1天兵下北荒，胡马欲南饮。横戈从百战，直为衔恩甚。握雪海上餐，拂沙陇头寝。何当破月氏，然后方高枕2006 年高考实验复习“ 三依托 ”序言：实验能力已成为高中生物学教学和高考能力考查的重点内容，也是我们考生复习的难点。本文通过“三依托”阐述了实验复习目标、复习思路、复习重点、实验考查类型、解题策略从目前高考命题由“知识立意”向“能力立意”的转变和“遵循大纲但不拘泥于教材”的指导思想以及生物考纲中“设计和完整实验的能力”的明确要求，尤其在各种考试中作为考查学生能力重要载体的实验设计题频频出现，由此可以看出，实验能力已成为高中生物学教学和高考能力考查的重点内容，也是我们考生复习的难点。那么，在高考复习中如何提升生物学实验能力呢？多年的经验告诉我们：考查类型年年有所不同，但是每个高考实验题几乎都可以在教材实验中找到“影子” 。因此，高考生物学实验的复习教学应注重课本常规实验教学为基础，培养和发展学生良好的实验操作能力和创新实验能力，使考生能创造性地独立解决新情景下的新问题 1。针对这个目标，本文结合实例谈谈如何在实验复习中做到“三依托” ，从而提高复习效率。1 以课本开设的实验为依托，重视分析实验程序学生的实验能力不是凭空培养起来的，离不开具体的实验操作。对课本开设的实验（包括必做、选做、实习、调查研究等） ，不仅仅是为了让学生简单的模仿、对某些问题的解决或加深对某些知识的理解与巩固，更重要的是让学生了解和掌握研究生物学的实验技能和方法，培养学生探究生物学奥秘的能力。所以，在复习过程中对书中的实验千万不能按原来的传统做法，单纯地依照实验指导“按方抓药” ，出现结果就完事大吉，教师要认真引导学生掌握一个实验方案包括的基本内容：确定实验课题、提出原理和目的（假设）、设计实验方法步骤、作出实验预期、观察和收集实验数据及方法、实验结果分析、得出结论等。学生要认真理解相关的实验程序，认真分析实验中每一步骤的作用、每一处理的意义、各步骤之间的相互联系以及实验失败的原因；既要知道怎么做，为什么这样做，还要想想换一种做法行不行？从中学习解决问题、研究问题的方法以及寻求最佳方法的途径。值得关注的是：2001 年广东、2002 年全国、2004 天津高考的实验评价题型和 2004 内蒙古、江西高考的实验结果分析题型就是考查学生是否重视分析实验程序。例如：在复习 “观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，除要求了解书中的实验目的、原理、材料、方法与步骤等以外，还 应有目的的提示学生注意：2（1） 实验材料的选择最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片时，它的外表细胞的液泡较大，细胞液中有紫色的花青素，在显微镜下，紫色大液泡十分明显，能方便地观察到质壁分离及其复原的过程。提出问题：A、植物分生区细胞、干种子、动物细胞可做此实验吗？B、将洋葱鳞片放入沸水中五分钟后，再做此实验可以吗？C、将洋葱鳞片叶做怎样的处理，使植物细胞依然是生活状态，但却不能发生质壁分离现象？这些问题考查的知识点有：成熟的有大液泡的植物细胞才能发生质壁分离；动物细胞没有质壁分离（但可发生渗透作用，失水皱缩、吸水膨胀） ；只有活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离及其复原的现象。（2） 试剂的选择：使细胞发生质壁分离的试剂不只一种，只要不伤害细胞即可。30%的蔗糖溶液使植物细胞发生质壁分离的速度较慢，但便于观察变化过程。提出问题：A、用大于 50%的蔗糖溶液可以吗？B、如果用甘油或 0.1g/mL 的硝酸钾溶液做此实验，实验现象会出现什么不同？这些问题扩展了学生的视野，加强了学科内综合能力的培养，使学生了解到浓度过大，细胞会因快速脱水而死亡；外界溶液中的溶质如果可以通过细胞膜，细胞质壁分离之后又会自动复原。（3）实验思路拓展：如果使用不同浓度梯度的浓度，分别做多个装片的细胞实验，可以测定出细胞液的浓度，这就是浓度梯度法。现提供适量的紫色洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的仪器、工具等，请设计一个测定出细胞液浓度的方法：实验原理：_。实验步骤和方法：_。实验结果分析：_。（答案：渗透作用 配制具有一定浓度梯度的蔗糖溶液；将撕去的洋葱表皮平展于滴有不同浓度蔗糖的载玻片中；将各种浓度梯度的装片依次用显微镜观察，主要观察细胞壁和原生质层之间的变化 该洋葱表皮细胞液浓度介于细胞尚未发生质壁分离和最初发生质壁分离的两种相邻的溶液之间。 ）2 以经典实验为依托，让学生重视科学研究的步骤 2（或科学思维过程）和科学实验设计的原则经典实验在高中生物教材中列举了很多，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传定律的发现过程等。它们隐藏着很重要的科学实验思想、巧妙的实验设计方3法。复习中，以经典实验为载体，培养学生科学思维能力，掌握科学方法。例如，从遗传的分离定律发现过程可以使学生掌握问题解决的科学思维的过程，如下图：从中还可以明析实验成功的关键：形成假设，确定实验目的；依据目的选择适宜的实验材料和实验方法（2003 年上海实验考题直接考查了孟德尔选择豌豆作为实验材料的理由） ；确定和控制变量以保证实验准确有效。再如，在“光合作用”一节中，学习萨克斯的实验时，列出一张表，不仅引导学生讨论实验的过程，还要引导学生分析实验设计的目的和原因，从而达成预期目标。一张绿色叶片 分析实验材料一半 另一半 设置对照实验前处理 放在暗处若干小时 消除无关因素干扰曝光 遮光 施加实验变量实验处理 一段时间后，脱绿，用碘蒸汽处理 控制其他因素相同现象 变蓝 不变蓝 反应变量结论 光合作用需要光照从表中可以清楚表明，实验设计需要设置对照（属于空白对照类型） ，并通过分析，发现哪些是实验变量，哪些是反应变量，哪些是无关变量，设置单因子的变量，控制无关变量，让学生理解这样设计实验的目的是避免无关因素干扰，使实验更有说服力，更加严一对相对性状的两纯种亲本杂交，F 1 表现高茎，F 2 出现性状分离比为 3：1观察现象，提出问题分析问题，提出假说分析结果，得出结论对分离现象的解释测交实验基因分离定律的实质设计实验，验证假说4谨。再如生长素发现的一系列实验，恩吉尔曼的实验，肺炎双球菌的体外转化实验，也都包含着对照原则，而且还包含不同的对照类型，如空白对照（“处理对不处理”） 、相互对照（“这里对那里” 或“这药对那药” ） 、条件对照（ “等药对等水”） 、自身对照（同一研究对象上的“前面对后面”）等，充分挖掘出来，对学生科学素养的培养大有帮助。3 以实验设计题训练为依托，重视设计实验步骤在前面“2 个重视”的基础上，让学生体会教材上不同的实验原理和步骤、实验方法的科学性、设计思维的严密性等等，从而归纳出不同的实验模型，然后有目的地选择贴进生活、社会、科技的实例或就以 2004 年各套高考试题的实验题为例进行针对性地强化训练，训练的内容主要是要求学生根据题目给出的条件和要求，独自设计实验方案或方法步骤，并对实验将产生的现象、结果做出正确的预测和解释（2004 年高考的重要亮点） ，并在老师的指导下及时反馈。题型重点放在近两年高考实验题中常见的题型（限制对照型实验设计题，即题目提出探究的结论，给出所需的器具、药品、材料，甚至给出了部分实验步骤，要求学生写出未完成的包含着对照原则的步骤及预测结果等） ，这种题型的解题思路归结为：明确实验目的和原理；找出自变量（实验变量或实验条件）和因变量（反应变量）以及影响本实验的无关变量；判断对照方法，初步确定设计对策；构思好实验变量的控制方法和实验结果的获得手段；充分占有实验材料，设计实验方案（在设计过程中，还要巧用下列几个词语“适量” 、 “一定量” 、 “等量” 、 “同等条件” 、 “适宜条件” 、 “观察和结果”等） 。例 1 （2004 全国理综第 31 题）胰高血糖素对小白鼠和人具有相同的生理作用。为了验证“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用” ，请以小白鼠为实验对象设计实验步骤，预测和解释实验应出现的结果，并写出实验结论。（一）实验材料和用具：正常实验小白鼠 2 只，生理盐水，用生理盐水配制的适宜浓度的胰高血糖素溶液，班氏糖定性试剂，注射器，试管，烧杯等。（二）实验步骤：（实验提示：采用腹腔注射给药，给药剂量不作实验设计要求；给药 1h 后，用注射器在小白鼠膀胱处穿刺取尿液。 ）（三）实验结果的预测、解释和结论：解析： 本题考查学生设计验证性实验的能力，由于是验证实验，所以，实验结果是确定的。因此，解答时要特别注意：此题型没有假设，对实验结果的预测常常是唯一的，且实验结论和实验目的也是一致的。实验设计要求遵循单一变量原则，本题的单一变量就是对一只小白鼠给予胰高血糖素处理作为实验组，另一只给予等量的生理盐水处理作为对照组，然后利用班氏糖定性试剂检测尿液中是否含有葡萄糖，进而确定胰高血糖素是否具5有升高血糖浓度的作用。如果实验组小白鼠尿液中含有葡萄糖（尿液与班氏糖定性试剂共热出现砖红色沉淀） ，对照组小白鼠尿液中没有葡萄糖，说明胰高血糖素具有升高血糖的作用。答案 ：（二） （1）确定 1 只鼠为实验鼠，腹腔注射胰高血糖素溶液；另一只鼠为对照鼠，腹腔注射等量生理盐水。（2）将两支试管分别编为 1 号和 2 号，各加入等量的班氏糖定性试剂。（3）给药 1h 后，对两只小白鼠采尿液，实验鼠尿液放入 1 号试管内，对照鼠尿尿液放入 2 号试管内。（4）将两支试管摇匀后，放入盛有开水的烧杯内加热煮沸，待冷却后，观察两支试管溶液颜色的变化。（三）1 号试管中应该出现砖红色沉淀，表明实验鼠尿液中有葡萄糖；2 号试管中仍为蓝色溶液，表明对照鼠尿液中无葡萄糖。实验结论：实验鼠血糖升高，超过一定数量值而出现糖尿，是由于胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。例 2 ：（2004 年江苏）工业生产中产生的 SO2是酸雨（ pH5.6）形成的主要原因之一。有人设计实验研究酸雨对植物的毒害作用。实验过程如下图所示（除图中特别说明的外，其他条件甲、乙均相同）：实验结果表明， “酸雨”使植物叶片变黄，而对照实验中的植物没有变黄。该实验说明“酸雨”对植物的生长发育有影响。参照上述装置和试剂以小麦种子为实验材料尝试设计实验，探究 2 种不同 pH 的酸雨对种子萌发率的影响。（1）探究的问题：不同 pH 的酸雨对小麦种子萌发率的影响。（2）作出的假设：_。（3）实验步骤（简要叙述）：（4）实验预期结果与分析（实验预期结果多种多样，写出其中 3 种并加以分析）：解析：本题考查学生设计探究性实验的能力，这种试题体现了“研究性学习能力的考查” ，也体现了新课程改革的方向和高考改革的精神，2006 年高考命题在这方面肯定会加大力度，要特别关注。与验证性实验设计题（如例 1）相比，由于探究对象的未知6属性，此题型解答的方法和设计思路不同了，即没有实验结论，具有实验假设和实验预测结果，但预测结果是不确定的，解题时要特别小心。本题要求根据所给的实验条件，参照酸雨对植物叶片的影响实验，设计实验探究酸雨对小麦种子萌发率的影响。从图中应该能够得到的借鉴就是要设置对照实验（酸雨和清水对照） ，处理的实验材料比如植物的大小，长势相近，因此实验设计过程中，应该设置 3 个实验组，两组用不同 PH 的酸雨处理，另一组用清水处理作为对照，其他条件如每组实验所用的种子数量、培养条件相同且适宜等；由于是探究性实验，所以实验结果并非确定，要把各种可能的结果都写出来，并以此得出结论。参考答案：（2）不同 pH 的酸雨对小麦种子萌发率的影响程度不同（或相同） 。 （3）用上述实验装置和试剂，采用两种 pH5.6 的“酸雨 ”进行实验，设置清水对照；在三个花盆