1、1高考生物原创实验设计题例析摘 要:生物学是一门以实验为基础的自然科学。针对生物学实验教学开设不正常的现实,笔者提出以实验题的设计来促进实验教学的改革。考查学生实验技能时尽量命出:只有通过“做”实验才能解答的习题。 关键词:实验 试题 实践 教学 随着新课程改革的不断推进,越来越多的人深刻领悟到实验教学在生物教学中的地位和作用,仅仅靠记忆书本实验方面的理论知识很难去适应时代的发展,其弊端日益突显。学生只会背诵、只会做题,能力低下,以至于高中毕业生不认识普通光学显微镜,更谈不上使用显微镜。诸如此类高分低能现象在应试教育背景下由来已久,如何充分发挥高考指挥棒的作用,是很多教育界尤其是高考命题老师常
2、常思索的焦点,有高考命题老师指出:要命出通过“做”实验才能解答的习题,以此选拔出动手、思维、逻辑等能力强的学生。这样就能够指导有关学校重视学生实验的开设,逼着学校去改善学校实验设备,逼着教师投身到实验教学中,逼着学生认真去做实验(去创新实验) 。 1.关于“叶绿体中色素的提取和分离”的实验 【例 1】 (原创)做“叶绿体中色素的提取与分离”实验时,在材料选择、工具选择、操作步骤等符合要求的情况下,通常在滤纸条上得到的四条色素带每条呈( )形。 2A.直线 B.波浪 C.圆形 D.有的是直线状、有的是波浪形 【解析】在讲解“叶绿体中色素的提取与分离”的实验时,老师常常教给学生基本知识滤纸条上得到
3、的四条色素带每条呈直线,这样便于学生理解叶绿体中色素溶解度的大小。事实上通过做实验发现:滤纸条上得到的四条色素带每条呈波浪形,只是在相同区域四条带呈直线。答案:B。 【例 2】 (原创)做“叶绿体中色素的提取与分离”实验时,某同学选择新鲜的菠菜后,研磨时不小心加入过量的二氧化硅,将导致滤液颜色发生什么样的变化?为了使实验效果更加明显,通常在实验中用以下哪种物质来代替实验室中的二氧化硅?( ) A.变浅 白细河沙(洗净、干燥后用) B.变浅 锰酸钾 C.变深 白细河沙(洗净、干燥后用) D.变深 锰酸钾 【解析】研磨时加入二氧化硅的目的是为了研磨得充分,更有效地破坏细胞结构;但二氧化硅是特别细的
4、白色粉末,再加上控制不好用量,往往过量,使滤液中含有较多的二氧化硅,导致滤液颜色变浅。实验证明,滤液中杂质越多,实验现象越不明显。改用白细河沙(洗净、干燥后用)代替二氧化硅粉末,这样研磨更充分,滤液中减少了杂质的含量,颜色变得深绿,实验效果明显。学生不做实验难以了解实验室中的二氧化硅是细粉末,不做实验更难以理解使用白细河沙的优点。本题中锰酸3钾为粉末状,溶于水后呈现绿色,从而误导学生得到的滤液颜色更加绿。答案:A。 【例 3】 (南京模拟,改编)在“叶绿体中色素的提取与分离”实验中,取材合适,但得到的滤纸条上的色素带均非常淡,除滤纸条湿度大,没有干燥处理原因外,其他可能的原因有_(任意写两点)
5、 。 【解析】虽然取材合适,如果提取色素的过程不规范,必然影响色素带的颜色,而色素带的颜色淡的直接原因是提取到的色素少或转移到滤纸条上的色素少。除了题中的信息外,可能的原因有:二氧化硅加入过量导致;画色素滤液细线次数太少;在提取过程由于不能迅速地研磨充分,而丙酮早挥发不少,色素提取又不充分,导致提取的溶液含色素少;丙酮过多,会使色素浓度降低,减少滤纸条上色素的量,使分离效果不明显;色素分离时,向烧杯中倾入层析液时,其量的标准是液面不能超过 1cm(距烧杯底) ,否则将没及滤纸条上的滤液细线,色素就迅速溶解到层析液中去了。答案:见解析。 2.关于“生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”的实验
6、【例 4】 (原创)在“生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”的实验中,脂肪的鉴定需要做切片,这种操作技术对学生要求很高,很多同学切下来的薄片很厚,不利于显微观察。为了达到鉴定效果,实验中常常进行改进。根据你的实际操作,请你写出改进的措施:_。 【解析】脂肪的鉴定需要做切片,要求刀口向内,与花生断面平行4以均匀的动作,自左前方向右后方快速拉刀,滑行切片,如此连续动作,切下一些薄片(最薄处最好只有 12 层细胞) 。这种操作技术对学生要求很高,即使有些同学动作符合要求,切下来的薄片也很厚。有些学生怕切到手,干脆像切菜一样,切出的薄片就更厚了,实验基本失败。通常有两个办法解决这个问题,一还是做切
7、片,选用的是双片刀片,把两片刀片合并在一起进行切片,这样在二片刀片之间很容易得到薄片,但还是有些学生怕切到手,不敢做;第二个方法改做涂片,学生只需要用刀片在花生断面上轻轻刮取一些粉末,做成涂片,经过染色后,在显微镜下很容易找到被染成橘黄色的脂肪颗粒,使得实验能够顺利地进行。答案:见解析。 【例 5】 (原创)在“生物组织中还原性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”的实验中,还原性糖检测时采用斐林试剂(淡蓝色的 Cu(OH)2)与可溶性还原糖在加热的条件下,生成砖红色的 Cu2O 沉淀。可采取沸水浴加热与用酒精灯直接加热的方法进行,那么这两种方法出现的颜色有什么区别,原因是什么?_ _。 【解析】还原性糖检测时采用斐林试剂(淡蓝色的 Cu(OH)2)与可溶性还原糖在加热的条件下,生成砖红色的 Cu2O 沉淀。在沸水浴加热检测过程中颜色变化是:淡蓝色棕色砖红色。因为 Cu2O 沉淀颗粒较大,呈现砖红色;如用酒精灯直接加热,Cu2O 沉淀颗粒较小,同时生成少量CuO(黑色) ,导致最终呈现黄色。学生做过比较实验才有所发现,否则难以理解。答案:见解析。 5总之,生物学是一门以实验为基础的自然科学,许多生物现象只有通过实验才能得到解释,各种生物体的结构必须通过实验才能观察清楚。以上是笔者在实验教学中的点滴体会,旨在抛砖引玉,引起同行共同关注实验教学。 (作者单位:江苏省宿豫中学)