Разбор 22 задания ЕГЭ по биологии

Задание 22 в ЕГЭ по биологии: теория

Задания типа 22 на ЕГЭ по биологии проверяют умение анализировать биологические эксперименты. Успешное решение требует четкого понимания структуры исследования и используемых подходов.

Ключевые компоненты описания биологического эксперимента:

• объект исследования: конкретный биологический материал или система, на которой проводится эксперимент (например, клеточная культура, изолированный орган, популяция организмов, фермент);
• предмет изучения: конкретный аспект, свойство или процесс в рамках объекта, который является основной целью исследования (например, скорость ферментативной реакции, динамика роста популяции, влияние фактора на физиологический показатель);
• продолжительность эксперимента: временной интервал, необходимый для проведения опыта, сбора данных и получения достоверных результатов или достижения поставленной научной цели.

Экспериментальная база и методы:

• оборудование и материалы: используемые приборы, реактивы, биологические образцы, технические средства;
• методология: применяемые научные методы и техники проведения измерений, манипуляций и сбора данных;
• контроль условий: обеспечение и поддержание необходимых стандартных параметров среды (температура, влажность, освещенность, pH и т.д.) для достоверности результатов.

Последовательность проведения научного эксперимента в ЕГЭ по биологии.

Теоретическая часть:

• формулировка исследовательской проблемы;
• определение целевых установок работы;
• выделение объекта и предмета изучения;
• постановка конкретных задач;
• выдвижение проверяемых научных гипотез.

Методическая подготовка:

• разработка детального плана исследования;
• создание программы эксперимента;
• подбор и обоснование методов сбора данных;
• определение методов статистической обработки ожидаемых результатов.

Экспериментальная стадия:

• непосредственное выполнение серии опытов согласно разработанной методике;
• сбор эмпирических данных в контролируемых условиях.

Аналитический этап:

• проведение количественного анализа полученных данных;
• осуществление качественного анализа результатов;
• интерпретация выявленных фактов и закономерностей;
• формулировка выводов.

Сущность экспериментального подхода:

В научном эксперименте исследователь целенаправленно вмешивается в естественное протекание процесса, добавляя новый элемент или изменяя существующие условия:

• экспериментальный фактор (независимая переменная): это специфический условие или воздействие, которое целенаправленно вводится, изменяется или контролируется экспериментатором для изучения его влияния;
• зависимая переменная: это наблюдаемые и измеряемые параметры или характеристики, которые потенциально изменяются в ответ на воздействие независимой переменной. Их динамика регистрируется для оценки эффекта экспериментального фактора.

Сравнение типов научных гипотез:

• Рабочая гипотеза представляет собой предварительное научное предположение о наличии определенной связи, зависимости или влияния между наблюдаемыми явлениями, процессами или характеристиками объектов. Формулируется до проведения эксперимента на основе теоретических знаний или предварительных наблюдений. Ее достоверность требует эмпирической проверки в ходе исследования; она является тем утверждением, которое эксперимент призван подтвердить или опровергнуть.
• Нулевая гипотеза — это базовое, принимаемое по умолчанию утверждение, постулирующее отсутствие статистически значимой связи, различия или эффекта между изучаемыми явлениями или группами. Она служит точкой отсчета для статистической проверки.
• Цель эксперимента – собрать достаточно данных, чтобы либо отвергнуть нулевую гипотезу (подтвердив тем самым рабочую), либо не отвергнуть ее (не найдя достаточных доказательств для рабочей гипотезы). Обычно утверждает, что любые наблюдаемые различия или связи носят случайный характер и не обусловлены изучаемым воздействием.

Функции и характеристики контрольных групп в эксперименте:

Положительный контроль:

• подтверждает, что экспериментальная система способна показать искомый результат, и методика работает корректно;
• фактор присутствует и находится на таком уровне (концентрация, доза, интенсивность и т.д.), который гарантированно вызывает предсказуемый биологический ответ;
• ожидаемый результат: регистрация выраженного, ожидаемого положительного эффекта (например, гибель клеток при действии сильного токсина, выраженное набухание в гипотонической среде).

Отрицательный контроль:

• позволяет выявить фоновый уровень изменений или исключить влияние других переменных;
• ключевой исследуемый фактор либо полностью отсутствует (например, вместо раствора вещества — чистый растворитель), либо находится на нейтральном/нулевом уровне, который не должен вызывать изучаемый эффект;
• ожидаемый результат: отсутствие значимого изменения зависимой переменной по сравнению с исходным состоянием или с группой “нормы” (если таковая есть); любые изменения должны быть минимальными или объясняться другими причинами.

Читайте полный разбор ЕГЭ по биологии.

Пример выполнения 22 задания ЕГЭ по биологии

Стратегия решения заданий типа 22 в ЕГЭ по биологии (эксперимент)

1. Внимательно прочитайте описание: выделите объект, воздействие, измеряемый параметр, условия.
2. Определите переменные:

• независимая (IV): что изменяет экспериментатор (здесь: концентрация сахарозы);
• зависимая (DV): что измеряют в результате (здесь: масса кусочков);
• контролируемые: Что поддерживают постоянным (здесь: объем кусочков, время выдержки, температура и т.д. – хотя явно не указаны, но подразумеваются).

3. Сформулируйте гипотезы.
4. Понимайте виды контроля:

• отрицательный контроль: ожидаем отсутствие эффекта;
• положительный контроль: ожидаем явный эффект;
• контрольная группа: условия, имитирующие “норму” или используемые для сравнения (часто изотонические условия).

Типичные ошибки в задании 22 ЕГЭ по биологии

1. Путаница с видами контроля:

• ошибка: непонимание разницы между отрицательным, положительным контролем и просто контрольной группой.

Как избежать:

• отрицательный контроль: условия, где ожидаемое воздействие отсутствует, и, следовательно, эффекта быть не должно;
• положительный контроль: условия, где ожидаемое воздействие есть, и эффект должен наблюдаться;
• контрольная группа: условия, где осмотическое давление уравновешено.

2. Неправильная интерпретация нулевой гипотезы:

• ошибка: формулировка гипотезы, не связанной с переменными.

Нулевая гипотеза (H₀) всегда утверждает, что нет связи/различий/эффекта между изучаемыми переменными. Конкретно здесь: «Концентрация сахарозы не влияет на изменение массы кусочков картофеля».

3. Непонимание роли изотонического раствора:

• ошибка: считать изотонический раствор отрицательным контролем.

Изотонический раствор – это контроль «нормы» или «отсутствия осмотического потока». Отрицательный контроль – это отсутствие фактора, который может вызвать поток (т.е., отсутствие растворенного вещества, вызывающего осмос – вода).

Таким образом задание 22 требует глубокого объяснения биологических процессов. Учитывая это замечание, вы значительно повысите точность ответов на экспериментальные задания ЕГЭ. А если хотите научиться большему и довести навык решения подобных заданий до автоматизма, то центр подготовки к ЕГЭ/ОГЭ «ПедСистема» будет рад вам помочь! Записывайтесь на пробное занятие (+78007005407) и получите индивидуальный план подготовки с преподавателем, который поможет сдать экзамен успешно и без стресса.