田奇林

長期以來，受到閱卷時間和標準化考試的制約，高考生物試題在命制時有意避免問答中出現(xiàn)比較長的文字表述，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時只關(guān)注零散的知識點，忽視了專業(yè)語言表達能力的培養(yǎng)，極大地抑制了生物學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展，影響了學(xué)生的判斷能力和對生物學(xué)獨特魅力的理解。生物學(xué)科實驗的探究過程和結(jié)果需通過語言進行傳播和交流，基本的語言表達能力是科學(xué)交流的基礎(chǔ)。高考試題作答講究科學(xué)性、準確性、邏輯性、簡約性?，F(xiàn)筆者以高考生物實驗類試題為例，就如何突圍答題過程中語言表達的“高分瓶頸”進行探討。

一、實驗?zāi)康?、思路與實驗方案

【例1】通常，葉片中葉綠素的含量可作為其是否衰老的檢測指標。為研究激素對葉片衰老的影響，某研究小組做了相關(guān)實驗，實驗結(jié)果如下圖所示。

（1）該實驗的實驗?zāi)康氖?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

（2）該實驗的實驗思路是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

（3）請寫出該小組同學(xué)的實驗操作步驟。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

【試題分析】根據(jù)實驗結(jié)果曲線圖可知：自變量為CTK、ABA、CTK+ABA和處理時間;因變量為葉片的衰老情況。因此，本實驗的目的是探究CTK、ABA、CTK+ABA對葉片衰老的影響。根據(jù)對自變量和因變量的分析，實驗思路是將某植物離體葉片分組，分別置于蒸餾水、CTK溶液、ABA溶液、CTK+ABA溶液中，再將各組置于自然光下，一段時間后測定葉片中的葉綠素含量。（下劃線文字為參考答案）

為了得到科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒灲Y(jié)果，除需要設(shè)定自變量和測定因變量外，還需要控制無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾，使得因變量只受自變量的影響，而無關(guān)變量的控制分布在實驗操作的每個步驟中。實驗操作步驟的第一步：將同種長勢相同的葉片隨機平均分為4組，標記為A、B、C、D。第二步：將A組葉片置于適量的蒸餾水中，作為對照組，其他葉片分別置于等量的CTK、ABA、CTK+ ABA溶液中，作為實驗組。第三步：將各組放在光照、溫度等其他條件相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)。第四步：于0 h、24 h、48 h、72 h時分別測定并統(tǒng)計各組葉片中葉綠素相對含量的平均值。

【規(guī)律與方法】實驗方案（含實驗步驟）設(shè)計與實驗思路的側(cè)重點有所不同。實驗方案設(shè)計關(guān)注的是具體的方案，例如如何分組、實驗組和對照組如何處理、因變量如何檢測、無關(guān)變量如何平衡和消除等，特別強調(diào)的是條件控制。

實驗思路與實驗方案設(shè)計類似，但并不過分關(guān)注細節(jié)。實驗思路關(guān)注的是自變量的確定、因變量的確定以及預(yù)期結(jié)果與假設(shè)的關(guān)系。實驗?zāi)康暮蛯嶒炈悸肥亲宰兞亢鸵蜃兞康募象w，實驗步驟是對變量控制的進一步細化。

（1）實驗?zāi)康牡臅鴮懩Ｊ剑禾骄浚ɑ蝌炞C）X（自變量）對Y（因變量）的影響;探究（或驗證）X與Y之間的關(guān)系。

（2）實驗思路：“自變量+因變量+預(yù)期”，即“如何設(shè)定自變量，然后如何測定因變量”。

（3）實驗步驟：

第一步（描述無關(guān)變量）為取材、分組和編號，目的是控制來自材料的無關(guān)變量及判斷實驗組和對照組?？刂撇煌牧系臒o關(guān)變量的語言表述有所不同：植物通常用“同種、長勢相同 （或生理狀況相同）”;動物通常用“同種、生長發(fā)育狀況相同”;溶液通常用“等量適宜濃度”。

第二步（描述自變量，平衡無關(guān)變量）為施加自變量及控制處理過程中的無關(guān)變量，實驗的過程中要注意遵守等量原則。

第三步（描述無關(guān)變量）為控制培養(yǎng)過程中的無關(guān)變量，常用“相同且適宜”的條件處理。

第四步為測定因變量的指標，若進行重復(fù)實驗，還需要計算平均值。

二、實驗依據(jù)、假設(shè)與實驗結(jié)果

【例2】根據(jù)遺傳基因在染色體上的位置不同，可分為伴性遺傳和常染色體遺傳，其中伴性遺傳又分為伴X遺傳（基因僅位于X染色體的非同源區(qū)段上）、伴Y遺傳（基因僅位于Y染色體的非同源區(qū)段上）和同源區(qū)段遺傳（基因位于X染色體與Y染色體的同源區(qū)段上）。某研究人員從世代連續(xù)培養(yǎng)的野生型紅眼果蠅種群中分離出雌、雄各一只紫眼突變體，并進行了以下實驗。

實驗①：紫眼雌果蠅×野生型雄果蠅→F1均為紅眼→F2中紅眼∶紫眼=3∶1。

實驗②：紫眼雄果蠅×野生型雌果蠅→F1均為紅眼→F2中紅眼∶紫眼=3∶1。

分析后回答下列問題：

（1）根據(jù)上述實驗結(jié)果可確定果蠅眼色的遺傳不可能是伴Y遺傳和伴X遺傳，依據(jù)分別是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2）研究人員提出了控制果蠅眼色的基因位于X、Y染色體同源區(qū)段的假設(shè)（假設(shè)1）。你認為關(guān)于果蠅眼色基因的位置還可以提出哪一種假設(shè)（假設(shè)2）？ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（3）支持上述假設(shè)1的實驗結(jié)果是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

【試題分析】設(shè)控制果蠅眼色的基因為B/b，由雜交實驗中F1均表現(xiàn)為紅眼可知，紅眼B對紫眼b為顯性。（1）若果蠅眼色的遺傳是伴Y遺傳，則實驗①的F1和F2中所有雄性果蠅的眼色與親本雄蠅的眼色相同，均表現(xiàn)為紅眼，實驗②的F1和F2中所有雄性果蠅的眼色與親本雄蠅的眼色相同，均表現(xiàn)為紫眼，與實際雜交結(jié)果不符，因此不可能是伴Y遺傳;若果蠅眼色的遺傳是伴X遺傳，則實驗①中：XbXb×XBY→XBXb、XbY（F1）→XBXb、XbXb、XBY、XbY（F2），F(xiàn)2中紅眼∶紫眼=1∶1，與實際雜交結(jié)果不符。因此，根據(jù)上述實驗的結(jié)果可確定果蠅眼色的遺傳不是伴Y遺傳或伴X遺傳。

（2）根據(jù)第1小問的分析，排除了眼色基因僅位于X染色體和僅位于Y染色體上的可能性后，除了假設(shè)1，眼色基因還可能位于常染色體上（假設(shè)2）。

（3）實驗結(jié)果是對實驗組和對照組的觀測指標所進行的描述。若假設(shè)1成立，則實驗①中：XbXb×XBYB→XBXb、XbYB（F1）→XBXb、XbXb、XBYB、XbYB（F2），F(xiàn)2中紫眼果蠅是雌性;實驗②中：XbYb×XBXB→XBXb、XBYb（F1）→ XBXB、XBXb、XBYb、XbYb（F2），F(xiàn)2中紫眼果蠅是雄性。

【規(guī)律與方法】

（1）題目如要求回答“依據(jù)”，同學(xué)們可摘錄題干相關(guān)信息進行比較和加工處理，再根據(jù)題意進行推理得出答案。同學(xué)們在回答問題時出錯的主要原因是沒有看清楚題目中的“實驗的自變量”和“實驗?zāi)康摹薄?/p>

（2）實驗假設(shè)的書寫模式：如果A，則B。假設(shè)不是無端的猜測，而是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和事實，對所要研究的對象設(shè)想一種可能的答案或解釋，即提出一種可能的實驗原理。

（3）準確區(qū)分實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果和實驗結(jié)論。

實驗現(xiàn)象：指對客觀事實（因變量）的具體描述。描述實驗現(xiàn)象的基本要求：情境性、真實性、客觀性。

實驗結(jié)果：指對實驗現(xiàn)象的客觀陳述，不含推理依據(jù)和推理內(nèi)容。得出實驗結(jié)果的基本要求：真實性、客觀性，非推理性。書寫實驗結(jié)果時應(yīng)注意：實驗組和對照組的觀測指標都要描述。

實驗結(jié)論∶是指根據(jù)實驗結(jié)果進行歸納和推測（推理）而獲得的內(nèi)容。可能是對實驗結(jié)果的解釋，也可能是對實驗結(jié)果的進一步推測。實驗結(jié)論中一般包含有推理依據(jù)或推理內(nèi)容。得出實驗結(jié)論的基本要求：解釋性和推理性。實驗結(jié)論書寫時應(yīng)注意：探究性實驗結(jié)論不唯一，要通過結(jié)果推知結(jié)論，常用語言是“如果……（結(jié)果），則……（結(jié)論）”。實驗結(jié)論與實驗?zāi)康南嗪魬?yīng)，能反映實驗變量與反應(yīng)變量之間的因果關(guān)系。

三、根據(jù)課題闡述實驗原理

【例3】從2018年1月開始，冬季流感主要流行型別由B型Yamagata系悄然轉(zhuǎn)變?yōu)榧仔虷1N1，人感染甲型H1N1流感病毒常發(fā)生在冬春季節(jié)，而夏秋季節(jié)較少。60 ℃以上的溫度30分鐘可使甲型H1N1流感病毒完全喪失感染能力。據(jù)實驗證明，85%以上的人群接種甲流疫苗之后獲得免疫力。請根據(jù)課題，寫出實驗原理： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

【試題分析】注射的甲流疫苗是抗原，能讓人體防御相應(yīng)的病原體的入侵，探究的自變量為“是否注射了疫苗”，因變量為防御效果（人體的患病情況）。理論依據(jù)是抗原能刺激機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，消滅入侵的病原體。由以上信息可知實驗原理為：注射的甲流疫苗為抗原，能刺激機體產(chǎn)生記憶細胞，當(dāng)甲流病毒入侵人體后，記憶細胞能迅速增殖分化，產(chǎn)生效應(yīng)T細胞和漿細胞，消滅抗原。

【規(guī)律與方法】實驗原理的書寫方法：“利用……理論（或器材、反應(yīng)原理），通過……方法，出現(xiàn)……現(xiàn)象，就能達到……目的”。實驗原理一般為“自變量和因變量之間的關(guān)系（目的原理）+實驗具體過程的描述（操作原理或理論原理）+自變量的觀察指標（檢測原理）”。

例如“以小鼠的活動狀態(tài)為觀測指標，驗證胰島素具有降低血糖的作用”的實驗原理描述如下：胰島素具有降低血糖的作用（自變量和因變量之間的關(guān)系），體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖水平下降，機體活動減少，甚至出現(xiàn)昏迷等低血糖癥狀（自變量的觀察指標），此癥狀可通過補充葡萄糖溶液得到緩解（實驗具體過程的描述）。

高考生物試題的命制力求精心選取素材，優(yōu)化試題呈現(xiàn)信息，以考查考生信息加工與邏輯推理、綜合分析能力。同時試題的作答要求也有所變化，以考查考生語言表達能力，映射綜合素養(yǎng)水平。

從同學(xué)們答卷和實際得分情況來看，很多同學(xué)在考試中對于需要闡述理由、分析原因、邏輯推理、說明實驗原理、設(shè)計實驗思路等試題望而生畏，只會做填空題和選擇題，生物學(xué)專業(yè)語言表達能力極其欠缺。同學(xué)們在復(fù)習(xí)備考過程中，用科學(xué)的方法突圍答題過程中專業(yè)語言表達能力的“高分瓶頸”勢在必行。