淺析生物探究性實驗題的解題技巧

吳康懷

近年來生物高考實驗命題中出現了從驗證向探究變化的趨勢，且所占的比例是逐年增大，這也將成為今后一段時間內實驗命題的方向和熱點。那么，如何才能答好探究性實驗題，取得好的分數呢？本文針對生物探究性實驗題主要考查點的解題思路與技巧進行小結，以便提高學生解答探究性實驗題的信心和能力，獲得高分的效果。

一、實驗目的的確立

實驗目的就是要弄清“做什么”的問題，即探究或者是驗證什么生物學現象或原理，一般從題干（課題）信息中或后面的實驗原理方法步驟中可以弄清楚。探究性實驗的實驗目的一般要求包括三種信息：①實驗對象，②探究因素（自變量），③觀察或測量目標（自變量），并且在表述上要體現實驗的性質，使用“探究……對……的影響、研究……了解……”等關鍵詞，例如：2011年海南卷26題，實驗目的：探究二氧化碳濃度對幼苗光合強度（或生長量）的影響。

二、假設的提出

假設，也稱假說或猜測，指已有知識、既往的經驗或證據為依據，用來說明某種現象但未經證實的論題，也就是對所提出的問題所做出的參考答案。一般情況下，可根據所探究的問題同時結合以往的知識或生活經驗作為依據來作出假設。假設的表述通常采用“如果……，那么……”的句式陳述，“如果”后面跟的是預測，“那么”后面跟的是可觀察或計量的定義，例如：2004年江蘇單科卷42題（2）①探究的問題：不同pH的酸雨對小麥種子萌發率的影響。②作出的假設：如果一定pH的酸雨對小麥種子萌發沒有影響，那么小麥種子萌發率沒有變化；如果一定pH的酸雨促進小麥種子萌發，那么小麥種子萌發率明顯升高；如果一定pH的酸雨抑制小麥種子萌發，那么小麥種子萌發率明顯下降。（任寫一種）

三、實驗原理的表述

實驗原理就是實驗操作過程或實驗方法所依據的科學道理。因此，分析原理時一般可從學過的知識中分析原理，或從題干信息中確定原理，或從實驗步驟中分析原理。寫實驗原理一般按照三方面寫：一寫實驗組如何操作；二寫出現什么結果；三寫操作與結果對應的理論依據。例如：2007年重慶卷31題（3）為了確認馬鈴薯不含還原糖的原因，請完成以下實驗。實驗原理：①淀粉酶水解淀粉產生還原糖；②還原糖與斐林試劑反應，產生磚紅色沉淀。

四、實驗步驟的設計

最常見的幾種考查形式是：寫出實驗步驟、補充關鍵步驟、續寫步驟或找出設計中的錯誤。解這些題時需注意以下幾點事項：

1.實驗材料、試劑和器材的選擇

在實驗設計中，材料的選擇是十分重要的，要根據實驗所提出的問題和要求，聯系命題者所提供的器材，準確判斷和選取實驗所需的用具及材料，除非題目條件允許，否則不要隨意增加或更改實驗試劑和材料，但完全開放性試題就要求根據實驗目的、原理和要求，自主選擇實驗材料和用具。

2.自變量、因變量的確定

在進行各項科研實驗之前都必須明確區分自變量和因變量。自變量是指實驗者想研究并影響實驗結果的變量，可根據實驗課題確定變量，或根據實驗目的確定變量，或根據實驗步驟確定變量，或根據實驗記錄的結果確定變量。因變量是由自變量的變化而產生變化的變量，即被測定或被記錄的變量，可根據實驗原理和實驗條件確定觀察、測量的指標和方法，如觀察特異性顏色變化、沉淀反應，觀察形態結構、生理變化，測量生長發育速度，測量生化反應速度。

3.構想實驗思路

對準實驗目的，認真領悟實驗原理，結合題目所提供的實驗材料、器材、藥品，設想該怎樣設計實驗過程才能達到實驗目的，在腦海里對所設計的實驗有一個整體設想，有一條清晰的思路和操作的可行性。

4.注意遵循的基本原則

科學性原則、對照原則、單一變量原則、平行重復原則、等量原則等。

5.實驗步驟要用科學術語敘述，一般不宜連續描述，往往需要四步敘說

第一步：取材或實驗材料預處理。

第二步：分組、編號。選擇題目中提供的實驗材料和用具，組裝實驗設備，將實驗分為對照組和實驗組，可以分兩組或多組，每組對研究對象或器皿進行編號，如用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……加以編號便于區分分步敘述。常用語言模板：（1）取兩套規格相同的器材分別編號為甲、乙，并分別加入等量的……（2）選擇長勢相同、大小相似、生長環境相同的同種植株若干隨機等量分組，分別編號為A、B、C等。（3）選擇年齡、體重、相同、性別、健康狀況、以往生長環境相同的某動物若干只隨機等量分組，分別編號為1、2、3等。

第三步：實驗組和對照組分別處理。根據實驗目的和實驗原則對實驗中的實驗組（有單一變量）和對照組（無）進行實驗設置。常用語言模板：在A組中加入2 ml（或適量的）試劑……在B組中加入2 ml（或等量的）蒸餾水或相應不影響實驗結果的溶液……。

第四步：培養、觀察（實驗現象或結果）、記錄。本步驟強調各對照組外界處理的等量性原則，兩套裝置必須放在相同且適宜的環境中培養(或相應方法處理，如振蕩、加熱等)，這樣的實驗結果才有可比性。培養的時間可根據具體的實驗確定，也可以用“一段時間”描述。

例如：2010安徽卷第29題Ⅱ探究接種摩西球囊霉菌是否具有提高紫花苜蓿（牧草）的抗旱能力。材料用具：紫花苜蓿幼苗，摩西球囊霉菌菌種，栽培土（經滅菌處理的田間土與河沙混合，體積比9：1），大小一致的花盆。

方法步驟：（1）每個花盆中放置栽培土3kg，并將花盆平均分成A、B兩組；（2）A組各花盆中接種等量的摩西球囊霉菌菌種，B組各花盆中不接種；（3）將等數量的幼苗移栽于各花盆中，置于適宜且相同條件下培養；（4）6周后，干旱處理10 d，每天觀察、記錄并統計紫花苜蓿死亡率或存活率或存活天數。

五、預期結果和結論的分析

探究性實驗的現象和結果是未知的或不確定的，一般來說，可根據實驗目的、實驗原理及事物間的相互關系，進行理性分析，從而預先猜測可能是什么樣的實驗結果。預期實驗結果要對應假設進行分類討論并得出相應的結論，往往有三種可能性：正相關、負相關、中間（無影響），其基本句式也是“如果……，那么（則）……”“如果”后面跟的是預測的現象，“那么”后面跟的是相應的結論，例如：①如果實驗組和對照組無顯著差異，那么實驗變量無影響；②如果實驗組比對照組好，那么實驗變量有利；③如果實驗組比對照組差，那么實驗變量不利。注意，有時試題問的不是預期各種可能的結果，而是預期最可能的結果，答題時注意題目的意思，緊扣題目回答。

六、實驗數據的分析

常見考點是解釋實驗方法、結果和根據實驗結果得出實驗結論。首先，要對記錄的數據（包括現象、結果）進行整理，一般可用數學計算及統計、圖解（坐標曲線圖、柱形圖、表格等）等表示實驗數據，準確真實直觀地描述實驗結果。然后，要注意曲線橫、縱坐標的變量及單位；注意曲線或數據的變化趨勢（如升、降）及原因；注意特殊數據，如最多、最少、平均、總和等，尤其0；注意曲線的交點、折點、最高點、最低點的意義等。最后，聯系高中生物教材上的有關理論，如實驗的基本原理和實驗結果，并通過判斷、推理和分析，對結果加以說明、解釋或評價；對預期以外的結果做出恰當的分析和說明。例如：2012福建卷26.Ⅰ主要是考查探究實驗中無關變量的處理、因變量的觀測、實驗結果和結論的處理、曲線的分析等，這對學生生物學實驗能力有較高的要求。

總之，探究性實驗是高考中為高校選拔人才的較好材料，為適應高考的要求，生物老師在歸納實驗的解題技巧的基礎上，可從探究性實驗的角度分析《考試說明》中要求16個實驗的實驗目的、所需要的設備或器材，作出假設，設計實驗過程，預測實驗現象，分析數據，形成結論等，讓學生在實踐中掌握探究性實驗的過程，提高學生的解題思路和能力。

（作者單位 福建省三明市沙縣第五中學）

編輯 溫雪蓮