IA全称Internal Assessment,是IBDP课程的重要组成部分,在生物科目中占比20%,需要学生独立设计、完成一项研究,并以此撰写报告。
“研究”和“报告”,这两个词组合起来,相信正在学习IB生物的同学心里多少有点犯怵——课堂上确实进行过课本上的一些经典而又基础的实验,比如用Benedict Reagent检验Reducing Sugar,按照实验方法操作基本都能复现实验结果,但是IA的实验方法乃至实验设计都需要自己独立完成,这让许多同学都感觉到无从下手。
用Benedict Reagent定量检测甘蔗汁和梨汁中Reducing Sugar
其实IB生物的IA并没有想象中那么困难,它就相当于一份小型的Essay论文,或者大型的实验报告。相较于论文,IA的内容更为基础和简单;对于实验报告而言,IA的结构更加严密,内容也更具体详细,且更侧重实验设计、结果分析和结论等部分。不过无论是论文也好,还是实验报告,其实它们的本质都是在讲故事。
假设现在要写一篇关于Osmoregulation渗透调节的IA,我们就是在讲述Osmoregulation的故事:Osmoregulation是什么?它是如何形成的?认识它对我们有什么帮助吗?我们要如何认识它?
在对IA有了正确的认识以后,我们就可以着手写自己的原创故事,俗话说得好,好的开始是成功的一半,想要讲好一个故事,首先题材要好,因为我们讲故事的程序,也就是IA撰写的模式是基本框定的,所以选题就成为了这个故事质量的决定性因素,也是生物IA写作的重要部分。
理论上IA的主题可以从IB生物教材中涉及的所有知识点去选,只需根据自身的学习情况SL/HL选择即可,然而结合IB生物大纲的知识内容以及IBO的教学理念, 在实际的IA选题时应该充分地从可操作性和实验的创新性等方面进行考量:
🔸首先,heredity遗传板块相关内容慎重考虑,因为遗传相关的实验周期长,且涉及的知识点主要是验证性内容,如segregation和independent assortment,试问有哪位同学有和孟德尔先生一样充足的精力和时间去种两三代的豌豆,且选题一般是对这两个定律或其他已有的遗传定律的验证,创新性和实际意义都有所欠缺,难以得高分。
孟德尔花了八年时间才总结出两条遗传学定律
🔸其次,ecology生态相关的内容也需斟酌,因为IB阶段的生态相关知识点研究尺度相对大、变量的控制也比较困难。IB教学大纲中的生态学板块能进行实验探究的主要是环境因素对生物的影响、生物与生物之间的关系等,生态的问题往往是多因素影响的,想要孤立其中的个别因素将一个生态问题讲清楚,对于有限的知识储备、时间精力和文章篇幅的我们是比较困难的,而且实验结果也相对不易量化,因此并不推荐。
仅仅是一个小池塘生态系统内的生物关系就错综复杂,而且还涉及到各种非生物环境因素的影响,难以穷举,更难以控制
🔸第三,涉及动物的实验尽量不选,这里主要指vertebrate脊椎动物,因为IB有严格的动物保护政策,学生设计的实验需要符合伦理要求,避免有动物在实验过程中受到伤害。假如使用动物的红细胞进行osmoregulation实验,如何声明这些红细胞的合理来源就变得十分困难,是动物自愿捐献的吗?其中非常容易产生歧义和引起误解,也难以解释清楚。
🔸第四,设备试剂有危险性、操作难度大的内容也尽量不选。学习IB生物以后我们会意识到,组成生命的物质,它们的结构往往与其性质和功能密切相关,而除了结构,不同的生命体由于各自的适应性不同,相应的物质含量比例也会有所差异,这种差异往往能揭示生物的生存策略,以这部分知识开展的实验创新性和实际意义都比较充足。然而对于现阶段学习IB的同学来说,这类实验的要求比较高,如煅烧生物组织得到灰分重的设备马弗炉的操作就具有一定的危险性,生物大分子脂肪酸的萃取常用试剂包括乙醚、石油醚、氯仿、甲醇等,都是有毒易挥发的试剂,更不必说复杂的提取流程,因此也不推荐从生物大分子板块中选题。
🔸 相对地,Enzyme酶学和Plant Physiology植物生理学对学习IB的同学就友好得多。以酶相关内容做选题的好处是,材料易获取,许多种类的酶都能在市面上买到,同时实验结果易量化,即Substrate底物分解或Product产物生成的速度,实验周期也比较短,有条件的情况下还可以进行预实验,保证实验的质量。植物生理学能写的故事就更多了,基础的生理过程就有光合作用和呼吸作用,加上各种因素如光照强度/时间、温度、水等对这两个过程的影响,故事的排列组合数量十分可观。
即便是时间不充足的情况下,也可以选择单细胞藻类和豆类等生长速度快的生物,快速完成实验,如光照强度对水生植物光合产氧速率的影响等,也可以设计探讨不同浓度生长激素(如IAA)对豌豆幼苗根/茎生长的抑制或促进作用等,以下的题目,同学们可以参考,也可以作为一块思维跳板,延伸发散更适合自己的题目。
IV (Independent Variable自变量):实验主动操纵的因素
DV (Dependent Variable因变量):测量的结果(需量化)
CV (Control Variable控制变量):必须严格保持恒定的条件
不过上述不推荐的选题知识板块也仅是从大部分学习IB生物的同学的角度出发,这些同学通常还选择了其他的IB课程,学业压力比较大,因此在IA的选题上往往更倾向于稳打稳扎,按部就班地完成。但其中也不乏一些对生物学有着强烈热爱和兴趣的同学,可能对基础知识点有更深入的理解,在客观条件支持的情况下,如设备、试剂完善,有充足的时间,我们也非常乐意与这些同学一起探讨交流。