科學探究類實驗題例析

褚夫曄

科學探究在本質上是科學家用來解決自然領域或科學問題的一圖1種思維方式，追求知識的確鑿性，用實驗證據來證明.與其他形式的思維相比，科學思維具有廣闊性、深刻性、獨立性和敏捷性等特點；科學探究也是一種過程，有一定的活動程序或階段，從發現問題到解決問題，一般過程如圖1所示.在探究活動中除了遵循一定的步驟外，還要采用一系列的科學方法.

雖然新課程倡導探究性學習理念，但高考試題要求學生獨立完成全程性探究實驗的各個方面的可能性較小，而要求學生對探究過程中的個別方面，也就是對某個局部進行科學的補充可能性較大.

一、補充完善類實驗——一般給出了具體的材料及條件，要求對已有的實驗設計進行補充和完善.常讓考生補充實驗假設、實驗原理、實驗思路、實驗步驟、預期實驗結果或結論.

例1（2013年高考新課標卷）已知大麥在萌芽過程中可以產生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液處理大麥可使其不用發芽就產生α-淀粉酶.為驗證這一結論，某同學做了如下實驗：

回答下列問題：

（1）α-淀粉酶催化水解可生成二糖，該二糖是.

（2）綜合分析試管1和2的實驗結果，可以判斷反應后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的，這兩只試管中淀粉量不同的原因是.

（3）綜合分析試管2、3和5的實驗結果，說明在該試驗中GA的作用是.

（4）綜合分析試管2、3和4的實驗結果，說明.

解析（1）α-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的結構單體是葡萄糖，其水解后生成的二糖由兩個葡萄糖組成，所以此二糖為麥芽糖.

（2）試管1和試管2兩組進行對比，相互之間的自變量為是否有胚（或有無α-淀粉酶存在），因變量是試管中淀粉的含量.在此實驗中淀粉的含量由生成的α-淀粉酶的量決定，α-淀粉酶含量高，則淀粉被水解的多，α-淀粉酶含量低，則淀粉被水解的少，無α-淀粉酶，則淀粉不被水解.檢測時，加入碘液后，顏色較深的含淀粉多，顏色較淺的含淀粉少.

（3）以試管5作為空白對照，對比試管2和試管3，僅有試管3中的淀粉被分解，說明試管3有α-淀粉酶產生，而試管2沒有淀粉酶產生.由此，可以推斷GA溶液在無胚的情況下可誘導種子生成α-淀粉酶，繼而促進了淀粉的水解.

（4）觀察試管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且當GA含量越多時，試管中的淀粉越少.由此可推測，GA濃度高對α-淀粉酶的誘導效果好.

答案：（1）淀粉 麥芽糖 （2）少 帶胚的種子保溫后能產生α-淀粉酶，使淀粉水解 （3）誘導種子生成α-淀粉酶 （4）GA濃度高對a-淀粉酶的誘導效果好

例2研究表明，低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進細胞中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素對細胞伸長的促進作用.現以黃花豌豆幼苗切段為實驗材料，請設計實驗驗證乙烯對生長素促進細胞伸長的抑制作用.

實驗工具及材料：黃花豌豆幼苗若干、剪刀、刻度尺、培養皿、燒杯、培養液、五種一定濃度梯度的生長素溶液（其中含最適濃度）、一定濃度梯度的乙烯、清水、濾紙等.

實驗步驟：

①取生長狀況相同的豌豆幼苗，；

②取標號為A、B、C、D、E的五只培養皿，分別加入相同的培養液和不同濃度的生長素溶液，將五組豌豆莖切段放入培養皿內，置于相同條件下培養；

科學探究在本質上是科學家用來解決自然領域或科學問題的一圖1種思維方式，追求知識的確鑿性，用實驗證據來證明.與其他形式的思維相比，科學思維具有廣闊性、深刻性、獨立性和敏捷性等特點；科學探究也是一種過程，有一定的活動程序或階段，從發現問題到解決問題，一般過程如圖1所示.在探究活動中除了遵循一定的步驟外，還要采用一系列的科學方法.

雖然新課程倡導探究性學習理念，但高考試題要求學生獨立完成全程性探究實驗的各個方面的可能性較小，而要求學生對探究過程中的個別方面，也就是對某個局部進行科學的補充可能性較大.

一、補充完善類實驗——一般給出了具體的材料及條件，要求對已有的實驗設計進行補充和完善.常讓考生補充實驗假設、實驗原理、實驗思路、實驗步驟、預期實驗結果或結論.

例1（2013年高考新課標卷）已知大麥在萌芽過程中可以產生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液處理大麥可使其不用發芽就產生α-淀粉酶.為驗證這一結論，某同學做了如下實驗：

回答下列問題：

（1）α-淀粉酶催化水解可生成二糖，該二糖是.

（2）綜合分析試管1和2的實驗結果，可以判斷反應后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的，這兩只試管中淀粉量不同的原因是.

（3）綜合分析試管2、3和5的實驗結果，說明在該試驗中GA的作用是.

（4）綜合分析試管2、3和4的實驗結果，說明.

解析（1）α-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的結構單體是葡萄糖，其水解后生成的二糖由兩個葡萄糖組成，所以此二糖為麥芽糖.

（2）試管1和試管2兩組進行對比，相互之間的自變量為是否有胚（或有無α-淀粉酶存在），因變量是試管中淀粉的含量.在此實驗中淀粉的含量由生成的α-淀粉酶的量決定，α-淀粉酶含量高，則淀粉被水解的多，α-淀粉酶含量低，則淀粉被水解的少，無α-淀粉酶，則淀粉不被水解.檢測時，加入碘液后，顏色較深的含淀粉多，顏色較淺的含淀粉少.

（3）以試管5作為空白對照，對比試管2和試管3，僅有試管3中的淀粉被分解，說明試管3有α-淀粉酶產生，而試管2沒有淀粉酶產生.由此，可以推斷GA溶液在無胚的情況下可誘導種子生成α-淀粉酶，繼而促進了淀粉的水解.

（4）觀察試管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且當GA含量越多時，試管中的淀粉越少.由此可推測，GA濃度高對α-淀粉酶的誘導效果好.

答案：（1）淀粉 麥芽糖 （2）少 帶胚的種子保溫后能產生α-淀粉酶，使淀粉水解 （3）誘導種子生成α-淀粉酶 （4）GA濃度高對a-淀粉酶的誘導效果好

例2研究表明，低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進細胞中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素對細胞伸長的促進作用.現以黃花豌豆幼苗切段為實驗材料，請設計實驗驗證乙烯對生長素促進細胞伸長的抑制作用.

實驗工具及材料：黃花豌豆幼苗若干、剪刀、刻度尺、培養皿、燒杯、培養液、五種一定濃度梯度的生長素溶液（其中含最適濃度）、一定濃度梯度的乙烯、清水、濾紙等.

實驗步驟：

①取生長狀況相同的豌豆幼苗，；

②取標號為A、B、C、D、E的五只培養皿，分別加入相同的培養液和不同濃度的生長素溶液，將五組豌豆莖切段放入培養皿內，置于相同條件下培養；

科學探究在本質上是科學家用來解決自然領域或科學問題的一圖1種思維方式，追求知識的確鑿性，用實驗證據來證明.與其他形式的思維相比，科學思維具有廣闊性、深刻性、獨立性和敏捷性等特點；科學探究也是一種過程，有一定的活動程序或階段，從發現問題到解決問題，一般過程如圖1所示.在探究活動中除了遵循一定的步驟外，還要采用一系列的科學方法.

雖然新課程倡導探究性學習理念，但高考試題要求學生獨立完成全程性探究實驗的各個方面的可能性較小，而要求學生對探究過程中的個別方面，也就是對某個局部進行科學的補充可能性較大.

一、補充完善類實驗——一般給出了具體的材料及條件，要求對已有的實驗設計進行補充和完善.常讓考生補充實驗假設、實驗原理、實驗思路、實驗步驟、預期實驗結果或結論.

例1（2013年高考新課標卷）已知大麥在萌芽過程中可以產生α-淀粉酶，用GA（赤霉素）溶液處理大麥可使其不用發芽就產生α-淀粉酶.為驗證這一結論，某同學做了如下實驗：

回答下列問題：

（1）α-淀粉酶催化水解可生成二糖，該二糖是.

（2）綜合分析試管1和2的實驗結果，可以判斷反應后試管1溶液中的淀粉量比試管2中的，這兩只試管中淀粉量不同的原因是.

（3）綜合分析試管2、3和5的實驗結果，說明在該試驗中GA的作用是.

（4）綜合分析試管2、3和4的實驗結果，說明.

解析（1）α-淀粉酶能催化淀粉水解，淀粉的結構單體是葡萄糖，其水解后生成的二糖由兩個葡萄糖組成，所以此二糖為麥芽糖.

（2）試管1和試管2兩組進行對比，相互之間的自變量為是否有胚（或有無α-淀粉酶存在），因變量是試管中淀粉的含量.在此實驗中淀粉的含量由生成的α-淀粉酶的量決定，α-淀粉酶含量高，則淀粉被水解的多，α-淀粉酶含量低，則淀粉被水解的少，無α-淀粉酶，則淀粉不被水解.檢測時，加入碘液后，顏色較深的含淀粉多，顏色較淺的含淀粉少.

（3）以試管5作為空白對照，對比試管2和試管3，僅有試管3中的淀粉被分解，說明試管3有α-淀粉酶產生，而試管2沒有淀粉酶產生.由此，可以推斷GA溶液在無胚的情況下可誘導種子生成α-淀粉酶，繼而促進了淀粉的水解.

（4）觀察試管2、3和4， 三者加入的GA呈梯度分布，且當GA含量越多時，試管中的淀粉越少.由此可推測，GA濃度高對α-淀粉酶的誘導效果好.

答案：（1）淀粉 麥芽糖 （2）少 帶胚的種子保溫后能產生α-淀粉酶，使淀粉水解 （3）誘導種子生成α-淀粉酶 （4）GA濃度高對a-淀粉酶的誘導效果好

例2研究表明，低濃度的生長素促進細胞的伸長，但生長素濃度增高到一定值時，就會促進細胞中乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反過來又抑制了生長素對細胞伸長的促進作用.現以黃花豌豆幼苗切段為實驗材料，請設計實驗驗證乙烯對生長素促進細胞伸長的抑制作用.

實驗工具及材料：黃花豌豆幼苗若干、剪刀、刻度尺、培養皿、燒杯、培養液、五種一定濃度梯度的生長素溶液（其中含最適濃度）、一定濃度梯度的乙烯、清水、濾紙等.

實驗步驟：

①取生長狀況相同的豌豆幼苗，；

②取標號為A、B、C、D、E的五只培養皿，分別加入相同的培養液和不同濃度的生長素溶液，將五組豌豆莖切段放入培養皿內，置于相同條件下培養；