Структура заданий 23 и 24 на эксперимент
Задания 23 и 24 ЕГЭ по биологии связаны единым описанием эксперимента, но проверяют разные навыки. В задании 23 требуется определить переменные опыта и описать постановку контроля. В задании 24 необходимо проанализировать результат: что наблюдал экспериментатор и как это объясняется биологически.
Чтобы получить полный балл, ответ оформляется по фиксированной схеме с обязательными клише. Пропуск любого структурного элемента ведёт к потере баллов даже при правильной сути ответа.
Зависимая и независимая переменные
Независимая переменная — та, которую задаёт экспериментатор (исходное условие). Зависимая переменная — та, которая изменяется в ответ на действие независимой, то есть фиксируемое следствие.
В опыте с плесенью мукора, помещённой в чашки Петри при температурах 2–6 °C, 10–15 °C и 24–26 °C:
- независимая переменная — температура окружающей среды;
- зависимая переменная — скорость роста плесени мукора.
В опыте с прорастающими семенами пшеницы в пробирках с водой при разных температурах:
- независимая переменная — температура окружающей среды;
- зависимая переменная — степень помутнения известковой воды (показатель интенсивности дыхания).
Отрицательный контроль и его постановка
Отрицательный контроль — это экспериментальная группа, которая не подвергается изучаемому воздействию, но содержится в одинаковых с опытной группой условиях. Он необходим, чтобы исключить влияние посторонних факторов и доказать, что наблюдаемый эффект вызван именно изучаемой переменной.
Для опыта с плесенью отрицательный контроль формулируется так: споры мукора помещают в чашки Петри, температурные условия которых не изменяются в течение всего эксперимента. Остальные параметры (вид плесени, длительность эксперимента, влажность субстрата) необходимо оставить без изменений.
Для опыта с семенами: семена с корешками помещают в сосуды с одинаковой температурой в течение всего эксперимента, остальные параметры (вид семян, объём пробирок, объём известковой воды) оставляют без изменений.
Завершается ответ обязательным клише: «Такой контроль позволяет установить, действительно ли…» — а далее формулируется проверяемая гипотеза:
- «…действительно ли для роста плесени температура 24–26 °C является более благоприятной»;
- «…действительно ли температура влияет на активность процесса дыхания семян».
Анализ результатов опыта с плесенью мукора
В задании 24 описывается, что наблюдал экспериментатор. Поскольку температурные условия различны, изменяется и активность роста гриба:
- скорость роста плесени мукора при 24–26 °C значительно выше, чем при 10–15 °C;
- при температуре 2–6 °C рост плесени практически не наблюдался.
Биологическое объяснение: это ответная реакция организма на изменение условий среды. Температура 24–26 °C является более благоприятной для жизнедеятельности мукора, поэтому ферментативная активность и скорость роста мицелия возрастают. При низких температурах активность ферментов резко снижается, и рост гриба останавливается.
Анализ опыта с дыханием прорастающих семян
В опыте с пшеницей известковая вода используется как индикатор: её помутнение свидетельствует об образовании углекислого газа, выделяемого семенами при дыхании.
- Для дыхания прорастающих семян необходим кислород, который расходуется на окисление органических веществ.
- Помутнение известковой воды вызывает углекислый газ (CO₂) — конечный продукт клеточного дыхания, образующий нерастворимый карбонат кальция.
- Влажные прорастающие семена дышат интенсивно, при этом выделяется значительное количество тепла, поэтому они разогреваются. Часть энергии, освобождаемой при окислении, рассеивается в виде теплоты.
Чем выше температура (в пределах оптимума), тем активнее идёт дыхание, тем сильнее мутнеет известковая вода в соответствующей пробирке.
Алгоритм оформления ответа
- Указать зависимую переменную.
- Указать независимую переменную.
- Описать постановку отрицательного контроля (та же экспериментальная установка без изучаемого воздействия).
- Перечислить параметры, которые остаются неизменными.
- Привести клише: «Такой контроль позволяет установить, действительно ли…» с формулировкой гипотезы.
- В задании 24 — описать наблюдаемый результат и дать биологическое объяснение через свойства организма и условия среды.
Ключевые моменты
- Независимая переменная задаётся экспериментатором, зависимая — измеряется как следствие.
- Отрицательный контроль — группа без воздействия в идентичных прочих условиях.
- Обязательное клише: «Такой контроль позволяет установить, действительно ли…».
- Оптимум температуры для роста плесени мукора — 24–26 °C, при 2–6 °C рост подавлен.
- Известковая вода мутнеет под действием углекислого газа — продукта дыхания.
- Прорастающим семенам необходим кислород; интенсивное дыхание сопровождается выделением тепла.
- Изменение скорости роста и интенсивности дыхания — ответная реакция организма на условия среды.
- Пропуск любого структурного элемента (переменные, контроль, клише, объяснение) ведёт к потере баллов.