變量分析法在高中生物實(shí)驗(yàn)試題求解中的應(yīng)用

黃 新 （江蘇省南通市通州區(qū)石港中學(xué) 江蘇南通 226300）

生物學(xué)以實(shí)驗(yàn)研究為本，生物學(xué)試題的設(shè)置同樣離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的參與。如何快速、準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)試題的求解，是提高生物高考成績(jī)的關(guān)鍵，因此立足于該類(lèi)試題的特點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生的思維特征，從變量分析的角度談一談如何快速求解該類(lèi)試題。

1 生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題特點(diǎn)

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)試題與物理、化學(xué)試題相比，其得分點(diǎn)較多，而且具有一定的規(guī)律可循：題干中一般給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)測(cè)量的結(jié)果；實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)的形式通常有表格圖、柱狀圖、曲線(xiàn)圖；有些實(shí)驗(yàn)題往往提供特定的實(shí)驗(yàn)器材以及生物材料……考查的方向主要有：要求學(xué)生寫(xiě)出部分實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)標(biāo)題、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、繪制能反應(yīng)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線(xiàn)圖、柱狀圖，很少要求寫(xiě)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。由于實(shí)驗(yàn)類(lèi)試題，有文字?jǐn)⑹龆?、圖形復(fù)雜、信息量大的特點(diǎn)，因此學(xué)生會(huì)產(chǎn)生畏懼心理，從而導(dǎo)致其思維活動(dòng)受到抑制，降低解題速度。

2 求解思路

2.1 瀏覽題干，明確試題考查的方向

每個(gè)試題的命制都有明確的考查方向，因此明晰試題考查的內(nèi)容是正確求解的首要任務(wù)。通讀試題內(nèi)容，尋找關(guān)鍵詞，即可了解其考查教材中的相應(yīng)內(nèi)容?？v觀近年來(lái)各類(lèi)大型試題，可知，大多實(shí)驗(yàn)試題看似起點(diǎn)很高，但最終都要根植于教材，即答案往往出自于教材。因此當(dāng)學(xué)生掌握教材之后，即可利用所學(xué)的知識(shí)技能、方法等，準(zhǔn)確地進(jìn)行求解。

2.2 審讀實(shí)驗(yàn)?zāi)康模M(jìn)行變量分析

明晰實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖墙鉀Q該類(lèi)試題的前提，其與實(shí)驗(yàn)的標(biāo)題具有一定的關(guān)聯(lián)性，往往可以認(rèn)定為因變量與自變量的關(guān)系，即研究自變量對(duì)因變量的影響、對(duì)無(wú)關(guān)變量的設(shè)置策略，如考查胰島素對(duì)大鼠調(diào)節(jié)血糖的影響，胰島素的注射與否是自變量，大鼠血糖變化情況為因變量，大鼠的發(fā)育情況、性別、數(shù)量等均為無(wú)關(guān)變量。對(duì)于變量的正確分析，有些試題中從文字描述中較難確定變量，可以分析其能夠描述因變量、自變量的曲線(xiàn)圖、柱狀圖得出。在這些圖形中，橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)分別為自變量、因變量。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的構(gòu)成一般為自變量對(duì)因變量的影響，如“因變量隨著自變量的……而……”，有些結(jié)論可能要分段進(jìn)行描述，即處于不同數(shù)值范圍的自變量對(duì)因變量的影響結(jié)果不同。當(dāng)然，對(duì)于有些試題而言，變量的分析需要在求解試題過(guò)程中進(jìn)行。

2.3 將問(wèn)題與圖形相結(jié)合進(jìn)行分析，思考答題的方向

實(shí)驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)往往離不開(kāi)特定圖形的繪制。圖形中蘊(yùn)含著的大量的生物學(xué)信息也是進(jìn)行試題求解的重要依據(jù)?？v觀眾多的實(shí)驗(yàn)試題，可知大部分問(wèn)題的答案可通過(guò)分析圖形得出，特別是題干中常常出現(xiàn)關(guān)鍵詞“據(jù)圖分析”，實(shí)際上暗示著答案就隱藏在圖形之中。有些圖形中存在著多個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中有空白對(duì)照，也有相互對(duì)照的結(jié)果圖，為了使得各圖形具有更強(qiáng)的指向性，一般在圖形右側(cè)都要有所標(biāo)注。

為了提高讀圖的效率與準(zhǔn)確率，教師可建議學(xué)生在讀圖過(guò)程中，可用筆將每個(gè)圖形所指示的對(duì)象標(biāo)注下來(lái)。這樣，在試題求解時(shí)，就會(huì)對(duì)每個(gè)圖形所指的對(duì)象一目了然，不必在試題求解過(guò)程中多次查看右側(cè)標(biāo)注，節(jié)約了審題時(shí)間，特別針對(duì)于包含多條曲線(xiàn)的圖形，效果更為顯著。

2.4 聯(lián)系上下文，思考各問(wèn)題間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行啟發(fā)式答題

有些試題的答案需要將整個(gè)小題完全閱讀完畢，方可對(duì)每個(gè)小空進(jìn)行分析。因?yàn)榍昂髥?wèn)題之間往往存在一定的關(guān)聯(lián)性，即前面問(wèn)題的解決，需要借助于后面情景式的提醒，反之亦然。有些填空看似無(wú)從入手，但學(xué)生通讀整個(gè)試題，結(jié)合試題求解的過(guò)程，即會(huì)出現(xiàn)解決問(wèn)題的靈感。

因此在教學(xué)過(guò)程中，教師可建議學(xué)生不必將所有填空按順序一次性解決，思考不出來(lái)的問(wèn)題，等通讀試題后聯(lián)系上下文進(jìn)行思考，特別需要關(guān)注的是在每個(gè)小空求解之前，要將相關(guān)語(yǔ)句閱讀到分號(hào)或句號(hào)，以防止斷章取義，誤導(dǎo)試題的求解。為了檢測(cè)自己答案是否完善，可將自己的答案連同試題閱讀一遍，查看是否通順或是否符合邏輯性，有無(wú)多寫(xiě)或少寫(xiě)字，特別是一些專(zhuān)業(yè)名詞，如要求填寫(xiě)促甲狀腺激素釋放激素，如橫線(xiàn)后面已有激素二字，那只能填寫(xiě)促甲狀腺激素釋放。

3 例題分析

（2012·北京高考）為研究細(xì)胞分裂素的生理作用，研究者將菜豆幼苗制成的插條插入蒸餾水中（圖1），對(duì)插條的處理方法及結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置圖

圖2 插條的處理方法及結(jié)果示意

（1）細(xì)胞分裂素是一種植物激素。它是由植物體的特定部位產(chǎn)生，再被運(yùn)輸?shù)阶饔貌课唬瑢?duì)生長(zhǎng)發(fā)育起_______________作用的______________有機(jī)物。

（2）制備插條時(shí)除去根系和幼芽的主要目的是___________________________________________。

（3）從圖2中可知，對(duì)插條進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)處理包括用__________分別處理A、B葉片、__________。

（4）在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，對(duì)A葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理，導(dǎo)致B葉_________。該實(shí)驗(yàn)的對(duì)照處理是_____________。（5）實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ的結(jié)果表明，A葉數(shù)量越少，B葉生長(zhǎng)越___________。

（6）研究者推測(cè)“細(xì)胞分裂素能夠引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞分裂素所在部位運(yùn)輸”。為探究此推測(cè)是否正確，用圖1所示插條去除B葉后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)選擇的操作最少包括_____（填選項(xiàng)前的符號(hào)）

a.用細(xì)胞分裂素溶液涂抹A1葉

b.用細(xì)胞分裂素溶液涂抹A2葉

c.用14C-淀粉溶液涂抹A1葉

d.用14C-淀粉溶液涂抹A2葉

e.用14C-氨基酸溶液涂抹A2葉

f.用14C-細(xì)胞分裂素溶液涂抹A2葉

g.檢測(cè)A1葉的放射性強(qiáng)度

（7）如何根據(jù)第（6）結(jié)果，進(jìn)行判定？_______________________________________________________。

參考答案：

（1）調(diào)節(jié) 微量的

（2）減少內(nèi)源激素的干擾

（3）細(xì)胞分裂素 去除不同數(shù)目的A葉

（4）生長(zhǎng)抑制 用蒸餾水同樣處理葉

（5）慢

（6）a、e、g

解析：通讀試題可知，該試題是研究細(xì)胞分裂素對(duì)植物的作用。但該試題并未直接考查細(xì)胞分裂素的作用，而重在于考查其研究的過(guò)程，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)及結(jié)果分析。該試題圖文并茂，用圖1表示實(shí)驗(yàn)材料菜豆幼苗的狀態(tài)，圖2為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的柱狀圖，橫坐標(biāo)表示自變量：A葉保留的數(shù)量、細(xì)胞分裂素處理葉片的種類(lèi)和數(shù)量，縱坐標(biāo)表示因變量：B葉面積相對(duì)值，每個(gè)處理組均含有實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組為橫坐標(biāo)下面對(duì)應(yīng)圖形所處理的結(jié)果，故一共進(jìn)行了四組實(shí)驗(yàn)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）。讀題時(shí)，首先要明確實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組處理的溶液種類(lèi)：前者是一定濃度的細(xì)胞分裂素溶液，由于該溶液配制的溶劑是蒸餾水，因此，對(duì)照組使用蒸餾水進(jìn)行處理。雖然進(jìn)行了4組實(shí)驗(yàn)，但是每一組均含有實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，因此通過(guò)變量分析可知：對(duì)照可發(fā)生在組內(nèi)與組間，組內(nèi)對(duì)照研究的是細(xì)胞分裂素對(duì)B葉片生長(zhǎng)的影響，而組間對(duì)照需要研究各對(duì)照組相互對(duì)照、實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。前者研究的是A葉片數(shù)量對(duì)B葉片生長(zhǎng)的影響，后者中由于有葉片A數(shù)量、細(xì)胞分裂素處理葉片種類(lèi)和數(shù)量3個(gè)自變量，因此無(wú)法得出相應(yīng)的結(jié)論。

對(duì)于證明細(xì)胞分裂素能夠引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞分裂素所在部位運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)，試題中給出了兩個(gè)葉片A1、A2，一個(gè)葉片涂上一定濃度的細(xì)胞分裂素，另一個(gè)葉片上涂抹具有放射性的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一段時(shí)間后，檢測(cè)涂抹細(xì)胞分裂素葉片中放射性強(qiáng)度。由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類(lèi)要能夠直接通過(guò)細(xì)胞運(yùn)輸，因此，從已給的物質(zhì)中只能選用分子較小的氨基酸，不能選用大分子淀粉進(jìn)行探究，故選用a、e、g三組實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)類(lèi)試題是生物命題中的常見(jiàn)題型，具有信息量大、文字?jǐn)⑹鲚^多、圖形復(fù)雜的特征，令學(xué)生較為“頭疼”。因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生分析過(guò)程中，要增強(qiáng)其解題的信心，強(qiáng)化得分意識(shí)，不求得滿(mǎn)分，但求得高分，并力爭(zhēng)在長(zhǎng)期的教學(xué)中讓學(xué)生形成一套完整的解題步驟。