高中生物开放性实验考题归类解析

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【摘 要】 正开放性试题是按照命题的目的和思维发散能力的要求，设计的答案不确定，或者条件不唯一，或者解题方法多样化的试题。本文笔者结合实例就化学开放性实验题的常见类型做一分析。

【关键词】 高中化学；开放性试题

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）29-00-01

开放型实验设计是指具有明确的实验目的，但是答案具有不确定性或者条件不唯一或者解题方法多样的试题。这类试题常以基础知识为背景设计而成，要求学生自己选取相关的知识或方法来解答，主要考查学生的基础知识掌握程度、归纳推理能力和逆向思维能力。为加强对开放型试题的研究，现将这类试题分类剖析如下。

一、方法开放型

这种类型的试题要求学生根据题目所设条件和要求，寻找切合实际的多种解决问题的途径，变学生的单向思维为多向思维，从而考查学生的灵活性、流畅性和广阔性。

【例1】某些科研人员在农科站研究奶牛，发现牛厩中的苍蝇很多，影响了牛群的健康，人们用DDT溶液喷洒在牲口圈内和牛身上，DDT是一种杀虫剂，能杀死几乎所有苍蝇。但一周后，苍蝇的数目再次增加，工人再次喷洒DDT，得到类似于第一次喷洒的结果──多数苍蝇都死了，然后苍蝇的群体再次扩大，工人又一次喷洒DDT，经过4～5次重复喷洒后，DDT能杀死的苍蝇越来越少直至最后全无杀虫效果。

据此回答下列问题：

（1）有人认为可能是所使用的DDT本身失效了，请你提出一个方案检验这个假设。

（2）有人认为是DDT对苍蝇的抗药性差异进行了选择，是适者生存，不适者被淘汰，请你设计一个方案检验这个假设。

【解析】本题考查了达尔文的自然选择学说，在自然选择学说中：生存斗争是动力，遗传和变异是内因，选择是定向的，变异是不定向的，定向选择的最终结果是适者生存，不适者被淘汰。根据变异的不定向性，我们可知苍蝇的个体存在着抗药性的差异，有的抗药性强，有的抗药性弱，经过DDT处理进行选择，就把抗药性强的个体选育出来，这样一代一代地选择下去，苍蝇中就保留了具有强抗药性的个体。为了说明苍蝇对DDT的抗药性的差异是自然选择的结果，必须设计人工选择实验作为对照。在人工选择的实验中每一个家系设为两组，一组用DDT处理，观察苍蝇的抗药性，决定保留还是淘汰；另一组不做处理，用来证明抗药性的产生是生物在突变的基础上进行选择的结果，而不是因为使用了DDT的缘故。

由于DDT对苍蝇的长期选择，使苍蝇的抗药性越来越强，导致DDT无杀虫效果。为了说明DDT对苍蝇无效，不是DDT本身失效所致，我们可以通过对照实验加以证明，也可通过化学方法解决。

【答案】（1）方法1：用DDT在非实验区实验，看能不能杀死苍蝇。如果能杀死，证明DDT没有失效；如果不能杀死，证明DDT失效。

方法2：用化学方法分析DDT的化学成分，看是否发生改变。若发生变化，说明DDT失效；若未发生改变，说明未失效。

（2）方案设计如下：

将苍蝇分成两组。

甲组：混合饲养，自由，每代都用DDT处理，并且逐渐加大剂量，培养lO代。

乙组：分成若干瓶，每瓶中放一对，并繁殖为一个家系。将每个家系平均分成两瓶，A瓶放DDT，B瓶不放DDT。若A瓶中苍蝇死亡率高，这个家系淘汰不要；若A瓶中苍蝇死亡率低，则将B瓶留下来，再一对一对分开，让其繁殖成若干家系，再按前法分成两瓶，并分别处理饲养，继续选留死亡率低又没有经过DDT处理的类型。每经过一次测试和选择，都增加DDT的剂量。如此经过l0次选择，比较甲、乙两组苍蝇的抗药性是否相同。若相同，可说明苍蝇是在突变的基础上经过自然选择产生了抗药性；若不相同，则说明不是DDT选择的结果。

【点评】本题借助达尔文的自然选择学说的知识，不仅考查了学生的设计实验方案，检验实验假设的能力。还以现实生活为背景，考查了学生分析实验原理，总结实验结论，设计对照实验的能力。

二、条件开放型

这种类型的试题具有明确的实验目的，根据学生的已有知识可找到多种解决问题的途径，要求学生选择其中部分条件设计实验方案。主要考查学生灵活运用所学知识解决新情境中新问题的能力。

【例2】某生物科技活动小组的同学想知道，夏日池塘的水滴中是否有生物生存，但找不到合适的方法。请你根据已学过的知识，利用实验室的条件，设计一个实验方案加以证明。

【解析】生物与非生物的区别是：生物具有6个基本特征，而非生物不具有这6个特征。夏天池塘的水滴中主要有单细胞的原生动物，因此必须借助显微镜制作临时装片观察，根据如下几点判断：（1）看是否对外界刺激产生反应；（2）在显微镜下看是否有细胞结构（在显微镜下能够看到细胞壁、细胞膜、细胞质中的叶绿体、细胞核等结构）；（3）看是否能够自主运动；（4）看是否进行分裂生殖。只要符合上述一种或几种条件都可判断生物的存在。

【答案】实验方案：（1）任取池塘中的一滴水制成临时装片；（2）用低倍显微镜观察视野中有无细胞结构、细胞分裂或某种物体的运动；（3）在装片的一侧滴加生理盐水，另一侧滴加清水，观察有无物体的定向运动。结论：（1）存在有细胞结构，能繁殖，能自主运动，能对刺激作出反应的某些特征，则判断有生物的生存；（2）不存在上述任何特征，则证明无生物生存。

【点评】本题通过设置具体的情境考查生物的基本特征，要求学生深入研究题目的内部联系，找出能够得到结论的各种条件。使学生“灵活运用”是这类试题突出的特点。

参考文献

[1]党金鼎.如何加强生物实验和技能教学《中国科技信息》，2007年22期

[2]肖德良.高考生物实验设计题归类分析举隅；《实验教学与仪器》，2008年第7期