新課改實(shí)施以來(lái),很多專家提出了各種各樣的評(píng)價(jià)方法,如學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、建立成長(zhǎng)記錄袋等,然而建立多元化的評(píng)價(jià)體系并不代表著全盤(pán)否定了傳統(tǒng)考試評(píng)價(jià)的作用。中考和高考特別關(guān)注通過(guò)筆試測(cè)試學(xué)生的能力,其中實(shí)驗(yàn)探究題就是非常好的一種題型和方式,實(shí)驗(yàn)探究的分值比例一般占生物總分的15%左右,有些地區(qū)的試題中實(shí)驗(yàn)探究題甚至占到總分值的20%。筆者對(duì)近年來(lái)的中考生物實(shí)驗(yàn)探究題的考察類型和解題技巧做了如下的歸納和解析。
【例1】 (2007威海中考)
(1) 請(qǐng)回答下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作技能的問(wèn)題:
① 如果在顯微鏡下觀察到的物像不夠清晰,應(yīng)略微轉(zhuǎn)動(dòng)________進(jìn)行調(diào)節(jié)。
② 為洋蔥表皮細(xì)胞臨時(shí)裝片染色,可把一滴稀碘液滴在________的一側(cè),在另一側(cè)用吸水紙吸引,使染液浸潤(rùn)標(biāo)本的全部。
③ 驗(yàn)證曬干的小麥種子中含有水分,要把種子裝進(jìn)干燥的試管里,用試管夾夾住試管上端1/3處,放在酒精燈上加熱。加熱時(shí),為防止試管中產(chǎn)生的水倒流,試管口應(yīng)________。
(2) 請(qǐng)回答下列有關(guān)科學(xué)研究方法的問(wèn)題:
① 要了解校園里生物的種類,應(yīng)采用________法。
② 要了解馬與驢在外形上的相同或不同之處,應(yīng)采用________法。
③ 要了解魚(yú)的尾鰭在游泳中的作用,如果單憑觀察難以得出結(jié)論,可采用________法。
(3) 請(qǐng)回答下列有關(guān)科學(xué)探究技能的問(wèn)題
① 計(jì)算:假如你此刻手上有200個(gè)細(xì)菌,細(xì)菌的繁殖速度按每30 min繁殖一代計(jì)算,在沒(méi)有洗手的情況下,2 h后,你手上的細(xì)菌數(shù)目是多少?
② 作出假設(shè):不少昆蟲(chóng)有趨向光源的習(xí)性。昆蟲(chóng)都有趨光性嗎?請(qǐng)根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)作出假設(shè)。
你作出的假設(shè)是________。
你作出假設(shè)的依據(jù)是________。
【例2】 (2007聊城中考)聊城實(shí)驗(yàn)中學(xué)的生物課外活動(dòng)小組在探究種子萌發(fā)需要的外界條件時(shí),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
(1) 取4個(gè)相同的小燒杯,燒杯底部各鋪6張濾紙;
(2) 取大豆種子40粒平均分裝到各個(gè)小燒杯的濾紙上;
(3) 向4個(gè)小燒杯內(nèi)分別加入適量的水,水以不浸沒(méi)種子為宜;
(4) 取4個(gè)大小相同的敞口玻璃瓶,編號(hào)(A、B、C、D),將4個(gè)小燒杯分別裝到4個(gè)玻璃瓶中,如圖1所示;
(5) 將4個(gè)玻璃瓶按表中方法進(jìn)行處理后放在陽(yáng)臺(tái)上。7 d后,觀察到如表1所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:
(1) 如果只考慮實(shí)驗(yàn)A和B可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________________。
(2) 在4個(gè)實(shí)驗(yàn)中,所探究的實(shí)驗(yàn)變量有_________________________。
(3) 探究實(shí)驗(yàn)必須要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),在以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)中,能構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)組的有_________________________。
(4) 如果只考慮實(shí)驗(yàn)C和D,某同學(xué)得出了與(1)題相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論你認(rèn)為是否科學(xué)? 理由是_________________________。
【例3】 (2005淄博中考)根據(jù)番茄種植情況回答如下問(wèn)題:
(1) 移栽時(shí)帶土原因__________。
(2) 常在陰天移栽原因 。
(3) 探究“番茄幼苗爛根原因”:
Ⅰ、假設(shè):番茄爛根與根部缺氧有關(guān)。
Ⅱ、實(shí)驗(yàn)步驟:
① 取A、B培養(yǎng)皿分別加入等量的完全培養(yǎng)液,
② 放入發(fā)育狀況相同,且生長(zhǎng)健壯的幼苗;
③ 向A培養(yǎng)液中定期充入空氣,B培養(yǎng)液中不充入空氣;
④ 記錄觀察結(jié)果。
Ⅲ、結(jié)果及結(jié)論:。
【例4】 (2007淄博中考)大氣污染可對(duì)生物造成直接危害,SO2是大氣污染的主要?dú)怏w之一,而偏亞硫酸鈉(化學(xué)式Na2S2O5)溶液在一定條件下可以產(chǎn)生SO2氣體。某校生物興趣小組利用多個(gè)透明且條件可調(diào)控的密閉容器、偏亞硫酸鈉、浸泡過(guò)的小麥種子、清水、小燒杯、培養(yǎng)皿、吸水紙、玻璃棒等,來(lái)探究大氣污染對(duì)種子萌發(fā)的影響。
(1) 根據(jù)上述材料,你提出的探究問(wèn)題是
________________________________。
(2) 根據(jù)問(wèn)題你作出的假設(shè)是
________________。
(3) 若將偏亞硫酸鈉0.01 g、0.05 g、0.10 g、0.15 g、0.20 g分別配制成相同體積的適量溶液,則應(yīng)設(shè)置個(gè)實(shí)驗(yàn)組。各組實(shí)驗(yàn)除偏亞硫酸鈉溶液的濃度不同外,其他外界條件都相同且適于種子萌發(fā)。
(4) 請(qǐng)你設(shè)計(jì)一張記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格。
(5) 如果已知種子在0.01 g偏亞硫酸鈉用量時(shí)能萌發(fā),而你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果正好相反,請(qǐng)推測(cè)實(shí)驗(yàn)失敗的原因,可能是________________________________。
(6) 當(dāng)小麥種子萌發(fā)出幼苗后,種子空癟的原因是________________________________。
【例5】 (2007鎮(zhèn)江中考)探究溫度對(duì)霉菌生活的影響:日常生活中常看到在溫暖潮濕的環(huán)境中,饅頭表面很快會(huì)生出霉菌,而在冰箱低溫儲(chǔ)存室內(nèi)的饅頭可以保存較長(zhǎng)時(shí)間。以下是某生物活動(dòng)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的“探究溫度對(duì)霉菌生活影響的實(shí)驗(yàn)”。請(qǐng)你來(lái)和他們共同完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(1) 提出問(wèn)題:溫度對(duì)霉菌的生活有影響嗎?
(2) 作出假設(shè)__________。
(3) 制定計(jì)劃:
① 實(shí)驗(yàn)材料:2個(gè)相同的饅頭、兩個(gè)塑料袋、冰箱、線繩、記錄紙、筆。
② 實(shí)驗(yàn)步驟:將兩個(gè)饅頭分別裝入塑料袋,用線繩扎緊袋口,一個(gè)放在溫暖的地方,另一個(gè)放在冰箱里。每天觀察一次,連續(xù)觀察5 d,并記錄看到的現(xiàn)象。
(4) 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃:按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見(jiàn)表2。
(5) 得出結(jié)論:________________________________。
(6) 此實(shí)驗(yàn)中的變量是_________。
考察類型及內(nèi)容:生物實(shí)驗(yàn)探究題歸納來(lái)看可以分為三大類型:第一類是對(duì)生物實(shí)驗(yàn)基本操作技能的書(shū)面測(cè)試(如例1);第二類是對(duì)課本經(jīng)典探究實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)或延伸(如例2);第三類是多方面結(jié)合,給出符合學(xué)生認(rèn)知水平的命題,讓學(xué)生設(shè)計(jì)、解答探究實(shí)驗(yàn)(如例題3、4、5)。在這三種類型中,第一類比較簡(jiǎn)單,多數(shù)學(xué)生可以輕松應(yīng)對(duì);第二類屬于中等層次,半數(shù)以上學(xué)生也可以完成;以第三類難度最大,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的考察要求也最高,能把握好、回答到位則體現(xiàn)了學(xué)生較高的生物實(shí)驗(yàn)探究能力。
后兩類試題雖然有難度,但綜合分析后不難發(fā)現(xiàn)他們的考察內(nèi)容是有共同之處的。一般包括:(1) 明確探究問(wèn)題;(2) 作出合理假設(shè);(3) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟;(4) 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果;(5) 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
筆者在指導(dǎo)學(xué)生解答實(shí)驗(yàn)探究題的過(guò)程中總結(jié)出了一些簡(jiǎn)單易行的方法。
(1) 明確探究問(wèn)題:一般的實(shí)驗(yàn)探究題都會(huì)給出學(xué)生明確的探究問(wèn)題,即明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模⑶叶鄶?shù)題目都會(huì)在題干敘述的第一句話就明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄈ缋}2、5),掌握這一規(guī)律對(duì)學(xué)生(特別是一些中、下學(xué)生)成功把握解題思路,取得好成績(jī)是絕對(duì)有幫助的。
(2) 作出合理假設(shè):一般實(shí)驗(yàn)探究題都要求作出科學(xué)、合理的假設(shè),解答中應(yīng)把握:一定根據(jù)所探究的問(wèn)題、同時(shí)結(jié)合以往的知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù)來(lái)作出假設(shè)。如例1中第(3)問(wèn)的第②小問(wèn),針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們可以作出兩種假設(shè)即:“昆蟲(chóng)都有趨光性”或“昆蟲(chóng)不是都有趨光性”都是正確的。再如例4的第二問(wèn),作出的假設(shè)是“二氧化硫?qū)ΨN子的萌發(fā)有影響”。
(3) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟:這個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)探究題目考察的重點(diǎn),同時(shí)也是難點(diǎn)所在。一般會(huì)考察學(xué)生以下幾方面的能力:設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、控制單一變量、等量原則以及其他一些細(xì)節(jié)。
對(duì)照實(shí)驗(yàn)的類型很多,包括:空白對(duì)照、條件對(duì)照、自身對(duì)照、相互對(duì)照等。但在初中階段不要求學(xué)生掌握這些對(duì)照的方法,只要求學(xué)生掌握探究實(shí)驗(yàn)都必須設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)即可。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,必須設(shè)置對(duì)照組,不論實(shí)驗(yàn)組數(shù)多少,一般都是兩兩形成對(duì)照實(shí)驗(yàn),通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)組的變量差異引起的結(jié)果來(lái)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如例2中,A組和B組、A組和C組、B組和D組都可以形成兩兩對(duì)照實(shí)驗(yàn)。又如例4中第(3)問(wèn)也考察了設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)組這個(gè)考點(diǎn)。
控制單一變量就是一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)中只能有一個(gè)變量,而變量的確定必須與所提出的問(wèn)題和作出的假設(shè)有關(guān)。如例2中A組和B組形成一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),其變量是“有沒(méi)有光”,A組和C組也形成一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),變量是“有沒(méi)有空氣”。而A組和D組則不能形成一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),因其存在2個(gè)變量。
等量原則是指在設(shè)計(jì)一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)除變量外,其他條件都應(yīng)相同。如例2的實(shí)驗(yàn)步驟的(一)到(四)都把握了“相同”這個(gè)關(guān)鍵詞;例4中也提到了“各組實(shí)驗(yàn)除偏亞硫酸鈉溶液的濃度不同外,其他外界條件都相同且適于種子萌發(fā)”。
其他需要注意的細(xì)節(jié):① 文字表述語(yǔ)言要簡(jiǎn)潔、精煉。凡實(shí)驗(yàn)中涉及到2組或2組以上器皿時(shí),需用1、2、3……或A、B、C……或甲、乙、丙……等加以編號(hào),便于區(qū)分。如例2中“取4個(gè)大小相同的敞口玻璃瓶,編號(hào)(A、B、C、D)”,這樣在表達(dá)時(shí)清晰明了,同時(shí)可以節(jié)省篇幅、節(jié)省時(shí)間。② 實(shí)驗(yàn)順序和步驟一定要合理。③ 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解答要注意條理性。即要用代號(hào)明確標(biāo)出實(shí)驗(yàn)步驟,如“第一步、第二步……”,如果沒(méi)有明確的實(shí)驗(yàn)步驟,整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就會(huì)顯得雜亂無(wú)章,沒(méi)有條理。④ 題目中給出的器材一般都要用上,如果有器材沒(méi)有用上,那就表明可能你的答案不夠嚴(yán)謹(jǐn)。
筆者在教學(xué)中歸納出了“探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)3步走”的簡(jiǎn)練方法,可以為學(xué)生提供設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的大思路。第一步:列出所有等量關(guān)系;第二步:控制只有一個(gè)變量;第三步:觀察并記錄。仔細(xì)分析本文例題不難發(fā)現(xiàn),幾乎所有的探究實(shí)驗(yàn)都是依據(jù)了這樣一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。當(dāng)然,設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)把握還需要學(xué)生多做練習(xí)才能更好地掌握。
(4) 預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:二者往往是緊密聯(lián)系在一起的,有什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果就對(duì)應(yīng)什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論。做題時(shí),首先要注意實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性的還是探究性的。如果是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),那么結(jié)果的預(yù)測(cè)和得出的結(jié)論應(yīng)該是與實(shí)驗(yàn)的假設(shè)相一致的。如果是探究性的,那么就需要充分考慮到各種情況的可能性來(lái)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。大致可以有以下3種情況:① 變量與所作假設(shè)正相關(guān)(如例3中:A生長(zhǎng)良好,B爛根,結(jié)論是根部缺氧會(huì)爛根);② 變量與所作假設(shè)負(fù)相關(guān)(如例3中:A爛根,B生長(zhǎng)良好,結(jié)論是根部有氧會(huì)爛根);③ 變量與所作假設(shè)無(wú)關(guān)(如例3中:A、B均生長(zhǎng)良好或不好,說(shuō)明爛根與根缺氧無(wú)關(guān))。
以上僅列舉了目前生物實(shí)驗(yàn)探究題常見(jiàn)的考察內(nèi)容和解題技巧,還有一些內(nèi)容也在考察中不斷出現(xiàn)并推陳出新。如例4中要求設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格、例3中考察了有關(guān)光合作用和呼吸作用的知識(shí)等。試題的變化要求教師必須在日常教學(xué)中摸規(guī)律、找方法,這樣才能更好地指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)對(duì)中考。
附:參考答案
例1:(1)① 細(xì)準(zhǔn)焦螺旋 ② 蓋玻片 ③ 略向下傾斜 (2) ① 調(diào)查法 ② 觀察法 ③ 實(shí)驗(yàn)法
(3) ① 3 200個(gè) ② 假設(shè)只要有適當(dāng)?shù)囊罁?jù)都可視為正確,假設(shè)的依據(jù)應(yīng)來(lái)自以往的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)。如:如果假設(shè)是“昆蟲(chóng)都有趨光性”,作出假設(shè)的依據(jù)可以是“在夏天的路燈下可以看到許多種類的昆蟲(chóng)。”如果假設(shè)是“昆蟲(chóng)不是都有趨光性”,作出假設(shè)的依據(jù)可以是“昆蟲(chóng)中的蛾類在晚上活動(dòng),蝶類在白天活動(dòng),說(shuō)明昆蟲(chóng)對(duì)光線的反應(yīng)是不一樣的”
例2:(1) 光不是種子萌發(fā)的必要條件 (2) 光和空氣 (3) A-B、A-C、B-D、C-D (4) 不科學(xué),對(duì)照組實(shí)驗(yàn)種子不萌發(fā),實(shí)驗(yàn)變量無(wú)意義
例3:(1) 促進(jìn)根的呼吸作用 (2) 降低植物的蒸騰作用 (3) 2、發(fā)育狀況良好、3、向A培養(yǎng)液中不斷充入空氣,B培養(yǎng)液中不充入空氣
結(jié)果及結(jié)論:(1) A、B均生長(zhǎng)良好,說(shuō)明爛根與根缺氧無(wú)關(guān) (2) A生長(zhǎng)良好,B爛根,說(shuō)明根部缺氧會(huì)爛根 (3) A爛根,B生長(zhǎng)良好,結(jié)論是爛根與根缺氧無(wú)關(guān),而是有氧會(huì)爛根
例4:(1) SO2對(duì)小麥種子萌發(fā)有影響嗎?(或其他合理答案) (2) SO2對(duì)小麥種子萌發(fā)有影響(或SO2對(duì)小麥種子萌發(fā)無(wú)影響或偏亞硫酸鈉溶液濃度越高,產(chǎn)生的SO2越多,萌發(fā)的種子數(shù)越少等) (3) 6
(4)
(5) 實(shí)驗(yàn)用的種子已經(jīng)死亡、胚不完整或種子處于休眠期
(6) 胚乳里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被胚吸收。
例5:(2) 溫度對(duì)霉菌的生活有影響(或沒(méi)有影響或霉菌適合生活在溫暖的環(huán)境中)
(5) 溫度對(duì)霉菌的生活有影響(霉菌適合生活在溫暖的環(huán)境中) (6) 溫度
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