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浅议高考生物实验题的复习策略
摘要：高考实验题是考查考生的科学素养的题目，本文从高考考查的项目和题型以及解题策略两个方面阐述了高考生物实验题的复习策略，为一线教师提供理论和实践帮助。
关键词：高考 实验题 复习策略
实验在高考中是重中之重，在理综生物卷中，实验经常能达到10-20分的分值，在单科生物试卷中，实验也能达到3-4题，分值在150分里占到20-40分。在历年的高考复习中，师生也都花了很大的功夫在实验题复习上，但是因为没有抓到问题的关键，效果可以说是事倍功半，纵观近年来浙江省理综考试生物实验的得分率，在所有科目所有题目中都是排在最后几位。所以，在高考复习中，有必要深入研究实验题的复习策略，进行有的放矢的练习，提高高考的得分率。本文拟从“高考怎么考”和“我们怎么做”两个方面来进行分析，为一线教师提供一些高考复习的经验。
1.高考怎么考？
所谓“知己知彼，百战不殆”，要想复习好实验，首先必须要进行高考试题的研究，知道高考试题考查的基本规律，了解高考常考的基本环节，各个击破。
1.1 高考考试大纲的要求
大纲中对实验与探究能力是这样要求的：
（1）能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验所涉及的方法和技能进行综合运用。
（2）具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。
（3）具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。
（4）能对一些简单的实验方案进行设计并作出恰当的评价和修正。
1.2 高考试题考查的环节
由于生物学是一门实验学科，生物学原理、概念和定律的发现过程，往往要经历实验验证的阶段，所以很多高考题目的设置，无可避免要用到实验的原理和方法，从各省市的命题来看，实验一般考查学生是否了解生物学研究的一般过程，考查学生是否具有科学探究的素养（见图1）。
从上图可以看出，对一个问题的研究，一般可以分成上述的9个环节，而高考的考查项目也正是以具体的研究实例作为载体，从这些环节出发来考查，可以给出9个环节中的某些，而让考生回答另一些环节。综合近年来的高考试题，一般考查以下环节:
（1）提出问题
这是上海、广东等地的单科生物试卷常考的内容。一般来说，针对一个现象，我们可以提出的问题很多，但是，如果问“为什么”因为问题指向不明确，往往不具备可操作性，而在实验题中，一般要求问出的问题是“是否”问。例如“A对B是否有影响？”，这样的问题具有才具有可操作性。这里的A是自变量，B是因变量，知道了自变量，就知道了实验操作步骤如何设置不同的处理，知道了因变量，就知道了实验观察阶段该观测什么指标。
例1： 取两株萌发不久的水稻幼苗，切去谷粒。把一株水稻的根浸在蒸馏水中培养，另一株水稻的根浸在土壤浸出液中培养，经过一段时间后进行比较，发现在蒸馏水中培养的稻苗几乎没有长大，又黄又细，另一株在土壤浸出液中培养的稻苗明显长大，健壮鲜绿。
这个实验提出的问题是什么？
[解析]由于实验组和对照组的不同处理分别是蒸馏水和土壤浸出液，也就是无机盐的不同（确定A），而观察的是水稻幼苗的生长情况（确定B），所以，提出的问题就是“无机盐对水稻幼苗生长是否有影响？”当然在实际答案中，如果将水稻幼苗一般化为“植物”也可，如果将句式反过来，变成“植物的生长是否需要无机盐？”也是正确的。
【答案】无机盐对水稻幼苗生长是否有影响？或植物的生长是否需要无机盐？
（2）作出假设
所谓假设，其实就是针对问题，给出自己的解释。如果是验证性实验，则假设就是要验证的结论（一般不会考）。如果是探究性的实验，则假设就是将来可能的实验结论中的任何一个（是不是真理无所谓）。需要注意的是，假设只能是一个，不能把所有可能性都写出来。 只能是陈述句，不能是疑问句。
事实上只要知道了上述提出问题的方法，作出假设是很简单的事情，套用上述句式，假设一般可以写成“A对B有影响”，或“A对B无影响”。或者进一步说明影响的具体作用“A对B有促进作用”，或“A对B有抑制作用”。
例如例1中的假设就可以写成“无机盐对植物的生长有促进作用”。
（3）设计实验：
①能准确把握实验目的
一旦确定了要研究的问题，作出假设，就要进行实验来验证假设。考试时，一般实验目的是跟实验假设或者结论有关的，因为实验目的就是要验证实验假设，所以，一旦假设明确了，实验目的就可以写出，例1中的实验目的即为“验证无机盐对植物生长的影响”，或“验证植物的生长需要无机盐”。
②能理解实验原理
实验原理比较难以回答，很多同学在具体的题目中找不到回答的方向，事实上实验原理一般是考查基础知识的，也就是说，实验原理考查的是已被确认的真理，而不是还未验证的假设，一般实验原理有两个思考方向，一是作出假设的原理，也就是说A对B到底是怎样影响的。二是从结果到结论的推理过程，因为有时对因变量的测量不是直接的，而是间接的，此时，就要从这个间接结果推理到我们想要的结论，这个推理过程就是实验原理，也就是说要说明为什么这个间接的观测指标就能代表因变量，但是有时，观测指标就是对因变量的直接观察，这个原理就可以忽略了。
需要注意的是，如果上述两个方面的原理是重合的，那就只用写出一次即可。
例2:（08四川理综）为确定人体在运动时呼出气体中的CO2浓度是否比静止时高，某同学进行了如下探究：
作出假设：人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。
实验过程：
①在3个烧杯中，分别注入100mL蒸馏水，测定其pH。
②实验者在安静状态（静坐2min）、中度运动（步行2min）以及剧烈运动（跳绳2min）后，立即分别向上述3个烧杯的水中吹入等到量气体，测定PH。经多次重复实验，所得平均数据如下表：
（1）作出上述假设的依据是:
（2）该实验的原理是:
【解析】这两个小题都是考实验原理的，不过是将两个方面的原理分开来考。第一小题考作出假设的原因，也就是说，“A对B是如何起作用的”，A即为运动的剧烈程度，B即为CO2的呼出量，第（1）小题的答案从“运动的剧烈程度”如何影响“CO2的呼出量”的出发，因为运动需要能量，供能需要细胞呼吸，细胞呼吸产生CO2，CO2最后经呼吸系统排出。第（2）小题的答案应该回答结果（实验现象）到结论的推理过程。因为观察的实验现象是PH值，而最终结论中被影响的是CO2，这说明PH值是CO2的间接指标，PH为什么能代表CO2，这个理由解释出来就是答案。
【答案】（1）由于人在运动时耗能增加，呼吸作用加强，产生的CO2增加，所以呼出的CO2浓度增加。（2）CO2在水中溶解后使水的pH下降，人在不同运动状态下产生的CO2不同，溶于水后也会导致PH不同，通过测定水中pH的变化可以推测出呼出的CO2浓度的变化。
③会策划实验方法
一般指实验材料、器材的使用和观测指标的选择，这个考点是一个隐性的考点，一般不会直接考查，而是体现在具体的实验设计步骤中，如果考生不清楚实验器材如何使用，不知道实验材料如何选择，不知道实验结果如何观测，这个实验设计就存在很多盲点，是绝对设计不出来具体的步骤的。06年的高考中，很多同学因为不清楚观测指标是“叶子小圆片的沉浮”而导致实验题开了天窗。
实验方法的基础知识要靠平时的积累，师生在最后的复习阶段也要进行归纳，下面简单归纳一些，权作抛砖引玉。
化学物质的检测方法：
淀粉——碘液
麦芽糖、葡萄糖——斐林试剂
二氧化碳——氢氧化钠、氢氧化钙或酸碱指示剂
乳酸——PH试纸
氧气——余烬复燃
无氧气——火焰熄灭
蛋白质——双缩脲试剂
脂肪——苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
④能科学设计实验步骤
一般分三步：
第一步 分组
设置实验组和对照组（分组），并编号；
第二步 实施
施加变量，进行实验，控制各种实验条件；
第三步 观察
观察现象，测量实验数据，计算或比较。
要注意的是，有时观测的是变化的增量，需要前测和后测两个值的差，有必要再加一个第0步，或者有时需要做的准备工作很多，例如配制复杂的溶液，也可以加一个第0步。
实施的步骤要注意对变量的处理：自变量是可变的，无关变量对实验结果期干扰作用，必须控制一致。①语言表达要用到“等量”，“相同且适宜的条件”等来控制。②有时题目会对无关变量设问，我们的回答规范是：“排除××××因素对实验结果的干扰”。
⑤能设计实验记录表
广东、上海等地单科生物试卷常考，浙江理综生物从未考过。设计表格时注意自变量、因变量（多组、多个、设平均值）。有时也要加上表格标题：
例如：关于×××××的记录表
××××××
××××××
第1次测量
第2次测量
第3次测量
平均值
浓度1
浓度2
蒸馏水（对照）
⑥能预测实验结果
验证性实验，结果是唯一的。就是跟验证的真理一致的那个结果。探究性实验，结果是不唯一的，一般可以作出三个方面的结果预测：①A对B促进的对应结果，② A对B抑制的对应结果，③ A对B无影响的对应结果。
⑦能对实验结果作出解释
如果试题要求对结果作出解释或者是作出分析，都不是直接给出结论就能得分的。此时，高考出题的目的是考查同学们的深层次思维，我们要做的就是把“结果→结论”的推理过程表达出来，表达的要求是：“顶天立地，逐步逼近”。天即为结果，地即为结论。例如，通过实验知道注射了胰高血糖素的小鼠出现尿糖现象，此处实验结果为“尿糖”，结论是“胰高血糖素具有升高血糖的作用”，这两者之间不是直接关系，必须逐步推理，从尿糖→说明血糖过高→血糖高是胰高血糖素引起的→胰高血糖素具有升高血糖的作用，最终得出结论。
（4）能得出相应的科学结论
验证性实验的结论唯一，是要验证的那个真理。（一般验证性实验不考结论，可能考对结果的解释），探究性实验的结果不唯一。在探究性实验中必须全面把握各种预期结果。要了解几种常见的预期，如影响包括促进、无影响、抑制等。需要注意的是，一定要把结果和结论对应准确，不能弄反了。
关于上述环节的考查，从历年的高考试题来看，广东上海等地的单科试卷每一项都靠考过，而全国理综试卷中的实验比较着重实验设计能力的考查，主要注重“④步骤⑥结果预测⑦结果分析⑧结论”等项目的考查。
在此基础之上，高考实验考查的题型一般有实验修正题，实验补充题或者实验设计题，但万变不离其踪，考查的环节还是不变的，具体的应试策略也是大同小异。下面简要谈谈如何备考，如何解题。
2.我们怎么做
实验的复习应该分成两个方面，一是课本实验，二是课外实验，因为理综考试中几乎不考查课本实验，所以本文不再赘述课本实验的复习。重点谈谈课外实验的解题策略。
课外实验其实就是以课本的某一处基础知识为载体，考查考生的生物科学素养的题目，一般被称为实验设计题。在复习中，要专门练习。
2.1解题的一般过程
考生在拿到题目后，往往有无从下手的感觉，也就是不知道如何操作，此时进行具有可操作性的审题是非常必要的，正如上文所说，找到可操作性的关键是确定“A对B是否有影响？”中的A和B，也就是找到自变量和因变量。根据经验，解题的一般过程如图2。
解答实验设计题的关键是进行变量分析，一个试题拿到手，必须先作变量分析，弄清楚自变量、因变量和无关变量。弄清楚自变量，就知道在具体实施实验操作时，如何对实验组和对照组进行不同处理；弄清楚了因变量，就知道了实验的观测指标；弄清楚了无关变量，不仅知道在实施对照处理的环节，无关变量要“相同且适宜”，而且当试题对无关变量设问时，还知道一句套话“排除××××变量对实验结果的干扰”，甚至有时在做实验修正题目时，题目的陷阱也是对无关变量进行不正确的设置，修正起来就比较容易。总之，分析清楚了三个变量，整个题目可以说就迎刃而解了。剩下的问题就根据一般程序轻松解决。
2.2 例析解题过程
下面以2006年全国理综试卷2的30题为例来分析一下具体的解题步骤：
例3.（2006全国理综）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。
实验步骤和预测实验结果：
（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。
（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。
（3）分析预测结果：
【解析】根据实验目的“验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗”，很容易确定实验的自变量是“光照”，因为光合作用需要光，呼吸作用如果测定，必须在黑暗条件下进行。但是此题如果这么简单，当年就不会创得分率低之最。因为在题目已给出的步骤中，实验组和对照组的不同处理是蒸馏水和NaHCO3稀溶液，也就是CO2的有无，如果对实验组和对照组分别进行光暗处理，此处变量增多，无法得出结论，所以必须实验组和对照组同时进行光照处理之后再进行黑暗处理，也就是说在相互对照的同时，又有前后对照。所以自变量既是CO2又是光照，不过处理的方法不同。
根据题意和已给出的步骤，可知因变量的观测指标是“叶子小圆片的沉浮”。
在回答具体步骤时，由于是用到了前后对照的实验方法，后面的步骤往往建立在前面出现的结果之上，所以在叙述实验步骤时，需要将实验结果同时叙述出来，以便进行接下来的操作。
还有分析预测结果，不是直接得出结论。因为本题并没有直接进行气体的测定，而是观察叶子小圆片的沉浮，所以分析实验结果其实是要求推理出“叶子小圆片的沉浮”→“ 气体的产生和消耗”，将沉浮与气体联系起来就是答案。回答是还要注意将所有实验现象都要解释，就是说实验组和对照组的前后现象都要解释，要面面俱到。
【答案】⑶ 将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水的叶片仍在试管底部。
⑷ 再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间，结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水的叶片仍在试管底部。
分析预测的结果：
⑴ 光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片位于试管底部。
⑵ 黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。
例3是实验补充题，还有一些题目是实验修正题和实验设计题，但是不管哪种题型，关键都是进行实验变量分析。尤其是实验修正题，陷阱往往是在自变量或者无关变量处设置的，或者是自变量没设置出来，或者是无关变量不适宜，或者是无关变量没有控制好，总之，只有分析出来变量，才能形成清晰的解题思路。
在具体解答过程中，还要注意语言要科学规范，条理脉络清晰，绘图准确规范，此外还有一点就是，一定要预留足够的时间做生物主观题，如果在物理和化学科目的难题上纠缠过久，没有给生物主观题留下足够的时间，即使会做的题可能也没有时间充分思考，没有时间将题目完整解答。
【参考文献】
1．刘恩山．《中学生物学教学论》．高等教育出版社．2003年．
2．刘恩山，《生物教育研究方法与案例》，高等教育出版社，2003。
3．汪 忠，《生物新课程教学论》 ，高等教育出版社，2003。
4．教育部考试中心，《2009年浙江省普通高考考试说明》，浙江摄影出版社，2009。

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