云南 李宏伟

2017年高考新课标全国卷Ⅲ理综31题的研究和教学策略

云南 李宏伟

一、试题重现

【试题】（2017年新课标全国卷III，题31）

为研究胰岛素的生理作用，某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组，A组腹腔注射生理盐水，B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液，一段时间后，B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状，而A组未出现这些症状。回答下列问题：

（1）B、C、D三组出现上述症状的原因是________。

（2）B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射，给B组腹腔注射生理盐水；为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是________，D组注射的营养物质是________。

（3）第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是________。

【解析及答案】第一次注射（或实验1）：

自变量：胰岛素溶液

因变量及其检测指标：反应迟钝、嗜睡等症状

无关变量：如实验小鼠的生理健康状况、生理盐水和胰岛素溶液的量

空白对照：A组

实验组：B、C、D三组

通过分析明确自变量（胰岛素溶液）与因变量及其检测指标（反应迟钝、嗜睡等症状）的因果关系，而得出（1）B、C、D三组出现上述症状的原因是：胰岛素溶液降低了B、C、D三组实验小鼠的血糖；

第二次注射（或实验2）：

自变量：胰高血糖素溶液、葡萄糖；

因变量及其检测指标：反应迟钝、嗜睡等症状

无关变量：如实验小鼠的生理健康状况、胰高血糖素溶液、葡萄糖的量

空白对照：B组

实验组：C、D组；且C、D组相互对照

这样才能明确自变量（胰高血糖素溶液、葡萄糖溶液）与因变量及其检测指标（反应迟钝、嗜睡等症状得到缓解）的因果关系，C、D组相互对照而得出（3）第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是胰高血糖素溶液能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，给小鼠注射葡萄糖溶液使小鼠血糖升高。

二、备考及教学策略

1. 实验设计题的重要性

近六年全国新课标卷实验设计考题统计：

2013年新课标全国2012年新课标全国卷2014年新课标全国2015年课标全国2016年新课标全国2017年新课标全国卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ实验设计32（3）29 29 31 29、29、30 29 29 30 29、31 29 29 30 31

从2012年至2017年新课标全国卷生物非选择题纵向分析：实验设计题年年考，也是高考复习的重中之重。

2.实验设计考题的应对策略

《2017年全国统一考试大纲考试说明》的考核目标与要求中对实验与探究能力的解释：

要求考生运用所学的实验方法和技能，按照要求设计生物学实验来验证生物学事实，并能够对实验结果进行解释和分析，以及根据实验结果得出结论等。如设计一个实验来验证甲状腺激素的生理作用。科学探究通常包括提出问题、做出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流等环节。本项能力要求提到的“科学探究”主要指对结论未知的问题进行研究，是在这个前提下“做出假设和预期、确认变量、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断”等。例如，探究淀粉溶液中的淀粉和碘溶液中的碘能否通过人工膜，探究校园不同区域空气中细菌的含量及合适的消毒途径等。

在高考复习及备考中必须认真研究《考试大纲》和《考试说明》并结合教材中实验设计的基础知识展开教学。

下面以影响酶活性的条件的探究实验为例，进行说明：

探究型实验的一般流程：提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果→结论和应用→表达和交流→进一步探究

在引导学生设计实验时，可如下设问：

选择哪一种酶作实验材料？为什么选择这种酶？

学生通过讨论后可知：温度对酶活性的影响实验不宜选用过氧化氢酶催化过氧化氢分解，因为过氧化氢酶催化的底物过氧化氢在加热的条件下分解也会加快。pH对酶活性的影响实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。

接下来可以引导学生根据自己作出的假设，预期实验结果：比如酶活性升高或降低时，会出现什么实验现象？并将预期的实验结果写下来。

并继续以探究温度对酶活性的影响为例进行原理解读，分析自变量，讨论对照组设置及实验的细节，如怎样将不同溶液的温度分别调到设定的数值等问题。

在分析实验和设计探究性实验的教学过程中，要运用实验的基本理论和方法，对每个实验从实验对象、自变量、因变量、对照类型、实验结果和实验结论六个方面进行分析，认识实验的实践性和探究性。长期坚持下去，就可以提高学生的解题能力和创新思维。

云南省云县第一完全中学）