科學探究類生物學選擇題的技巧探討論文

科學探究類生物學選擇題的技巧探討論文

　　付雷，袁丫丫，教育部廣西師范大學基礎教育課程研究中心（桂林 541004）。

　　在生物學課程標準中，科學探究是一個重要的內容標準，理解科學探究、發展科學探究能力是中學生物學教學的重要目標和內容之一[1]。然而，對于科學探究的考查，卻一直是一個難點。在日常的探究活動中，對探究的全過程進行評價是可行的，然而在紙筆測驗中卻不一定行得通，這是由紙筆測驗的局限性所決定的。對科學探究的考查，既可以考查學生對科學和科學探究的理解，也可以考查學生在科學探究具體過程上的能力。在多年的科學探究命題實踐中，我們發現，雖然在紙筆測驗中對學生完整的探究過程進行考查是相對困難的，但是考查其中的一個或幾個環節卻是可行的[2]。本文結合典型試題，以及多年以來參與教育部“建立中小學生學業質量分析、反饋與指導系統”項目所積累的科學探究類生物學選擇題的編制經驗，談談科學探究類生物學選擇題的基本特點和編制技術。

　　一、科學探究類生物學選擇題的基本特點

　　1.探究性

　　科學探究類生物學試題側重于考查學生對科學探究的理解和科學探究的技能，而不是生物學知識。當然，對于科學探究的考查，總是需要一定的知識背景或者載體，生物學的情境或者知識就是起到載體的作用。

　　學生在做這樣的試題時，其思維過程也是探究性的，即學生需要調用科學探究的思維方式，經歷科學探究的一個或幾個思維活動，才能完成對題目的理解和作答，這與作答常規試題時調用的思維方式不同[3]。

　　2.情境性

　　對于學生科學探究能力的培養，最終目標是讓學生能夠解決現實生活中需要探究的真問題。對于科學探究的考查，不是直接考查學生對科學探究的名詞或過程的記憶，而是要在一個問題情境中考查。試題的情境可以是一個生物學實驗，也可以是一個自然界的生物學現象，或者是日常生活中的生物學現象。有了高探究價值的問題情境，試題就有了生命，就成了一個“活”的“真問題”。

　　3.開放性

　　科學探究類試題具有一定的開放性，即答案不是絕對正確的，這是因為科學探究本身就是很復雜的，不可能有唯一正確的答案，但是卻可以有當前情境下的最佳答案，這就給學生留下了思考和探究的空間，甚至可以激發學生在考試之后想出更多更好的解決方案。

　　例1 為證明細菌對植物遺體的分解作用，同學們做了下面4個實驗，在每個實驗前，都將數量相同形狀大小也基本相同的同種樹的落葉分成甲乙兩組（實驗過程中滴加蒸餾水，使樹葉保持潮濕）。你認為哪一個實驗更能證明細菌對植物遺體的分解作用（ ）

　　A.甲組放在無菌條件下，乙組放在自然條件下

　　B.甲組滅菌后放在無菌條件下，乙組放在自然條件下

　　C.甲組滅菌后放在無菌條件下，乙組滅菌后放在自然條件下

　　D.甲組滅菌后放在無菌條件下，乙組滅菌后接種并放在無菌條件下

　　解析：這道題目以細菌對植物遺體的分解為背景，要求學生選出實驗設計最合理的一項。題目考查的不是細菌的分解作用，而是考查控制變量設計對照實驗的能力；對于科學探究能力的考查，不是直接問對照實驗應該如何設計，而是提供了一個問題情境。題目中給出了4種可能的解決方案，而其中對于變量控制越嚴格的方案，越能說明問題，這就要求學生選出最佳答案。當然，除了題目給出的4種方案，學生還可以聯想到其他的解決方案，甚至可以回家或者到實驗室親自做這個實驗�？梢哉f，這道題目是典型的科學探究類選擇題。

　　二、科學探究類生物學選擇題的編制

　　1.素材來源

　　科學探究類選擇題需要高探究價值的試題情境，而情境來源于精心選擇的素材。在選擇素材時應圍繞測試的目標，同時應該注意正確的導向和公平性，并能激發學生的自主探究意識。

　　試題的情境熟悉與否，關系到學生對試題的理解和解答，所以試題的情境不宜太復雜、太陌生，最好是貼近學生的學習和生活。如果能夠讓學生體會到科學探究并不是只有科學家才能辦到的，在自己的生活中就可以開展科學探究，那么這必將激發起學生的探究意識。所以，試題的素材可以取自于生活，讓學生在做完試題之后，還愿意去實驗，并能養成探究的習慣。科學探究類選擇題的素材是很廣泛的，主要的有以下幾類：

　�。�1）學生做過的實驗。學生做過的實驗，包括教材上的學生實驗、演示實驗，還有課外活動的探究實驗，經過改編都可以作為科學探究選擇題的素材。因為這些實驗都是科學探究的成果，反映科學探究的過程與方法，容易找到切入口；而且這類素材契合學生的認知水平，適宜開發成科學探究試題。

　　例2 在探究溫度對某種植物種子萌發的影響時，某同學通過實驗記錄了以下實驗數據，

　　通過上表數據可以得出的結論是（ ）

　　A.在40℃以上條件下，這種植物的種子不能萌發

　　B.溫度越高，這種植物的種子萌發率越高

　　C.這種植物種子萌發最適宜的溫度是25℃左右

　　D.這種植物種子的萌發率與氧氣濃度無關

　　解析：這道題目的素材是學生在課程學習過程中接觸過的實驗，一部分學生可能做過。命題者并沒有要求學生回憶原來的實驗過程，而是提供了一組實驗數據，讓學生通過分析數據得出結論。

　�。�2）自己開發設計的實驗。根據課程標準和學生的認知水平，命題者可以自行開發設計實驗，并獲取實驗數據。這類素材具有很大的靈活性，可以要求學生回答實驗要解決的問題、實驗中的變量控制、數據的讀取與分析解釋等。同時，與學生做過的實驗相比，這類實驗能夠避免學生的機械記憶。

　　例3 在甲乙兩個相同的量筒內各插入一枝大致相同的芹菜，再加水至液面達到10mL的刻度處，接著摘除乙量筒芹菜的所有葉片，并把兩個量筒放置在相同的地方，每10 min記錄一次液面的讀數，結果如下表所示：

　　根據上述實驗結果，可以得出的結論是（ ）

　　A.植物的蒸騰作用與葉片有關

　　B.植物的蒸騰作用、光合作用與葉片有關

　　C.植物的蒸騰作用、呼吸作用與葉片有關

　　D.植物的蒸騰作用、光合作用和呼吸作用都與葉片有關

　　解析：學生需要在讀懂題意和理解實驗數據的基礎上進行分析，題目考查的重點是有限的證據對結論的支持程度，或者說根據有限的數據只能得出有限的結論。

　�。�3）生活中的現象。關注身邊的和生活中的現象，開展探究活動，有利于學生養成科學探究的習慣廚房里面的問題，動物和植物的生長，人類自身的生長與生活，其中都蘊含著科學道理，經過適當處理，都可以開發成試題。當然，選材時需要注意學生的認知水平，并注意試題的導向性。

　　例4 新鮮的柿子放在清水中浸泡一段時間后可以脫澀，有人說食鹽水比清水更容易讓新鮮的柿子脫澀。為了檢驗這種說法，下列4個實驗方案中，你應該選擇的方案是（ ）

　　解析：題意很明確，就是設計對照實驗，需要學生找出最佳的實驗方案，也就是要找出變量控制最嚴格的一個。這道題目比上一道題目的設計要簡單一些，考查的側重點主要是控制變量，另外，還考查學生是否注意到實驗樣本數量的要求，以盡量減少偶然因素的影響。

　�。�4）研究文獻。來自科學研究的很多文獻都關注人口、環境、資源生物多樣性等問題，可以兼顧知識與技能過程與方法情感態度價值觀。當然，這些研究文獻所研究的問題一般都是比較高深的，這就需要對其進行篩選和加工，結合學生的知識技能與認知水平，抽提出適合的試題情境。

　　如果涉及的知識超出了學生的知識范圍，則應該加以說明。

　　例5 1983年到1996年期間，某市幾種主要疾病的死亡人數統計情況如下表所示：

　　由表中數據可以得出的結論是（ ）

　　A.心臟病死亡人數逐年上升

　　B.腦血管病是男性的主要死因

　　C.每種疾病的死亡人數都是男性高于女性

　　D.呼吸系統疾病的死亡人數明顯高于心臟病的死亡人數

　　解析：這道題目的素材來自于科學研究文獻，命題者對其進行了改編和加工，考查的是根據數據和證據得出結論的能力。

　　2.試題如何編制

　�。�1）從原始素材到試題情境。有了原始素材，不等于就有了試題情境。這是因為，生物學的很多原始素材都是很復雜的，涉及的因素很多，如果直接呈現給學生，可能會增加學生的閱讀負擔、理解難度和無關干擾，這就需要將原始素材進行加工，盡量剝離無關因素，以及有可能對學生產生干擾的影響因素。

　�。�2）設問的技術。有了合適的試題情境，下一步就是要考慮如何設問，這包括選擇題的題干和選項設置根據考查的目標——問題、證據、數據分析、得出結論，可以采用不同的設問形式。題干的語言應該簡明扼要，呈現形式可以是文字或圖文并茂等；選項的設置要考慮錯誤選項的科學性，盡量不要出現“以上都有可能”“無法確定等選項”。

　�。�3）試題的打磨。試題初步成型之后，還要進一步打磨。如果是大規模的測試，最好在正式測試前組織預試，根據預試結果對試題進行修改，包括對題干和選項的文字描述圖表、內容與形式、選項設置與排列等。

　　3.如何考查科學探究

　　科學探究包括提出問題和假設、設計方案搜集證據、對數據進行分析處理、根據證據作出解釋、對探究結果進行評價等多個環節。在紙筆測驗，尤其是在選擇題中，很難讓學生經歷一個完整的科學探究過程，但是對于其中的一個或幾個環節進行考查，卻是可行的。

　�。�1）考查學生提出問題的能力。科學探究始于問題。面對現實情境，學生可以提出很多問題。在題目設計上，可以讓學生辨別哪些問題是可以通過科學探究來回答的，或者提供一個探究的案例，讓學生找出其中探究的問題。

　　例6 取紅、藍、銀灰、黑四色相同材質和規格的塑料薄膜，在每天的9：00～16：00分別罩在相同數量、長勢基本相同的番茄幼苗上方。一段時間后，測量這些番茄幼苗的高度和葉子大小。這項活動要探究的問題是（ ）

　　A.番茄幼苗在每天不同時間的生長情況

　　B.塑料薄膜對番茄幼苗生長的影響

　　C.塑料薄膜的顏色對番茄幼苗生長的影響

　　D.番茄的生長速度

　　解析：這道題目來源于研究文獻，提供了一個科學探究活動的情境，想要學生分析出這個探究活動想要探究的問題是什么。學生要回答這道題目，需要分析出探究活動中的實驗設計與變量控制。同時，學生需要考慮如果要探究每個選項中的問題，在實驗設計上應該如何考慮。學生只有經過綜合分析，才可以判斷出正確選項。

　�。�2）考查學生控制變量。設計對照實驗的能力、科學實驗能力是科學探究能力的重要方面，但是對于科學實驗能力的考查，不能僅僅局限于具體的儀器選擇操作步驟和數據讀取，重點應該是實驗方案的設計與實施。設計實驗方案獲取數據，是科學探究的重要方面。由于生命現象的復雜性，生物學實驗絕大部分都是需要控制變量的對照實驗。在題目設計上，可以考查學生是否理解控制變量的內涵，具體來說，找出什么樣的實驗設計是相對來說控制最嚴格的。

　　例7 市場上的防曬霜都宣稱可以防曬。暑假期間，一群中學生外出徒步旅游，準備利用此機會做一個關于防曬霜的實驗，看它是否有效。實驗方案如下表：

　　你認為誰的實驗方案更好（ ）

　　A.小明B.小英C.小軍D.小紅

　　解析：這道題目來源于日常生活，所涉及的探究活動，其問題是已知的，需要學生找出最佳的實驗方案，也就是要找出變量控制最嚴格的一個。實驗對象的同質性越強，實驗設計越合理；無關變量控制越嚴格，實驗設計越科學。

　�。�3）考查學生根據證據得出結論的能力。做完實驗、獲取數據之后，就需要對數據或現象作出解釋，得出結論。證據和結論之間有制約關系，有多少證據，就只能相應地得出多少結論。要想得到更多的結論，就需要更多的證據。在題目設計上，可以給出實驗數據或者實驗現象，讓學生根據這些證據得出結論。

　　例8 敲破核桃殼，取出一塊核桃仁，放在白紙上，用力擠壓，白紙上留下油跡此實驗說明核桃仁中含有（ ）

　　A.脂肪  B.脂肪和蛋白質

　　C.脂肪和淀粉 D.脂肪、蛋白質和淀粉

　　解析：這道題目所涉及的實驗是學生見過的。從選項設計上看，這道題目是要考查學生根據實驗證據得出結論的能力，而不是單純地考查知識。上面這個實驗，只能得出一個有限的結論，如果要想得到更多的結論，就需要做更多的實驗，才能得到更多的證據。如果在設計選項時，每個選項只涉及一種物質（淀粉、蛋白質、脂肪等），那么這道題就變成純粹考知識的題目了。

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