粉酶活性的條件”實驗中，沸水和冰塊、NaOH和ＨＣl都是條件對照。３、自身對照，即對照和實驗都在同一實驗對象上進行。４、相互對照，不僅僅設對照組，而是幾個實驗組相互對照。如證明玉米根的生長方向與地心引力的關系實驗中不同方向放置的玉米種子“五”即五步分析法：１、了解題目要求，明確實驗要驗證的是什么２、分析實驗原理：分析實驗所依據的科學原理是什么？涉及的生物學及相關學科中的哪些方法和原理。３、確定實驗器材的選擇４、設置實驗步驟：分析每一環節之間的關聯性，或幾個相關實驗的延續性，安排實驗的最佳程序。５、預期結果和分析五、探討以教材中相關內容為背景的實驗命題根據近幾年理科綜合考試生物部分題目分析，實驗題的背景材料既來自教材的實驗情景，也可來自對教材理論問題和社會實踐問題的理論化探索，還可能來自對生物學經典實驗過程的再發現和再證實。以教材的實驗為背景現在直接考查教材中的實驗已不再是生物高考實驗題的亮點，高考題往往以教材中的實驗題為背景材料拓展實驗題。如99年上海卷第41題：用2摩爾/升的乙二醇溶液和2摩爾/升的蔗糖溶液分別浸浴某種植物細胞,觀察質壁分離現象,得到其原生質體積的變化情況如右圖所示,請據圖回答:(1)原生質體體積在A→B段的變化說明:在該段時間內水分從原生質體▁▁▁,細胞液水勢▁▁▁▁▁。(2)在1分鐘后,處于2摩爾/升蔗糖溶液中的細胞,其細胞液水勢將▁▁▁▁,此時,在細胞壁與原生質層之間充滿了▁▁▁▁▁。要使該細胞復原,應將其置于▁▁▁▁▁▁▁中。(3)在1分鐘后,處于2摩爾/升乙二醇溶液中的細胞,其原生質體體積的變化是由于▁▁▁▁▁▁逐漸進入細胞內,引起細胞液水勢▁▁▁▁▁▁▁(4)并不是該植物的所有生活細胞均可發生質壁分離,能發生質壁分離的細胞還必須具有▁▁▁▁▁▁。該題結合教材中“植物細胞的質壁分離和復原”實驗，以圖表、類似溶液等不同角度對該實驗加以拓展，不僅考查學生對實驗現象和結果的解釋，而且考查了通過分析和推理得出結論的能力。（二）、以教材中理論問題和社會實踐問題為背景此類題型均為探究性實驗。探究性實驗包括：發現問題和提出問題，對問題作出嘗試性解釋（即假設），設計實驗方案和執行實驗計劃，分析實驗資料得出實驗結論，對實驗過程和結果進行反思（交流和評價）等方面。在高校招生考試中，不可能由學生獨立完成全程性探究實驗的各個方面，適于考查的內容主要有：作出假設、制定計劃、預測結果、分析結論、進行評價等。比如，01年理科綜合卷“證明生長素運輸方向的實驗”、02年理科綜合卷“驗證鎂是植物生活的必需元素”、03年春季理科綜合卷“探究光的有無對種子萌發的影響”。下面以02年理科綜合卷生物實驗為例：為驗證“鎂是植物生活必需元素”，三位同學進行了實驗設計，下列是實驗的基本思路。請分別提出三個實驗思路能否達到目的，為什么？再寫出你的實驗思路……（具體題目見02年高考理綜試卷）。該題以植物生活的必需元素為主要命題內容，并涉及到無土栽培等應用性知識。舊教材中沒有講述無土栽培方面的知識，但是有些老師講解過缺氮、缺磷或缺鉀營養液培養植物的實驗操作，有些學生具備用完全營養液培植花卉植物的感性知識，或者閱讀過有關的科普讀物，或者作為熱點搜集過相關資料。因此，學生對該類命題材料并不陌生。（三）、以生物學的經典實驗為背景此類題型往往是結合教材中的某一點以對照方式讓學生模仿教材中的經典實驗，如96年上海高考卷“設計一個于室外空曠處進行的、在不用任何藥劑、裝置和觸及幼苗的情況下，使幼嫩植物長成如圖形態的實驗方案，并說明其原理。（１）實驗方案：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（２）設計的原理：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。該題結合教材中植物向光性、向地性有關經典實驗，首次真正出現“自主設計實驗題”，題目雖然只有３分，但考查了學生思維的靈活性，是實驗設計題型的開始。《生物教學大》中強調：教師應當充分利用科學技術發展史上的重大發現和發明，使學生了解生物科學認識模式，包括從實踐中發現問題，通過研究實現知識創新；或者先在理論上獲得突破，再通過實踐探索實現技術創新，以發展學生的創造能力。教材中涉及生物學史的經典實驗主要有：第二章：１、膜的結構特點和功能特點２、物質的運輸方式３、有絲分裂的過程第三章：４、酶的特性、反應條件５、水分代謝：滲透吸水，蒸騰作用６、光合作用：發現過程，光反應、暗反應條件、產物的證明實驗７、呼吸作用：不同階段原料、產物的證明實驗８、消化過程中的酶、條件、產物第四章：９、生物素的發現有關實驗；向光性、向地性有關實驗１０、驗證動物激素生理作用的有關實驗第六章：１１、證明遺傳物質的有關經典實驗，雜交實驗，育種過程設計：１２、生態系統的設計附一：實驗設計的“三四五”附二：實驗題型歸納原理步驟分析型：分析現象（結果），包括曲線結論方案設計型：即設計實驗步驟