中国宪政网
张!倩%!刘慧新%!周!菁'!黄云光"!艾!辉% !
!%华中师范大学生命科学学院!武汉!H"$$MK('河南省郑州市第二外国语学校!郑州!H#$$$$("浙江省杭州市萧山中学!杭州!"%%'$%"摘!要!全国中学生物学奥林匹知识竞赛实验部分在竞赛中占重要的地位$为使教师及学生深入了解竞赛实验试题的特点#改进教师的辅导工作#本文以第'K届为例#从命题思路%学生表现方面对竞赛实验部分进行分析$总结%归纳其命题特点#并提出相应的备考建议$ 关键词!实验试题分析!全国中学生!奥林匹克!知识竞赛!生物学
!!全国中学生物学奥林匹克知识竞赛!简称)竞赛"是面向国内中学生的学科竞赛之一#竞赛包括理论和
实验两部分#分值各占一半$为了让学生%教师对竞赛实验考试有较全面的了解#本文对第'K届!'$'$年"竞赛实验试题的命题特点及学生成绩进行分析#并提出相应的备考建议$
!"动物与生态学部分实验试题
素爱
丽贝卡 布莱克原题)!%"!动物学"认真观察蝴蝶标本并完成下列问题)!观察蝴蝶重要外部结构!嗅觉%味觉%运动"("根据翅脉将所给蝴蝶检索到属(#根据生殖器官确定所给蝴蝶的性别#并制作气管装片#同时指出特征性结构($根据提供的翅膀图片判断所给的翅膀显微照片来自翅膀什么部位0
!'"!生态学"对两个区域!F和8"的甲虫落进行样方法调查#完成下列问题)!统计甲虫种类("比
较'个区域甲虫物种多样性(#假如两区域均增加样方到'$个#物种数会发生什么变化0
%:%!命题思路!第!%"小题是动物学部分#是考查学生对动物类中昆虫纲蝴蝶的基本形态结构观察%解最小螺杆的加工
剖与装片制作#尤其是外部形态结构知识的掌握情况#学生要通过对所给昆虫的重要外部结构$例如翅脉外部形态的观察#利用他们对相关形态术语的理解#以及分类检索的技能#依据所给定的检索表检索出该昆虫的属$翅脉是昆虫分类的重要依据之一#分纵脉和横
6666666666666666666666666666666666666666666666
合成而抑制初生根的生长#由题干可知]677F是生长素合成过程中的一种关键限速酶#能催化生长素的合成#若科研人员的假设成立#则在F8F的作用下水稻的]677F活性增强#生长素的合成增加#水稻初生根因生长素浓度过高而生长受抑制(在使用F8F的同时联合使用]677F活性抑制剂处理则会抑制]677F 的
活性#生长素的合成减少#水稻初生根因生长素浓度降低使抑制作用解除$
因此在设计本实验的实验思路时需要考虑的自变量是对水稻萌发种子处理的溶液不同#需设置H组)F 组#单独用F8F处理(8组#单独用]677F活性抑制剂处理(7组#联合使用F8F和]677F活性抑制剂处理(U组#用等量的蒸馏水处理作为对照组$
本实验的因变量是各组水稻初生根的长度$学生在书写实验设计思路时应考虑自变量的设置%因变量的测量以及实验结果的获取这三个基本要素#再用规范的语言进行表述$
预期实验结果)各组水稻初生根的长度为F组单独使用F8F处理抑制作用最明显#初生根最短(7组因在F8F的基础上添加了]677F抑制剂#使F8F的抑制作用得到解除#生长素浓度降低#初生根长度大于F组(8组因单独施加]677F活性抑制剂#使水稻的生长素合成减少#促进初生根的生长#因此长度最长#追风伞
大于对照组$
!H"由题干可知#进一步研究发现F8F能诱导生长素合成基因的表达而促进水稻初生根生长素的合成
与积累#说明F8F可作为一种信息分子来调节植物相关基因的表达进而调节植物的生长发育$ 以上题目是基于真实情境进行命制的#将科技%科学研究%生产%生活与试题背景素材相联系#从基础
性%综合性%应用性和创新性H个维度进行设计#并将问题置于情境中#体现由易到难的特征#可激发学生学习兴趣和发展潜能#引导学生应用所学知识和技能解决生产生活中的相关问题#提升学生学科核心素养$总之#基于，四翼-的命题#可以实现对学生，四层-的考查#提升教师试题命制的质量$
!基金项目%教育部福建师大基础教育课程研究中心'$'$年开放课题&基于学习共同体的生物学)读
思达+教学实践研究'(Q/:Y7W'$'$$#H"
主要参考文献
&%'中华人民共和国教育部：普通高中生物学课程标准!'$%M年版'$'$年修订"&@'：北京)人民教育出版社#'$'$:"
!!脉#
但由于蝴蝶种类多#有%'个科若干属#且存有拟态现象#较难准确地对其进行划分(因生殖器是鉴别蝴蝶最有力的证据#分为外%内生殖器(气管是蝴蝶呼吸系统的重要组成#由体壁内陷而成#包括主气管%腹气管%内脏枝&%'
$此实验的难点在于需要观察和分离部位都呈细长管状%颜多呈透明乳白#分布广泛%分支庞杂$学生要识别不同结构归属于哪一系统#对解剖技能有较高的要求$
第!'"小题是生态学部分#是考查学生对种密度调查方法的掌握$样方法是常用方法之一#需要在区域内选取若干样方#计算小样方内个体数#以计算总体种密度$该方法较为简单#为增加对学生科学素养的考查#本小题增设了以下要求)!了解甲虫的基本类别#甲虫又称鞘翅目昆虫#可分为H 个亚目#甲虫由头%胸%腹三部分组成#不同种类的甲虫在外形上各有不同("进行物种多样性的比较#涉及到物种丰富度%物种丰度及均匀度的比较#常用的多样性比较指数有香农威纳%辛普森指数%费谢尔指数和阿瓦兰切指数#计算量较大(#考查学生探究素养#试题中要求学生探究某一实验环节对实验结果的影响#需要设置多个样方梯度#计算不同梯度下物种数量的变化&''$%:'!学生成绩分析!本部分平均分为H&#未达到H 个实验总均值#最高分为MI #最低分为%$#标准差为%':&H !在H 个实验成绩分布情况中最小"$说明学生对这一模块内容掌握整体不好#其可能的因素)!动物学知识体系本身庞杂#难以全部掌握#也易混乱%遗忘$如连续"年来分别考查鱼类%蝗虫%蝴蝶和甲虫解剖与观察#每一届都涉及不同类型动物("动物的解剖与观察对解剖操作要求较高#操作不当可能会损伤目标观察对象#造成实验难以继续进行(#实验探究能力的考查#是近年来命题流行趋势#对学生的能力要求较高#面对较为新颖且能力要求高的题目#能较好地完成的学生很少$
#"植物与传粉生物部分实验试题
原题)!%"!植物学"认真观察植物器官并完成下列问题)!分析F %8花冠的异同(分析F %8%7各自雄蕊特点(分析8%7子房不同之处("分别制作#种材料横切装片并写出其器官名称!用盐酸间苯三酚对材料U 和B
染"(写出有凯氏带的材料(写出有次生生长的结构及判断依据(写出U %B 维管组织的异同(判断^的生境$
!'"!传粉生物学"探究马先蒿属长花冠管表型对其适合度的影响方式)假说%)长花冠管更能吸引传粉者(假说')长花冠管用于筛选花粉$请考生根据所
给资料信息进行自主探究设计实验验证假说$':%!命题思路!第!%"小题是植物学部分)!涉及"种花器官形态特征的观察分析#花冠由花瓣组成#根据花瓣的离合度%对称度%轮数可以将花冠分为多种类型(雄蕊由花药和花丝组成#雄蕊的数目%形态及离合情况是鉴别的主要依据(子房根据子房位置%心皮数目不同有着多种不同类别$题目"涉及营养器官横切装片制作与结构辨认$间苯三酚反应是植物显微化学中确定木质化细胞壁最常用的方法$营养器官根据发育阶段的不同#分为初生结构和次生结构#初生结构包含表皮层%皮层和中柱#根的内皮层会出现带状增厚的凯氏带(初生结构中的部分薄壁%中柱鞘组织会分化为次生维管组织$单子叶%双子叶及裸子植物的结构基本相似#只是韧皮部和木质部的成分有所不同$本题属于植物学中的基础实验内容#需要学生具备扎实的相关理论基础知识#能够将理论运用到实践$徒手切片是研究植物解剖结构的必备实验技术#需要达到非常熟练的程度#才能清晰地观察到其内部结构&"'
$
第!'"小题是传粉生物部分#主要考查学生自主
探究能力$马先嵩属!!+
).21("%.,"是玄参科植物#花冠种间差异性大&H '
$本小题需要学生根据提供的信息设计实验验证假设#根据实验目的明确自变量和因变量#两假说的自变量均为花冠管长度#因变量分别为访花次数%结籽率$选取合适的实验材料%仪器#进行花冠管的缩短%延长实验#假说二的验证还需要选取异种的花粉进行人工授粉$最后#收集与分析实验结果$此试题考查难度较高#立足于科学本质#凸显生物学是以实验为基础的学科#注重考查学生实验探究能力%信息提取与分析能力和创新大胆的思维品质及严谨科学的思维方法$':'!学生成绩分析!植物学与传粉生物学实验部分平均分为#"#基本上达到H 个实验总均值#但高分区段的人数并不多#多数集中在#$*I$分与I$*M$分之间#可能原因是)!徒手切片操作熟练度要求高#难以切出符合要求的薄片#从而影响植物内部结构的观察("传粉生物题干信息的提取%理解难度较大$其考查内容马先蒿属长花冠管适应意义来源于最新生命科学研究进展#属于文献图表题目#对于高中阶段学生来说比较晦涩难懂(#学生实验方案设计能力薄弱#在实验教学中#教师会特别注重学生动手操作能力的培养#忽视自主设计实验能力$同时#学生对探究能力提升意识也较淡薄$
$"细胞生物学部分实验试题
原题)!细胞学"利用单分子油膜法测定细胞总生
物膜面积#并与细胞表面积比较#分析其意义!所有步骤已给出#请按需操作")!菠菜叶肉细胞原生质体的提取("西瓜果肉细胞的分散观察(#细胞总膜脂的提取($计算细胞平均直径%表面积%细胞的数目%总生物膜面积%生物膜*表面积比并分析其意义$
":%!命题思路!本题考查学生对细胞学基础实验测定细胞大小%数目和膜面积掌握的情况$单分子油膜
法是测定分子!细胞"直径及面积的基本方法#其原理是将有机相滴在水面上#有机相在水面上散开形成单分子油膜#如果把分子看成球形的#单分子油膜的厚度就约等于分子的直径$使用此方法测定细胞总生物膜面积#需要选择合适的实验材料经离心%萃取生物膜和加入有机相形成油膜%根据公式计算膜总面积及细胞表面积#实验过程较复杂$为使学生在有限的时间内完成#考查时相对降低了难度#实验操作步骤%注意事项已给出#着重考查学生实验操作能力$本题对学生实验操作的精准度要求较高#需要学生严格地按照操作说明进行#材料大小准确%质量精确%试剂滴加和实验记录准确#否则实验难以成功$
":'!学生成绩分析!细胞生物学实验部分平均分未达到实验部分总均值#在分数H$*#$之间的人数最
多#说明整体成绩不太好$本题属于基础实验题目#但学生作答情况并不理想#分析其可能的因素是)!实验操作对细节要求较高#学生达不到其精准度("单分子油膜法属于物理学内容#涉及跨学科知识#需要建
构单分子油膜的物理模型&#'#理解其实验原理和操作较困难(#本题第H小点涉及计算较多#在短时间内掌握所有公式并灵活运用对于高中生存在着一定的难度$
%"生物化学和分子生物学部分实验试题
原题)!%"!生物化学"硫代酸法在#H$3)处分光绘制标准曲线测定丙二醛浓度$
!'"!分子生物学"U Q F的限制性酶切实验)!自主设计酶切体系("自制凝胶平板并加样%电泳%显像(
#分析质粒大小#酶切位点数目%位置%可能的蛋白质大小($酶切体系加入U99的作用$
H:%!命题思路!第!%"小题考查学生对测定丙二醛含量测量方法的掌握$丙二醛!@U F"是植物在受伤
或衰老时产生的物质#其含量的测定通常使用硫代酸!98F"#其与@U F在酸性条件下生成三甲川#发生显反应#三甲川的吸收峰值在#H$3)处$此实验需要完成@U F的提取%显反应的测定及@U F含量的计算&I'#涉及离心法%分光光度法等基本实验方法#实验流程较简单#但实验结果常受到多种因素的干扰#如可溶性糖含量%三甲川吸光值低等$
第!'"小题考查学生对U Q F的限制性酶切实验的掌握情况$限制性内切酶可识别并切割U Q F分子中特定碱基序列#常用的限制酶为62&B,$此实验需要构建反应体系%制备凝胶%灌胶%加样%电泳和结果观
察$酶切体系应当包含至少有一个识别位点的酶%待切割的U Q F%保证酶高活性的缓冲液$同时#也要控制好体积%时间%温度和混合顺序$琼脂糖凝胶呈网络结构#可根据分子大小及电荷不同将分子分开#呈现不同的条带$在此步骤中#U Q F分子大小%琼脂糖浓度和U Q F分子构象等#都会成为成功与否的关键$本题的探究性较低%注重考查学生对于基本实验方法的熟练程度#实验的熟练和应用阶段是掌握实验操作技能的最高阶段#需要在实践中反复的练习#形成准确%灵敏和稳定的操作流程$
H:'!学生成绩分析!该部分分数均值高于实验总均值#说明学生得分普遍较高##M:#$L的学生得分在M$
分及以上$在H个实验成绩分布情况中作答情况最好#但也存在着一定的问题$该部分标准差为'":%"#在H个实验成绩分布情况中最大#说明学生之间在该部分的实验能力差距较大$原因是)!实验需要用到酶标仪%电泳仪#中学实验室一般都不具备("本题存在着诸多注意事项影响了实验的结果#造成学生失分#如制胶产生气泡会对凝胶中电场分布产生影响(#学生在参赛之前#可能没有接受过该节理论与实验训练的学习$
!基金项目%华中师范大学研究生教学改革研究项目&生物与化学专业学科交叉型研究生培养的探索与
实践'(Q/:'$%&N Z$%,!通信作者"
主要参考文献
&%'丁昌萍#张雅林:H种蝴蝶雄性生殖系统形态学研究&N'：西北农林科技大学学报!自然科学版"#'$%I#HH!%%")%M&%&I:
&''李东胜#郭万军#许中旗#等：取样面积及数量对落物种多样性测度结果的影响***以燕山西部灌丛为例&N'：江西农业
大学学报#'$$&#"$!I")%$MK%$&H:石油化工装置工艺管道安装设计手册
&"'艾铁民：药用植物学&@'：北京)北京大学医学出版社#'$$H) %%H%"&:
&H'E F Q Y P Q B QC#F O@8O6>9B OV>:C/,,<3-/)5<2+2+/30<1(-<4 +3*0<<1+3A1<50<44+/3+3<&((.#,."7+$+%&/7*(("!C,.32.A+3.-<.<"
&N':N/(03.,/T<S/,(2+/3.0?*+/,/A?#'$$M#'$!'")M"M MHK:
&#'丁丽娟:，单分子油膜法估测分子的大小-教学设计&N'：物理教学探讨#'$%H!I")IM M":
&I'张秋萍#吴霞红#郑剑恒#等：生物样本中丙二醛测定方法的研究进展&N'：理化检验!化学分册"#'$%I##'!&")KMK
K&#:"
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议