浙江省选考生物实验题命题特点分析及预测

2020-11-18 06:28浙江
教学考试(高考生物) 2020年4期
关键词:葡萄糖分组命题

浙江

自2015年起,浙江省开启了每年两次选考的新模式,在至今为止的九次生物选考题中,实验题都扮演着压轴题的角色,以10分分值的非选择题形式进行考查,题材往往以细胞增殖、动物激素、反射和免疫学等与实际生产、生活紧密联系的背景为主,考点源于教材又略高于教材。笔者剖析历次选考题发现,其主要侧重于考查学生的实验分组策略、实验思路书写、实验结果预测和实验分析讨论的能力。

本文对浙江省选考模式下实验题的命题特点进行了对比分析,对典型实验真题进行了详细解析,总结了命题的特点,提出了相应的解题策略并对2020年7月选考实验题的命制方向进行了预测,旨在为考前复习提供参考。

一、浙江省选考生物实验真题对比分析

浙江省选考生物实验真题对比分析表

1.实验真题的共同特征

(1)实验题素材的情境源自教材、有据可循

细胞增殖是浙科版教材必修1的核心考点,H2SO4刺激脊蛙屈腿反射实验的选题来源于浙科版教材必修3第32页的简答题,胰岛素的生理作用的选题来源于浙科版教材必修3中动物生命活动的调节。命题者在命制试题时不拘泥于教材而略高于教材,如对植物细胞鉴别、药物抑制细胞增殖和药物促进细菌增殖等考点的考查,可见实验题选材正朝着知识覆盖面逐渐增大、综合性逐渐增强的方向发展。

(2)实验结果的呈现方式固定、轮番出现

验证型实验题的实验结果往往是在肯定命题或否定命题中二选一;探究型实验题则要依照可能出现的实验结果类型来判定,一般至少有两种及两种以上的可能结果;调查类实验题通常要求对调查结果做出客观陈述即可。实验结果的呈现方式基本固定在曲线图(6次考查)、柱形图(2次考查)和文字描述(2次考查)三种基本形式。

(3)实验分组的数量多寡不定、标准不变

实验分组依照实验变量可分为单因子实验、双因子实验和多因子实验,依照实验对象可分为单对象实验、双对象实验和多对象实验,还有同时依照实验变量和实验对象分组的情况,这类实验题的分组往往组数较多、较为复杂。如2016年10月选考试题第33题,实验对象有A、B、C三瓶不同的细胞悬液,实验变量有甲、乙、丙三种不同的染色剂,考虑到实验对象和实验变量需逐一组合,因此共分为9组。

(4)实验分析和讨论注重思维、侧重溯因

实验分析大多是基于实验现象来追溯其背后的深层次原因,如2020年1月选考试题第30题,题目信息“在实验思路的分组与处理中,若增设组4,其处理是给予大鼠免疫抑制剂,再移植皮肤片。”题目设问“用免疫抑制剂处理的理由是____________。”然后继续追问溯因“还可设置组5,其处理是___________________,理由是_____________________。”这类递进式问题中的分析和讨论能综合考查学生的科学思维和科学探究素养。

2.高频考点——细胞增殖

新高考模式下的9次选考中,实验题有4次直接考查了细胞增殖的内容,2018年4月选考题中,考查了细胞增殖计数、胰岛素、甲状腺和制备抗血清的内容,总体相当于有5次考查了细胞增殖的内容,2次考查了胰岛素的内容,而植物细胞鉴别、脊蛙屈腿反射和皮肤移植的内容皆为首次考查。

相比于陌生的素材,考生在面对熟悉的实验题素材时心里更加有底;相比冷门的知识点,考生在面对反复训练过的热门知识时更加得心应手。这些差异最终都会反映在答题规范度、答题准确性和得分率上,这也要求教师在选考复习过程中对高频考点重点对待,同时对其他考点也要做好防备。

3.实验题命题框架

图1

二、实验真题精讲 ——以2019年4月选考试题第33题为例

【例题】欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。

材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。

(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)

(1)实验思路:

……

(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示至少3次的检测结果):

(3)分析与讨论:

①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是_____________。

②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是________________。此时,机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面_________________________。

【答案】

(1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录

②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录

③当出现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录

④对每组所得数据进行统计分析

(2)

图2 胰岛素对小鼠血糖浓度影响示意图

(3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收

②胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖

【分析】(1)实验思路书写:依题意,本实验选用小鼠为研究对象,实验目的是验证胰岛素的生理作用,根据所学知识可知胰岛素的主要生理作用是降血糖,因此可确立该实验名称为验证胰岛素对小鼠血糖浓度的影响(作用)。实验变量是有无胰岛素,根据不需要考虑不同浓度的胰岛素,可确立实验分两组,实验组注射胰岛素,对照组注射生理盐水。检测的反应变量(观测指标)是血糖浓度的变化,因此需要在实验处理前后分别设置前测和后测;由于实验材料给出了葡萄糖溶液,可判断出现低血糖症状可能是小鼠血糖含量降低引起的,因此出现低血糖症状的实验组需要再次注射葡萄糖,一段时间后再次测量血糖浓度和观察低血糖症状是否消失;所以本实验需要测量3次血糖浓度。最后对每组所得数据进行统计分析,分析项目一般包括取平均值、求方差和变异系数等。

(2)预测实验结果:首先,该实验属于单对象(小鼠)、单因子(有无胰岛素)和单指标(血糖浓度)实验,故以时间为横坐标,血糖浓度为纵坐标,画单纵坐标图。其次,考虑到在实验处理前、注射胰岛素后和注射葡萄糖后,均需测量血糖浓度,故以柱形图形式呈现最为合理(题目中也要求用柱形图呈现),若是以时间推移的动态血糖浓度为纵坐标,则画曲线图更为合理。最后,该实验属于验证型实验,根据所学生物学知识(胰岛素能降低小鼠的血糖浓度),推测测量血糖浓度的结果分别为正常血糖浓度、低血糖浓度和恢复正常血糖浓度。

(3)分析与讨论:原尿中有较多的葡萄糖,但正常人尿液中检测不到葡萄糖,主要原因是胰岛素会促进肾小管对滤液中全部葡萄糖的吸收。当血糖水平升高时,机体会做出反应,目的是维持血糖平衡,此时胰岛β细胞分泌胰岛素增加,胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少。细胞总体策略是降低血糖含量,因此一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,以增加血糖去路;另一方面抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖,以减少血糖来源。

【疑难突破】

(1)实验思路是相对简约的思维概要,实验步骤是相对精确的实施流程,尤其是在实验材料和试剂的用量上。

(2)分析题干条件,得出该实验需要2次注射试剂和3次测量血糖浓度,要在柱形图中标注。

(3)注射葡萄糖之后,柱形图中血糖浓度的高度是依照注射葡萄糖量而定,比正常血糖浓度略高、略低或持平均可。

(4)分析血糖浓度升降时,不仅仅考虑胰岛素的影响,还需要综合考虑胰高血糖素、进食、肾小管吸收等多种因素的共同作用。

三、实验题解题策略及命题预测

1.实验题命题特点

选考实验题的特点是思维量大和综合性强,对能力的要求高,是通过创设真实的实验情境,基于生物学基础知识和生物实验能力进行综合考查,要求学生围绕实验目的,找准三类变量,巧妙设计思路,准确设置分组,合理预测结果和分析原因。此类考题能甄别学生分析问题的能力、解决问题的能力及创新的能力,着力考查学科核心素养中的科学思维和科学探究素养。

2.实验题解题策略

(1)依据实验目的,确立实验名称

格式一般是探究/验证某对象实验变量对反应变量的影响/作用。

(2)精选实验材料,明确实验分组

选取的材料要安全、科学并有代表性和针对性;实验分组要从实验对象、实验变量等多方面进行考虑,实验组是否需要细分组数视题目要求而定。

(3)紧扣三类变量,构建实验思路

设置实验变量、控制无关变量和检测反应变量,另外若有同组前后对比差异,需要做前测和后测,另外有些实验前后为自身对照,不需要另行分组。

(4)呈现实验结果,分析讨论原因

实验结果的呈现主要有曲线图、柱形图、文字和表格等常见方式,原因分析讨论以陈述实验现象、剖析实验原因和阐述实验机理为主。

3.2020年7月选考试题实验题命题预测

(1)平稳过渡、难度略降

延续近几年命题特点,题目会给出新的情境信息,要求考生获取信息后能衔接、重组、转换和提炼关键信息,题型和主干知识会保持不变,鉴于疫情导致的延迟复学、复习时间减少等情况,预测试卷难度会有一定程度的下降,尤其是偏、难、怪的题不会出现。

(2)稳中求变、变中有新

“稳”主要指实验题考查的重点知识保持稳定不变,细胞、激素和免疫等依然是试题情境选取的主要来源;“变”主要是考查形式会有所变化,如实验题可能会再次出现多个知识点的拼盘式考查;“新”主要指实验题情境和实验结果的呈现可能会焕然一新,如实验题情境结合新型冠状病毒肺炎,实验结果的呈现可能出现圆饼图、雷达图等新形式。

依照历年选考生物实验真题可知,命题多以教材主干知识为载体,在形式上推陈出新,注重实验思路书写,重视实验分析讨论,逐步朝着综合命题的方向发展,因此在考前复习教学中,教师唯有摒弃陈旧思维,拔高立意,方能高屋建瓴。高考承担着为学校教育诊断、为政府教育决策、为国家选拔人才提供实证支持的重任,其命题已逐步转向以学生学科核心素养的培养和发展为依据,落实“立德树人”的育人要求。

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