《高考》的试题如何考查生物实验
生物学本身就是一门实验性的科学,生物学中的概念、原理和规律大多是由实验推导和论证的。因此生物实验一直是生物学高考试题中必考的内容。实验能力也是理科考生未来从事科学研究的基础。所以在高考试题中加强对实验的考查是必然的,而且今后还会逐年加强。
回忆整个生物学的发展史,就是一部实验的历史。只有掌握了人们在认识生命科学的实践活动中,发展出来的科学实验方法和思维方法,才能在新的情境中正确分析问题、解决问题,形成创新能力。实验能力也是理科考生未来从事科学研究的基础。所以在高考试题中加强对实验的考查是必然的,而且今后还会逐年加强。
2008年理科综合《考试大纲》中生物部分实验与探究能力的要求是:
(1)能独立完成“生物知识内容表”所列实验。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,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。
(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。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。
(4)能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。
本项能力要求实际包含三层含义,实验一是理解教材中实验和实习的原理、方法和操作技能;二是要求考生能利用所学的生物学知识、实验思想对实验现象和结果进行解释、分析和处理。三是具有开放性的考查实验思路和实验方案的设计能力,1999年以前是从来没有这方面内容的。
要对课本中的生物实验认真操作、认真分析,总结出生物实验的一般规律、实验程式、实验方法,以及对实验进行分析评价得出正确的实验结论,关键是学会举一反三,从而提高解实验试题,特别是设计实验试题的能力。
例 04年广西高考试卷的第36题和05年全国卷Ⅱ第30题的第(1)小题都是用不同的素材、不同的角度、不同的方式考查教材中第三章的【实验七】观察植物细胞的质壁分离与复原的实验原理和相关技能,以及考生的知识迁移能力。如果在05年的备考中认真分析了04年广西高考试卷的第36题,05年遇到第30题的第(1)小题能不会吗?
04年广西高考试卷的第36题,某同学用普通光学显微镜观察植物叶肉细胞时,若要进一步确认这些细胞是否为活细胞,请你为该同学介绍一种判断方法。简述该方法的操作过程和出现的现象,并说明该方法能判断这些细胞是活细胞的理由。?????
05年全国卷Ⅱ第30题的第
(1)小题,植物叶片表皮上分布有大量的气孔,气孔的结构如图所示。
当气孔的细胞(保卫细胞)吸水后,会膨胀变形,气孔开启;反之细胞失水收缩,气孔关闭。请以放置一小段时间的菠菜为材料设计一个实验,证明气孔具有开启和关闭的功能。要写出实验材料与主要用具、实验步骤、预期实验结果并作出解析。
实验材料与主要用具:菠菜、清水、浓盐水、载玻片、
盖玻片、显微镜、吸水纸、滴管、镊子等。
实验步骤:
预期实验结果并作出解析:
以下两道实验题,从内容到命题方式都很接近:
04年年全国卷Ⅰ理综第31题,(20分)
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1小时后,用注射器在小鼠膀胱处穿刺取尿液。)
(三)实验结果的预测、解释和结论:
05年全国卷Ⅰ理综第30题,(21分)为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下:
①将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况;
②A组小鼠注射适量胰岛素溶液、B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力、活动减少、甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。
③A组小鼠会出现低血糖症状后,分别给A、B小鼠注射等量的葡萄糖溶液,一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活动状况无变化。
该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答:
(1)该实验原理是:____________________________。
(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因_________________________。
(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是:___________。
以上两道高考试题的主要知识点都是血糖的调节,是以胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素的生理作用为素材,从不同的角度、不同的切入点考查相关的理解、分析能力或实验技能。不能不说后面的试题中没有前几年试题的影子。
纵观近几年高考《理综》试题,生物部分实验试题的分值逐年提高,生物实验试题已不仅仅限于教材中的实验,由于素材来自生活、生产和高新科技,其特点是具有广泛性、新颖性,这主要是对学生实验理念和实验能力的测试。同时实验试题素材的不可预测性,使得考生非常容易丢分,因为任何生命现象均可用实验的形式展示,命题的素材和角度可以多种多样,具有一定的陌生度,考生往往感到无从下手。
近几年高考理综测试题中,生物部分已形成了相对固定的模式:除第Ⅰ卷中以实验为素材的选择题外,第Ⅱ卷中必有一道生物实验题。主要形式为观察实验题、实验分析题、设计和评价实验试题等形式。我们平时说到实验,一般是指教材中的必做实验。实际上,课本在讲述某一知识点时,往往都由实验引入或加以验证。这些实验,课本中虽未明确注明,却是科学家们研究过程的再现,我们把它称为经典实验。经典实验在生物学发展史中,深刻地影响着生物学思想的发展,推动着生物学理论的建立。隐含在课本中的实验,除经典实验外,还有一些诸如观察、验证、应用等类型的实验。这类实验不仅包含在课本的正文中,在课本的小资料栏目以及复习题中也有一些,也应当让考生认真阅读,并加以分析。
例 (07年江苏试题)若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验,发现蛋白液与双缩尿试剂发生反应后会粘固在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是
A.鸡蛋蛋白液稀释不够,搅拌不匀
B.只添加了双缩尿试剂A,未添加双缩尿试剂B
C.鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料
D.蛋白液与双缩尿试剂的反应时间不够长
在高考的试题中,实验的试题主要有以下三种形式:
一.考查观察实验和相关操作过程的试题
例 观察动物细胞有丝分裂的理想材料是
A.家兔血液中的红细胞 B.口腔上皮细胞
C.发育着的受精卵 D.成熟的卵细胞
例 取生长健壮的小麦根尖,经过解离、漂洗、染色、制片过程,制成临时装片,放在显微镜下观察。欲观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期?
A.应该选一个处于间期的细胞,持续观察它从间期到末期的全过程?
B.如果在低倍镜下看不到细胞,可改用高倍物镜继续观察?
C.如果在一个视野中不能看全各个时期,可移动装片从周围细胞中寻找?
D.如果视野过暗,可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度
例 如欲观察细胞减数分裂过程,可选用的材料是?
A.马蛔虫受精卵 B.成熟花粉粒
C.小鼠睾丸 D.叶芽?
例 下列关于实验的描述,正确的是
A.将在蔗糖溶液中已发生质壁分离的洋葱表皮细胞转到更高浓度的蔗糖溶液中,则发生质壁分离复原
B.将斐林试剂加入到蔗糖溶液中,加热后出现砖红色沉淀
C.将肝脏研磨液煮沸冷却后,加入到过氧化氢溶液中立即出现大量气泡
D.将双缩脲试剂加入到蛋清稀释液中,溶液变成紫色
例 (2005年理综Ⅰ)将小麦种子分别置于
A.甲呈蓝色、乙呈砖红色、丙呈无色
B.甲呈无色、乙呈砖红色、丙呈蓝色
C.甲、乙皆呈蓝色,丙呈砖红色
D.甲呈浅砖红色、乙呈砖红色、丙呈蓝色
例 生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机物的鉴定实验中,以下操作错误的是
A.可溶性还原糖的鉴定,可用酒精灯直接加热产生砖红色沉淀
B.只有脂肪的鉴定需要使用显微镜
C.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
D.使用斐林试剂和双缩脲试剂最好是现配现用
例 (07宁夏理综试卷)将某种玉米子粒
浸种发芽后研磨匀浆、过滤,得到提取液。
取6支试管分别加入
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