生物实验题的命题蓝本|初中生物知识

　　学生实验能力的考查在历来的高考中占有举足轻重的地位，通过对两年江苏高考和某些大市模拟考试实验题的分析，发现实验题几乎都来源于教材实验。有的单独考查某个教材实验，有的以某个共同点作为串联综合考查多个教材实验，有的是教材实验的细化和拓展等。那么，在高考复习过程中，该如何把教材实验转变成实验试题呢?笔者参与了近两年南通市高三所有的模拟考试命题，就这方面谈谈自己的想法。
　　
　　1　注重教材实验的细化
　　
　　在某些教材实验中，往往涉及到一些重要的实验试剂、实验步骤和科学方法等，但在具体实验时，由于种种原因，如实验室条件不够，无法开展相关的实验；教师不够重视，没有好好组织实验等。因此，这些相关问题在实验中并没有得到很好地解决，给学生留下相应的薄弱环节。
　　【例1】(南通市2010届高三第三次模拟考试)酵母菌是探究细胞呼吸方式、种群数量变化的理想实验材料。血球计数板是酵母菌计数的常用工具。结合所学知识，回答下列问题：
　　(1)酵母菌与大肠杆菌相比，在结构上的主要区别是酵母菌具有__________。
　　(2)酵母菌常被用来探究细胞呼吸的方式，是因为它__________。
　　(3)血球计数板的计数室长和宽各为1mm，深度为0.1mm，其中25×16型的血球计数板计数室以双线等分成25个中方格，每个中方格又分成16个小方格。一般计数时选取的中方格位于计数室的__________。下图1表示的是其中一个中方格的情况，对该中方格中的酵母菌进行计数的结果是__________个。如果计数的几个中方格中的细胞平均数为20个，则1mL培养液中酵母菌的总数为__________个。
　　(4)某同学为探究温度对酵母菌种群数量变化的影响，得到图2所示结果，由此并不能得出酵母菌的最适培养温度为25℃。为了确定培养酵母菌的最适温度，需要进一步实验，写出实验设计思路：__________。
　　
　　命题思路分析：本题以酵母菌为中心综合考查了多个教材实验的相关知识，但本题的考查重点是问题(3)。在人教版《必修3》“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中，利用血球计数板对酵母细胞进行计数是一个科学方法问题，但在实际的实验过程中，有的学校没有相应的血球计数板，或有的学校教师认为该实验比较繁琐、持续的时间比较长，因此绝大多数的学生对该实验没有一个感性的认识，解决起来难度非常大，据南通市的统计，问题(3)的均分不到1分(该问题满分为3分)。作为一个c等级要求的实验，留下这么大的空白实属不该，况且，在2008年高考中已经出现血球计数板的清洗问题。因此，设置问题(3)的指导思想就是要教师和学生重视教材实验中的一些细节，就算有种种困难，也要想方设法去接触和解决，当然也不能仅仅靠讲实验来解决问题。
　　
　　2　注重教材实验的整合
　　
　　通过分析教材实验发现，某些实验间往往存在一些相似之处，如实验材料的相似、实验试剂的相似、实验步骤的相似和实验原理的相似等，因此，这些实验题可以通过某个相似点串联起来综合考查。在高考中，为了能够考查多个实验的相关知识，也往往设置这样的题型。
　　【例2】(2009年江苏省高考)回答下列与细胞有关的实验问题。
　　(1)下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有__________(填序号)。
　　①观察叶绿体和原生质的流动
　　②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布
　　③探究酵母菌的呼吸方式
　　④红细胞中血红蛋白的提取和分离
　　(2)按下面步骤进行质壁分离实验。
　　步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。
　　
　　步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3g／mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3g／mL的蔗糖溶液中。
　　步骤三：在显微镜下观察，结果如图3所示。
　　①图中A、B处的颜色分别是__________。
　　②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g／mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是__________。
　　③如果将步骤二中浸润在0.3g／mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3g／mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是__________、__________。如果A处呈绿色，可能的原因是__________。
　　命题思路分析：本题属于典型的考查多个实验的题目。问题(1)以实验材料的相似性考查了多个实验，要求学生掌握某些实验开展过程中，实验材料是否要保持活性，可以适当小结这方面的问题。问题(2)看似考查“观察植物细胞质壁分离和复原”实验的结果分析，但还考查了“通过模拟实验探究膜的透性”实验中有关膜的选择透过性问题，以及“用显微镜观察多种多样细胞”实验中显微镜的使用方法等问题，是一个综合性较强的题目。学生解决好该题的前提是必须熟练全面掌握教材实验中的相关内容。在实验复习过程中，教师也应该从这些方面人手，提高学生的综合解题能力。
　　
　　3　注重教材实验的创新
　　
　　在平时实验题的命制过程中，教师往往就从实验的原理、材料和试剂、方法步骤和实验结果的评价方面人
　　 手，命制一些简单、常见的选择题和非选择题。这些题给人的感觉很平淡、没有新意，其实教师如果真正定下心来思考，完全可以命制一条质量较高的实验题。首先，要明确一道实验题考查的目的和具体方面；其次，创新实验题的呈现方式，如可以从一个具体的实际问题引出考查的实验，可以通过绘制相应的图解呈现考查的内容，还可以在实验步骤和实验方法等方面作相应的变换和创新等；最后，着重从知识水平、技能和能力等方面精心设置问题。
　　【例3】(2008年江苏省高考)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。
　　资料一：一份“实验报告”的部分内容：
　　(1)解离：剪取洋葱根尖5cm，放人盛有质量分数为15％的盐酸和体积分数为95％的酒精混合液(体积比为1：1)的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。
　　(2)染色：把根尖放在盛有0.01g／mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5cm。
　　(3)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
　　(4)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……
　　资料二：全班20个实验小组的实验数据汇总表(表1)(注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)。
　　(1)请改正“资料一”中的3处错误。__________。 　　(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h，请根据“资料二”，在答题卡上的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位：h，精确到小数点后一位)。
　　(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有__________。
　　①取材时间②根尖培养温度③解离时间长短④载玻片厚度⑤计数的细胞是否属于分生区细胞⑥细胞周期各时期区分是否准确
　　命题思路分析：本题命制的蓝本是实验“观察植物细胞的有丝分裂”，但题目的背景通过资料一、资料二来呈现，感觉很新颖，而且问题的设置也给人耳目一新的感觉。问题(1)的本质是考查学生对装片的制作的掌握情况，通常考查就是回答装片制作的4个步骤以及某些步骤的目的等，但本题通过改错的形式来设置问题，要求和难度明显增大。问题(2)是该实验“目的要求”中“比较细胞周期不同时期时间长短”的具体化，既体现了教材实验的要求，又呈现了相关的研究方法，还考查了学生数据处理的能力和绘图等基本技能。问题(3)属于对实验的反思，只有在认真做实验的基础上才会有体会。
　　因此，教师在实验复习过程中适当地对实验作一些创新，有利于提高学生的分析实验、解决实验的能力。
　　
　　4　注重教材实验的拓展
　　
　　如果教师善于挖掘教材实验，会发现在某些教材实验的实验原理、方法步骤和实验结果中，往往还蕴藏着一些可以继续探究的问题，比如斐林试剂和双缩脲试剂不仅能定性鉴定相应物质的存在，也能定量鉴定物质的多少；再比如影响酵母菌种群增长的众多环境因素等。把实验中的问题再生成实验进行考查，既紧扣教材，又显示了题目的高质量，这也是高考实验题的命题趋势。
　　【例4】(2010年南通市高三第一次模拟考试)某学校的研究性学习小组开展了“探究洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的日周期性”的课题研究，以确定洋葱根尖取材的最佳时间。细胞分裂指数是衡量洋葱根尖细胞分裂状况的指标之一，分裂指数=观察视野中分裂期细胞的平均数／总细胞平均数×100％。实验操作步骤如下：
　　第一步：取多个已经培养好的洋葱鳞茎(根长约为5cm左右)作为实验材料。
　　第二步：在某一天的8～18点时间段内每隔1h，取3根洋葱根尖分别制成临时装片。制作临时装片的方法如下：
　　①解离：剪取洋葱根尖2～3mm，立即放入盛有质量分数为15％的盐酸和体积分数为95％的酒精混合液(体积比为1：1)的玻璃皿中，在室温下解离15min。
　　②染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g／mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3-5min。
　　③漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
　　④制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片。
　　第三步：观察、计数并将结果记录在表格中
　　请回答下列问题：
　　(1)请改正临时装片制作步骤中的3处错误
　　(2)每次应利用显微镜观察计数3个装片适宜视野中的__________，并计算细胞分裂指数。请帮助他们设计一个表格，用于观察项目的记录和结果的统计。
　　(3)该研究小组的同学最后把表格中的数据转变为如下的曲线图，根据曲线图，可以得出的结论是__________。
　　命题思路分析：教师和学生都知道，一天中不同的时间段，细胞分裂的情况是不同的，因此做该实验时，往往要考虑时间问题。而且教材中也有这样一段描述：“上午10时至下午2时，洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多”，所以这段时间应该是比较适宜的取材时间。学生在实验过程中曾问过笔者，这个实验到底在一天中什么时候做效果最好呢?因此，从这个问题人手，结合相关资料，命制了这样一道拓展的实验题。问题(1)仿照2008年江苏高考的改错形式，但错误之处有所不同。问题(2)考查了对“分裂指数”的理解能力，同时还考查了绘制表格的基本技能。问题(3)落实到了该题的核心问题，考查了分析曲线从而得出结论的能力。本题既考查了学生了的综合能力，也为该实验的成功进行提供了一定的时间依据，实属好题。
　　教材中的实验每年高考必考，并且考查的实验内容明确，因此，教师要善于分析和挖掘教材实验，注重复习方法和命题方法的创新，为学生复习实验指明思路，不断夯实和提高学生的实验能力。