例談二輪復習中實驗思路與歸因類問題的解題方式

余秀

摘 要：高考綜合改革背景下對學生語言表達能力的要求日益凸顯，語言表達是生物科學素養的重要考查方式，探究型實驗思路的書寫與現象、結果的歸因類題型是近年考查重點題型。掌握該題型的一般解題方式可以幫助學生高效解題，從而消除恐慌，樹立信心，在考場上有更好的表現。

關鍵詞：實驗思路；實驗歸因；解題方式；語言表達

高中生物學課程的基本理念是提高學生的生物科學素養，這也是課程標準實施中的核心任務。那么，對學生生物學素養的考查就成了考試的必然。實驗與探究能力是高考生物學考核的要求之一，它包括教材基礎實驗、驗證性實驗、探究性實驗和實驗修訂與評價四個方面。從考試部考試中心頒布的《2018年普通高等學校招生全國統一考試大綱》具體要求中不難看出“對實驗現象和結果進行分析、解釋”，“對實驗方案作出評價和修訂”就是對語言表達能力的具體要求[ 1 ]。實驗思路的書寫，實驗結果、現象原因的分析（歸因）就是很重要的考查形式。下面筆者結合近幾年高考生物探究試題，分析在高中生物二輪復習中實驗思路與歸因類題目的一般解法。

1 感悟高考

2017年全國Ⅰ卷29題在全國卷三套卷子中尤其搶眼，學生評價這是一道“小作文”。其實，這類題目在2016年Ⅰ卷32題已初現端倪，而且十年前甚至更早，這類探究題目更是比比皆是。實際上，課標中難度較高，區分度較大的題目，往往都是以探究為背景的，而類似于數學、物理等學科，用公式、定理等解題步驟一樣，利用規范的步驟，以大段的文字描述，呈現推理的過程。

比較近幾年的試題，發現一個有趣的現象，2015—2017年三年全國Ⅰ卷均考到了噬菌體侵染細菌的實驗，但是考察的角度和深度就大不相同。

2015年高考全國理綜卷Ⅰ第1題，題干信息很短，沒有過多信息要提煉獲取，C選項考察T2噬菌體的核酸的組成，以選擇題形式判斷對錯，只是對所學知識的回憶與再現，是對經典實驗的指認，沒有復雜情況，只考察了實驗結論。

2016年高考全國理綜卷Ⅰ第29題第3小題，已知含放射性同位素32P標記噬菌體DNA的兩條鏈，在不含32P的培養基中侵染大腸桿菌，子代DNA全部參與組裝成子代噬菌體，問在得到的N個子代噬菌體中含有放射性的比例為什么是2/N？該題考察了噬菌體侵染細菌這個實驗的過程與方法，以歸因的形式考察DNA半保留復制的原理，同時需要有較強的邏輯推理能力才會有較好的語言表述，難度較2015年全國Ⅰ卷第1題上升一大步。

2017年高考全國理綜卷Ⅰ第29題，一共五句話。第一句告訴考生相應的知識與原理：病毒的劃分可以依據其遺傳物質的化學組成；第二句是本題的立意，旨在倡導關注科學技術與社會熱點問題；第三句話是本題的目的——確定某病毒的類型；第四句和第五句給出兩條線索：同位素標記的方法和病毒侵染細菌的材料，兩條線索一起指向赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，最后要求根據所給的信息設計實驗思路來確定病毒的類型。本題借鑒經典實驗進行知識遷移，應用赫爾希與蔡斯實驗思路與方法進行解題。只有深刻理解經典實驗，對其邏輯脈絡非常清晰的學生，這道題才會有很好的表現。

以時間為線索將這三道題串起來，我們應該認識到對課文經典實驗的深刻理解是將來考試的必然趨勢，而深刻理解與文字表達相結合就是引導高中教學培養學生學科核心素養的方向。

2 探究類實驗思路的書寫

筆者利用2011全國大綱卷第31題第（3）小題對學生進行了測試。題目已知從某細菌生活在55～65℃的環境中，要求以實驗思路的形式寫出測定從該細菌體內提取的脂肪酶的催化作用的最適溫度。

從學生的答案來看，學生答題時很混亂，把能想到的全寫上去，這在有限的考試時間和答題空間肯定是不可取的。實驗思路應該是有規律可循的。一般來說，實驗思路是對實驗過程的概括，內容包括自變量、處理對象、處理條件、因變量的檢測指標、實驗結果的分析等。簡單來說，探究類實驗思路答題的一般模板如下：

自變量的設定+因變量的檢測+如何通過結果說明結論。

如同題中自變量的設定為“在包括55～65 ℃內的溫度范圍設置溫度梯度”；因變量的檢測為“分別測定酶活性”；如何通過結果得到結論描述為“峰值所對應的溫度即為最適溫度”。還進一步說明如果未得到峰值則擴大實驗設定的溫度范圍，繼續進行實驗，直到出現峰值為止。

再如2016年福建省單科質檢30題。給出健康和感染LSV的百合、測量儀器和2套體積相同的密閉裝置的條件下，同樣要求簡要寫出探究該病毒對其呼吸作用的影響的實驗思路。套用上面的模板可得：自變量的設置為“LSV感染的百合和健康的百合”；因變量的檢測為“（黑暗）測定裝置中O2或CO2或有機物的含量”；如何通過結果得到結論為“計算并比較二者區別”；語句再進行組織則很快得出答案。

3 實驗歸因類解題方式

除了實驗思路外，對實驗結果和現象進行“解釋”的歸因類題型是考查學生語言表達能力具體的形式，也是最突出的。2011—2017年全國高考理綜卷生物部分實驗探究類試題對歸因的考查頻度很大（匯總見表1），是學生頻頻失分點。

2017年高考全國理綜卷Ⅰ第30題告知CO2補償點的定義，又已知CO2補償點甲大于乙，在滿足光照和其他適宜條件下，將甲、乙種植在同一密閉環境中，要求解釋一段時間后兩種植物的光合速率都降低的原因；以及改變甲的環境，使其處于沒有O2但其他條件不變的情況下甲有氧呼吸強度增加的原因。

其中第一問中已知“同一密閉環境”“光照”屬于兩個事實，“兩種植物的光合速率都降低”屬于結果，要說明的原因便是事實與結果間的聯系，如果把事實看做間接原因，那么這個原因便是直接原因[ 2 ]。在照光條件下，植物呼吸作用釋放的二氧化碳的量小于光合作用吸收二氧化碳的量——間接原因；密閉環境中二氧化碳濃度降低——直接原因；光合作用速率降低——實驗結果。同樣的方法不難分析出第二問中事實（無O2、照光）與結果（有氧呼吸強度增加）之間的聯系。照光培養條件下，甲能進行光合作用同時釋放氧氣，使該密閉小室中氧氣濃度增加——間接原因；而O2作為原料參與有氧呼吸過程——直接原因；那么當O2濃度增大時，有氧呼吸速率會增加——實驗結果。這類由外界環境因素變化導致的結果變化類的歸因便可依據圖1模型進行答題。

高中生物教學中應注重對經典實驗的深度剖析，二輪復習中應注重對學生語言表達能力的訓練，以及學生獲取信息和分析信息的能力，以不斷提高理性思維和科學探究能力。

參考文獻：

[1]教育部考試中心.2018年普通高等學校招生全國統一考試大綱：理科[S].北京：.高等教育出版社，2017.

[2]潘冬.2011年-2016年全國理綜卷實驗與探究試題中的歸因分析[J].中學生物教學，2017（1～2）：122-124.