變量分析法在高中生物實驗試題求解中的應用

黃 新 （江蘇省南通市通州區石港中學 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。

1 生物學實驗試題特點

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，因此學生會產生畏懼心理，從而導致其思維活動受到抑制，降低解題速度。

2 求解思路

2.1 瀏覽題干，明確試題考查的方向

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容是正確求解的首要任務。通讀試題內容，尋找關鍵詞，即可了解其考查教材中的相應內容。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。

2.2 審讀實驗目的，進行變量分析

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節血糖的影響，胰島素的注射與否是自變量，大鼠血糖變化情況為因變量，大鼠的發育情況、性別、數量等均為無關變量。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。

2.3 將問題與圖形相結合進行分析，思考答題的方向

實驗結果的呈現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。縱觀眾多的實驗試題，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關鍵詞“據圖分析”，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。

2.4 聯系上下文，思考各問題間的關聯性，進行啟發式答題

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。

3 例題分析

（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生，再被運輸到作用部位，對生長發育起_______________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物質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）如何根據第（6）結果，進行判定？_______________________________________________________。

參考答案：

（1）調節 微量的

（2）減少內源激素的干擾

（3）細胞分裂素 去除不同數目的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，圖2為實驗結果的柱狀圖，橫坐標表示自變量：A葉保留的數量、細胞分裂素處理葉片的種類和數量，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：對照可發生在組內與組間，組內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葉片數量對B葉片生長的影響，后者中由于有葉片A數量、細胞分裂素處理葉片種類和數量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物質向細胞分裂素所在部位運輸的實驗，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物質，一段時間后，檢測涂抹細胞分裂素葉片中放射性強度。由于營養物質的種類要能夠直接通過細胞運輸，因此，從已給的物質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。