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摘要 简要分析了2006年全国各省市生物学高考中考查学生实验能力的部分试题，并对其题型进行了探析和归类，旨在促进广大生物学教师在新课改下重视生物学实验教学，不断提高学生的生物学的科学素养。
关键词 生物学实验题型 实验设计
生物学是一门以实验为基础的自然科学，观察和实验是研究和学习生命活动现象、提示生命活动规律的基本方法。因此，近几年的《考试说明》和现行的《考试大纲》都把“设计实验和完成实验的能力”作为课程目标之一，来考查学生对生物学实验的基本知识和技能的掌握情况，来考查学生的理解能力、分析能力、综合能力、收集处理信息和数据的能力、逻辑思维能力、语言文字表达能力等，终极目标是为了提高学生的生物学科学素养，为21世纪培养具有创新能力的人才。纵观近几年全国各省市高考生物学试题，几乎每一份试卷都有较大比例的实验试题。如2006年全国共有9份生物学高考试卷，通过对各份试卷的分析，考查学生科学素养的实验能力题的百分比分别为：全国卷Ⅰ66.7％，全国卷Ⅱ47.2％，北京卷83.3％，上海卷66.7％，天津卷50.0％，重庆卷37.5％，广东卷31.3％，江苏卷42.0％，四川卷37.5％。高考生物学实验试题多以选择题、识图作答题、分析综合题、实验设计题等的形式出现。根据考查所侧重的内容来探析和归类，高考生物学实验题题型常见有以下几种类型。
1．基本操作型
1.1题型探析
生物学实验是建立在对实验仪器正确操作的基础上的。基本操作技能包括使用放大镜、光学显微镜的基本技能，使用各种玻璃器皿和其他工具、仪器的技能，制作玻片标本的技能，进行生理生化实验操作的技能，以及进行观察、记录、绘图的技能等。因此，学生要熟知各种实验工具的用途和正确使用的方法，熟知实验的操作程序等。
1.2题型举例
[例1] (2006年上海市高考试题)用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是( )
A．向右上方
B．向左上方
C．向右下方
D．向左下方
答案：A。
[例2] (2006年江苏省高考试题)以下是与高中生物学实验有关的内容。
(1)请将下列实验名称与材料、试剂、用具的对应关系用连线表示，每项只准选择一次。
实验名称
材料、试剂、用具
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
黑藻
细胞质流动的观察
裴林试剂
温度对淀粉酶活性的影响
碘液
叶绿体中色素的提取和分离
载玻片
观察植物细胞的有丝分裂
乙醇
(2)做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，画滤液细线时要注意的事项是( )；为了防止丙酮和苯危害我们身体健康，在研磨和层析分离时应当分别采取的操作措施是( )、( )、( )
答案：略。
2．实验材料选用型
2.1题型探析
实验材料的选用对于有些实验是否成功起到重要而关键的作用。根据实验要求进行选材，以及对实验材料的处理方法是当今高考考查的主要内容之一。学生在解题时要充分理解实验的原理、目的、以及实验材料等在实验中的重要作用。
2.2题型举例
[例3] (2005年全国理综卷高考试题)将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4 d，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按图2加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量裴林试剂并煮沸2 min，摇匀观察试管中的颜色。结果是( )
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
答案：D。
[例4] (2006年广东省高考试题)以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是( )
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加30％的蔗糖溶液比10％的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放人清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCI溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
答案：D。
3．实验原理的理解和应用型
3．1题型探析
理解实验原理、了解实验目的和实验要求是独立完成实验的前提。该题型将生物学理论(原理、规律等)与生产实践相结合，能考查学生获取信息的能力和实际应用能力。
3.2题型举例
[例4] (2005年上海市高考试题)水稻的粳性与糯性是一对相对性状，由等位基因A、a控制。已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色，糯性花粉遇碘呈红褐色。某生物兴趣小组同学获得了某一品系水稻的种子，为了较快地鉴定出这种水稻的基因型，他们将种子播种，开花后收集大量成熟花粉。将多数花粉置于载玻片上，滴加1滴碘液，盖上盖玻片，于光学显微镜下观察到有呈蓝紫色和呈红褐色的花粉粒。表示在同一载玻片上随机所得的四个视野中花粉粒的分布状况。黑色圆点表示蓝紫色花粉粒，白色圆点表示红褐色花粉粒。
(1)统计上述4个视野中的两种花粉粒数目。
(2)在右上方的直角坐标内绘制表示粳性和糯性花粉粒的数量关系图。
(3)根据统计结果，这一水稻品系中两种花粉粒数量比例约为( )，由此可知该水稻品系是纯合体还是杂合体?( )。
(4)如果将水稻的花粉进行离体培养，所得植株物基因型是( )。在一般情况下，这种植株能否产生可育后代?( )因为( )
(3)1:1 杂合体
(4)A、a(或A和a) 不能 在减数分裂中，联会紊乱，不能产生正常配子，所以不能形成正常种子
4．实验结果的推断和推理型
4.1题型探析
该题型要求学生能够运用恰当的生物学原理，会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据进行推断、分析、阐述，并得出合理的、科学的结论。
4.2题型举例
[例5] (2006年北京市高考试题)为研究长跑中运动员体内的物质代谢及其调节，科学家选择年龄、体重相同，身体健康的8名男性运动员，利用等食量的A、B两类食物做了2次实验。
(1)吃B食物后，( )浓度升高，引起( )浓度升高。
(2)长跑中，A、B两组胰岛素浓度差异逐渐( )，而血糖浓度差异却逐渐( )，A组血糖浓度相对较高，分析可能是肾上腺素和( )也 参与了对血糖的调节，且作用相对明显，这两种激素之间具有( )。
(3)长跑中消耗的能量主要来自糖和脂肪。研究表明肾上腺素有促进脂肪分解的作用。从能量代谢的角度分析图5，A组脂肪消耗比B组( )，由此推测A组糖的消耗量相对( )。
(4)通过检测尿中的尿素量，还可以了解运动员在长跑中( )代谢的情况。
答案：(1)血糖胰岛素
(2)减小增大胰高血糖素协同
(3)高减少
(4)蛋白质
5．经典实验信息解读题
5.1题型探析
生物科学的发展史是一部不断对生命活动规律进行探索创新的历史，无数的科学家进行探索留下了大量的经典生物学实验。这些经典实验既构成了高中生物学丰富的主体内容，又为学生探索创新提供了成功的思维示范。这就要求学生既要重视经典实验的深层次学习，更要对经典实验进行分析、推断、拓展和创新，要充分利用试题供给的信息，按照试题的要求作出科学的判断。
5.2题型举例
[例6] (2006年广东省高考试题)材料一：1642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵2.3 kg的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘干后称重为90.8 kg。以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算。5年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了76.7kg，泥土烘干后的重量为90.7kg，比原来只减少0.1kg。于是他得出结论：柳树获得的74.4kg物质只是来源于水。
材料二：科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸收率。
(1)根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切?为什么?( )。
(2)花盆内的泥土减少了0.1kg，其原因是( )
(3)请用上表数据在指定方格内绘出植物叶片光吸收变化曲线，并分析得出结论。( )
(4)CO浓度对植物光合作用强度影响的规律。当外界C02浓度处于A时，植物叶片光合作用所固定的CO量与( )相等；为提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放CO应控制在( )浓度为宜。
答案：(1)不确切。植物吸收的水分主要用于蒸腾作用只有少量的水分参与光合作用；柳树重量的增加主要来自光合作用合成的有机物(柳树重量的增加主要来自空气中的CO)
(2)柳树生长过程中从土壤吸收了矿质元紊
(3)曲线略；植物绿色叶片主要吸收蓝光和红光(蓝紫光和红橙光)，对绿光吸收最少。
(4)呼吸作用所释放的CO量C
6．实验设计题型
实验设计是一种综合能力，如对实验原理、实验数据、实验现象和实验结论等内容的分析、归结和总结，用以考查学生的理解能力、分析能力、收集处理信息的能力、逻辑思维能力、语言表达能力等创新能力。根据实验目的的不同，又可将其分为验证性实验设计题型和探索性实验设计题型两大类。
6.1验证性实验设计题型
6.1.1 题型探析
验证性实验一般有明确的结果，其实验设计的基本内容包括：实验名称；实验目的；实验原理；实验对象与实验的条件；实验方法与步骤；实验测量与记录；实验结果预测与分析；实验结论等。解题时，要认真领会验证性实验设计的基本内容，实验设计时，要充分运用实验设计的几条基本原则，即科学性原则、平行重复原则、单一变量原则、控制与平衡控制原则和对照原则。在实验设计中要巧用下列几个词“等量”、“适量”、“一定量”、“同等条件”、“适宜条件”等。
6.1.2题型举例
[例7] (2006年广东省高考试题)科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。
实验器材和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(A螺，300只)，解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：绘药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30d。A螺为雌雄异体，性别特征可解剖镜下鉴定。
(1)拟定课题名称：( )。
(2)设计实验步骤：( )。
(3)预测实验结果：( )。
答案：略。
6.2探索性实验设计题型
6.2.1 题型探析
探索性实验设计过程包括：提出问题、作出假设、制定研究实验方案、检验假设等。探索性实验的现象和结果是未知且不确定的，解题时要充分注意实验设计的程序、实验设计的几条原则，设计出严密的实验方案，同时应对多种可能分别加以考虑和分析，从而得出相应的科学结论。
6.2.2题型举例
[例8](2006年江苏省高考试题)为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O：的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O与呼吸消耗的O的差值(以WDO表示)；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O(以BDO表示)。请完成下列实验。
(1)实验步骤：
①用采水器取该层水样，分别注满500mL黑、白瓶并密封，剩余水样用于测( )；
②将黑、白瓶( )；
③( )。
(2)设计记录所测数据的表格。
(3)预测实验结果并分析。 ( )
答案：略。
关键词 生物学实验题型 实验设计
生物学是一门以实验为基础的自然科学，观察和实验是研究和学习生命活动现象、提示生命活动规律的基本方法。因此，近几年的《考试说明》和现行的《考试大纲》都把“设计实验和完成实验的能力”作为课程目标之一，来考查学生对生物学实验的基本知识和技能的掌握情况，来考查学生的理解能力、分析能力、综合能力、收集处理信息和数据的能力、逻辑思维能力、语言文字表达能力等，终极目标是为了提高学生的生物学科学素养，为21世纪培养具有创新能力的人才。纵观近几年全国各省市高考生物学试题，几乎每一份试卷都有较大比例的实验试题。如2006年全国共有9份生物学高考试卷，通过对各份试卷的分析，考查学生科学素养的实验能力题的百分比分别为：全国卷Ⅰ66.7％，全国卷Ⅱ47.2％，北京卷83.3％，上海卷66.7％，天津卷50.0％，重庆卷37.5％，广东卷31.3％，江苏卷42.0％，四川卷37.5％。高考生物学实验试题多以选择题、识图作答题、分析综合题、实验设计题等的形式出现。根据考查所侧重的内容来探析和归类，高考生物学实验题题型常见有以下几种类型。
1．基本操作型
1.1题型探析
生物学实验是建立在对实验仪器正确操作的基础上的。基本操作技能包括使用放大镜、光学显微镜的基本技能，使用各种玻璃器皿和其他工具、仪器的技能，制作玻片标本的技能，进行生理生化实验操作的技能，以及进行观察、记录、绘图的技能等。因此，学生要熟知各种实验工具的用途和正确使用的方法，熟知实验的操作程序等。
1.2题型举例
[例1] (2006年上海市高考试题)用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是( )
A．向右上方
B．向左上方
C．向右下方
D．向左下方
答案：A。
[例2] (2006年江苏省高考试题)以下是与高中生物学实验有关的内容。
(1)请将下列实验名称与材料、试剂、用具的对应关系用连线表示，每项只准选择一次。
实验名称
材料、试剂、用具
探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
黑藻
细胞质流动的观察
裴林试剂
温度对淀粉酶活性的影响
碘液
叶绿体中色素的提取和分离
载玻片
观察植物细胞的有丝分裂
乙醇
(2)做“叶绿体中色素的提取和分离”实验时，画滤液细线时要注意的事项是( )；为了防止丙酮和苯危害我们身体健康，在研磨和层析分离时应当分别采取的操作措施是( )、( )、( )
答案：略。
2．实验材料选用型
2.1题型探析
实验材料的选用对于有些实验是否成功起到重要而关键的作用。根据实验要求进行选材，以及对实验材料的处理方法是当今高考考查的主要内容之一。学生在解题时要充分理解实验的原理、目的、以及实验材料等在实验中的重要作用。
2.2题型举例
[例3] (2005年全国理综卷高考试题)将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4 d，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按图2加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量裴林试剂并煮沸2 min，摇匀观察试管中的颜色。结果是( )
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
答案：D。
[例4] (2006年广东省高考试题)以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是( )
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B．滴加30％的蔗糖溶液比10％的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放人清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCI溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
答案：D。
3．实验原理的理解和应用型
3．1题型探析
理解实验原理、了解实验目的和实验要求是独立完成实验的前提。该题型将生物学理论(原理、规律等)与生产实践相结合，能考查学生获取信息的能力和实际应用能力。
3.2题型举例
[例4] (2005年上海市高考试题)水稻的粳性与糯性是一对相对性状，由等位基因A、a控制。已知粳性花粉遇碘呈蓝紫色，糯性花粉遇碘呈红褐色。某生物兴趣小组同学获得了某一品系水稻的种子，为了较快地鉴定出这种水稻的基因型，他们将种子播种，开花后收集大量成熟花粉。将多数花粉置于载玻片上，滴加1滴碘液，盖上盖玻片，于光学显微镜下观察到有呈蓝紫色和呈红褐色的花粉粒。表示在同一载玻片上随机所得的四个视野中花粉粒的分布状况。黑色圆点表示蓝紫色花粉粒，白色圆点表示红褐色花粉粒。
(1)统计上述4个视野中的两种花粉粒数目。
(2)在右上方的直角坐标内绘制表示粳性和糯性花粉粒的数量关系图。
(3)根据统计结果，这一水稻品系中两种花粉粒数量比例约为( )，由此可知该水稻品系是纯合体还是杂合体?( )。
(4)如果将水稻的花粉进行离体培养，所得植株物基因型是( )。在一般情况下，这种植株能否产生可育后代?( )因为( )
(3)1:1 杂合体
(4)A、a(或A和a) 不能 在减数分裂中，联会紊乱，不能产生正常配子，所以不能形成正常种子
4．实验结果的推断和推理型
4.1题型探析
该题型要求学生能够运用恰当的生物学原理，会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据进行推断、分析、阐述，并得出合理的、科学的结论。
4.2题型举例
[例5] (2006年北京市高考试题)为研究长跑中运动员体内的物质代谢及其调节，科学家选择年龄、体重相同，身体健康的8名男性运动员，利用等食量的A、B两类食物做了2次实验。
(1)吃B食物后，( )浓度升高，引起( )浓度升高。
(2)长跑中，A、B两组胰岛素浓度差异逐渐( )，而血糖浓度差异却逐渐( )，A组血糖浓度相对较高，分析可能是肾上腺素和( )也 参与了对血糖的调节，且作用相对明显，这两种激素之间具有( )。
(3)长跑中消耗的能量主要来自糖和脂肪。研究表明肾上腺素有促进脂肪分解的作用。从能量代谢的角度分析图5，A组脂肪消耗比B组( )，由此推测A组糖的消耗量相对( )。
(4)通过检测尿中的尿素量，还可以了解运动员在长跑中( )代谢的情况。
答案：(1)血糖胰岛素
(2)减小增大胰高血糖素协同
(3)高减少
(4)蛋白质
5．经典实验信息解读题
5.1题型探析
生物科学的发展史是一部不断对生命活动规律进行探索创新的历史，无数的科学家进行探索留下了大量的经典生物学实验。这些经典实验既构成了高中生物学丰富的主体内容，又为学生探索创新提供了成功的思维示范。这就要求学生既要重视经典实验的深层次学习，更要对经典实验进行分析、推断、拓展和创新，要充分利用试题供给的信息，按照试题的要求作出科学的判断。
5.2题型举例
[例6] (2006年广东省高考试题)材料一：1642年，比利时科学家海尔蒙特进行了一项著名的柳树实验。他在一个花盆里栽种了一棵2.3 kg的柳树。栽种前，花盆里的泥土经过高温烘干后称重为90.8 kg。以后的5年中，海尔蒙特除了只给柳树浇水外，没有在花盆里添加任何物质，每年秋天柳树的落叶也没有称重和计算。5年后，他将柳树和泥土分开称重，发现柳树的重量变成了76.7kg，泥土烘干后的重量为90.7kg，比原来只减少0.1kg。于是他得出结论：柳树获得的74.4kg物质只是来源于水。
材料二：科学家将一盆绿色植物放在不同波长的光下照射，然后测量该植物对不同光质的吸收率。
(1)根据你所掌握的生物学知识，判断海尔蒙特的结论是否确切?为什么?( )。
(2)花盆内的泥土减少了0.1kg，其原因是( )
(3)请用上表数据在指定方格内绘出植物叶片光吸收变化曲线，并分析得出结论。( )
(4)CO浓度对植物光合作用强度影响的规律。当外界C02浓度处于A时，植物叶片光合作用所固定的CO量与( )相等；为提高封闭大棚内作物产量，棚内人工释放CO应控制在( )浓度为宜。
答案：(1)不确切。植物吸收的水分主要用于蒸腾作用只有少量的水分参与光合作用；柳树重量的增加主要来自光合作用合成的有机物(柳树重量的增加主要来自空气中的CO)
(2)柳树生长过程中从土壤吸收了矿质元紊
(3)曲线略；植物绿色叶片主要吸收蓝光和红光(蓝紫光和红橙光)，对绿光吸收最少。
(4)呼吸作用所释放的CO量C
6．实验设计题型
实验设计是一种综合能力，如对实验原理、实验数据、实验现象和实验结论等内容的分析、归结和总结，用以考查学生的理解能力、分析能力、收集处理信息的能力、逻辑思维能力、语言表达能力等创新能力。根据实验目的的不同，又可将其分为验证性实验设计题型和探索性实验设计题型两大类。
6.1验证性实验设计题型
6.1.1 题型探析
验证性实验一般有明确的结果，其实验设计的基本内容包括：实验名称；实验目的；实验原理；实验对象与实验的条件；实验方法与步骤；实验测量与记录；实验结果预测与分析；实验结论等。解题时，要认真领会验证性实验设计的基本内容，实验设计时，要充分运用实验设计的几条基本原则，即科学性原则、平行重复原则、单一变量原则、控制与平衡控制原则和对照原则。在实验设计中要巧用下列几个词“等量”、“适量”、“一定量”、“同等条件”、“适宜条件”等。
6.1.2题型举例
[例7] (2006年广东省高考试题)科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用，畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染，为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用，生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验常用器材以及下列实验材料和用具，设计实验并预测实验结果。
实验器材和用具：采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(A螺，300只)，解剖镜，有机污染物X溶液，养殖池，正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示：绘药剂量、具体仪器操作不作要求，室温恒定，养殖时间30d。A螺为雌雄异体，性别特征可解剖镜下鉴定。
(1)拟定课题名称：( )。
(2)设计实验步骤：( )。
(3)预测实验结果：( )。
答案：略。
6.2探索性实验设计题型
6.2.1 题型探析
探索性实验设计过程包括：提出问题、作出假设、制定研究实验方案、检验假设等。探索性实验的现象和结果是未知且不确定的，解题时要充分注意实验设计的程序、实验设计的几条原则，设计出严密的实验方案，同时应对多种可能分别加以考虑和分析，从而得出相应的科学结论。
6.2.2题型举例
[例8](2006年江苏省高考试题)为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O：的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O与呼吸消耗的O的差值(以WDO表示)；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O(以BDO表示)。请完成下列实验。
(1)实验步骤：
①用采水器取该层水样，分别注满500mL黑、白瓶并密封，剩余水样用于测( )；
②将黑、白瓶( )；
③( )。
(2)设计记录所测数据的表格。
(3)预测实验结果并分析。 ( )
答案：略。