科學探究類生物學選取題的技巧探討付雷，袁丫丫，教育部廣西師范大學基礎(chǔ)教育課程研究中心〔桂林541004〕。在生物學課程標準中，科學探究是一個主要的內(nèi)容標準，理解科學探究、發(fā)展科學探究能力是中學生物學教學的主要目的和內(nèi)容之一[1]。然而，對于科學探究的考察，卻一直是一個難點。在日常的探究活動中，對探究的全經(jīng)過進行評價是可行的，然而在紙筆考試中卻不一定行得通，這是由紙筆考試的局限性所決定的。對科學探究的考察，既能夠考察學生對科學和科學探究的理解，可以以考察學生在科學探究詳細經(jīng)過上的能力。在多年的科學探究命題理論中，我們發(fā)現(xiàn)，固然在紙筆考試中對學生完好的探究經(jīng)過進行考察是相對困難的，但是考察其中的一個或幾個環(huán)節(jié)卻是可行的[2]。本文結(jié)合典型試題，以及多年以來參與教育部“建立中小學生學業(yè)質(zhì)量分析、反應(yīng)與指點系統(tǒng)〞項目所積累的科學探究類生物學選取題的編制經(jīng)歷體驗，談?wù)効茖W探究類生物學選取題的基本特點和編制技術(shù)。一、科學探究類生物學選取題的基本特點1.探究性科學探究類生物學試題著重于考察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，對于科學探究的考察，老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，其思維經(jīng)過也是探究性的，即學生需要調(diào)用科學探究的思維方式，經(jīng)歷科學探究的一個或幾個思維活動，能力完成對題目的理解和作答，這與作答慣例試題時調(diào)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(yǎng)，最終目的是讓學生能夠解決現(xiàn)實生活中需要探究的真問題。對于科學探究的考察，不是直接考察學生對科學探究的名詞或經(jīng)過的記憶，而是要在一個問題情境中考察。試題的情境能夠是一個生物學實驗，可以以是一個天然界的生物學現(xiàn)象，或者是日常生活中的生物學現(xiàn)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，這是由于科學探究自己就是很復(fù)雜的，不可能有唯一正確的答案:，但是卻能夠有當下情境下的最佳答案:，這就給學生留下了考慮和探究的空間，以至能夠激發(fā)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(shù)量一樣形狀大小也基本一樣的同種樹的落葉分成甲乙兩組〔實驗經(jīng)過中滴加蒸餾水，使樹葉堅持潮濕〕。你以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，乙組放在天然條件下B.甲組滅菌后放在無菌條件下，乙組放在天然條件下C.甲組滅菌后放在無菌條件下，乙組滅菌后放在天然條件下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(shè)計最合理的一項。題目考察的不是細菌的分解作用，而是考察控制變量設(shè)計對照實驗的能力；對于科學探究能力的考察，不是直接問對照實驗應(yīng)該怎樣設(shè)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，學生還能夠聯(lián)想到其他的解決方案，以至能夠回家或者到實驗室親身做這個實驗。能夠說，這道題目是典型的科學探究類選取題。二、科學探究類生物學選取題的編制1.素材來源科學探究類選取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(yīng)圍繞測試的目的，同時應(yīng)該留意正確的導(dǎo)向和公平性，并能激發(fā)學生的自立探究意識。試題的情境熟悉與否，關(guān)系到學生對試題的理解和解答，所以試題的情境不宜太復(fù)雜、太生疏，最好是貼近學生的學習和生活。假如能夠讓學生領(lǐng)會到科學探究并不是只要科學家能力辦到的，在自己的生活中就能夠開展科學探究，那么這必將激發(fā)起學生的探究意識。所以，試題的素材能夠取自于生活，讓學生在做完試題之后，還愿意去實驗，并能養(yǎng)成探究的習慣?？茖W探究類選取題的素材是很廣泛的，重要的有下面幾類：〔1〕學生做過的實驗。學生做過的實驗，包含教學資料上的學生實驗、演示實驗，還有課外活動的探究實驗，經(jīng)過改編都能夠作為科學探究選取題的素材。由于這些實驗都是科學探究的結(jié)果，反映科學探究的經(jīng)過與方法，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(fā)成科學探究試題。例2在探究溫度對某栽種物種子萌發(fā)的影響時，某同學通過實驗記錄了下面實驗數(shù)據(jù)，通過上表數(shù)據(jù)能夠得出的結(jié)論是〔〕A.在40℃以上條件下，這栽種物的種子不能萌發(fā)B.溫度越高，這栽種物的種子萌發(fā)率越高C.這栽種物種子萌發(fā)最適宜的溫度是25℃左右D.這栽種物種子的萌發(fā)率與氧氣濃度無關(guān)解析：這道題目的素材是學生在課程學習經(jīng)過中接觸過的實驗，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經(jīng)過，而是提供了一組實驗數(shù)據(jù)，讓學生通過分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論?！?〕自己開發(fā)設(shè)計的實驗。根據(jù)課程標準和學生的認知水平，命題者能夠自行開發(fā)設(shè)計實驗，并獲取實驗數(shù)據(jù)。這類素材具有很大的靈敏性，能夠要求學生回答實驗要解決的問題、實驗中的變量控制、數(shù)據(jù)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?zāi)軌虮苊鈱W生的機械記憶。例3在甲乙兩個一樣的量筒內(nèi)各插入一枝大致一樣的芹菜，再加水至液面到達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一樣的地方，每10min記錄一次液面的讀數(shù)，結(jié)果如下表所示：根據(jù)上述實驗結(jié)果，能夠得出的結(jié)論是〔〕A.植物的蒸騰作用與葉片有關(guān)B.植物的蒸騰作用、光合作用與葉片有關(guān)C.植物的蒸騰作用、呼吸作用與葉片有關(guān)D.植物的蒸騰作用、光合作用和呼吸作用都與葉片有關(guān)解析：學生需要在讀懂題意和理解實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行分析，題目考察的重點是有限的證據(jù)對結(jié)論的支持水平，或者說根據(jù)有限的數(shù)據(jù)只能得出有限的結(jié)論?！?〕生活中的現(xiàn)象。關(guān)注身邊的和生活中的現(xiàn)象，開展探究活動，有利于學生養(yǎng)成科學探究的習慣廚房里面的問題，動物和植物的生長，人類本身的生長與生活，其中都蘊含著科學道理，經(jīng)過適當處理，都能夠開發(fā)成試題。當然，選材時需要留意學生的認知水平，并留意試題的導(dǎo)向性。例4新鮮的柿子放在清水中浸泡一段時間后能夠脫澀，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，以下4個實驗方案中，你應(yīng)該選擇的方案是〔〕解析：題意很明確，就是設(shè)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(shè)計要簡單一些，考察的著重點重要是控制變量，另外，還考察學生能否留意到實驗樣本數(shù)量的要求，以盡量減少偶爾因素的影響?！?〕研究文獻。來自科學研究的許多文獻都關(guān)注人口、環(huán)境、資源生物多樣性等問題，能夠兼顧知識與技能經(jīng)過與方法情感態(tài)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，這就需要對其進行挑選和加工，結(jié)合學生的知識技能與認知水平，抽提出合適的試題情境。假如牽涉的知識超越了學生的知識范圍，則應(yīng)該加以說明。例51983年到1996年期間，某市幾種重要疾病的死亡人數(shù)統(tǒng)計情況如下表所示：由表中數(shù)據(jù)能夠得出的結(jié)論是〔〕A.心臟病死亡人數(shù)逐年上升B.腦血管病是男性的重要死因C.每種疾病的死亡人數(shù)都是男性高于女性D.呼吸系統(tǒng)疾病的死亡人數(shù)明顯高于心臟病的死亡人數(shù)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，考察的是根據(jù)數(shù)據(jù)和證據(jù)得出結(jié)論的能力。2.試題怎樣編制〔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。這是由于，生物學的許多原始素材都是很復(fù)雜的，牽涉的因素許多，假如直接呈現(xiàn)給學生，可能會增長學生的閱讀負擔、理解難度和無關(guān)干擾，這就需要將原始素材進行加工，盡量剝離無關(guān)因素，以及有可能對學生產(chǎn)生干擾的影響因素。〔2〕設(shè)問的技術(shù)。有了適宜的試題情境，下一步就是要考慮怎樣設(shè)問，這包含選取題的題干和選項設(shè)置根據(jù)考察的目的——問題、證據(jù)、數(shù)據(jù)分析、得出結(jié)論，能夠采取不同的設(shè)問形式。題干的語言應(yīng)該簡明扼要，呈現(xiàn)形式能夠是文字或圖文并茂等；選項的設(shè)置要考慮毛病選項的科學性，盡量不要出現(xiàn)“以上都有可能〞“無法確定等選項〞?！?〕試題的打磨。試題初步成型之后，還要進一步打磨。假如是大規(guī)模的測試，最好在正式測試前組織預(yù)試，根據(jù)預(yù)試結(jié)果對試題進行修改，包含對題干和選項的文字描繪敘述圖表、內(nèi)容與形式、選項設(shè)置與排列等。3.怎樣考察科學探究科學探究包含提出問題和假設(shè)、設(shè)計方案搜集證據(jù)、對數(shù)據(jù)進行分析處理、根據(jù)證據(jù)作出解釋、對探究結(jié)果進行評價等多個環(huán)節(jié)。在紙筆考試，尤其是在選取題中，很難讓學生經(jīng)歷一個完好的科學探究經(jīng)過，但是對于其中的一個或幾個環(huán)節(jié)進行考察，卻是可行的?！?〕考察學生提出問題的能力?？茖W探究始于問題。面對現(xiàn)實情境，學生能夠提出許多問題。在題目設(shè)計上，能夠讓學生識別哪些問題是能夠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、黑四色一樣材質(zhì)和規(guī)格的塑料薄膜，在天天的9：00～16：00分別罩在一樣數(shù)量、長勢基本一樣的番茄幼苗上方。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.番茄幼苗在天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(shè)計與變量控制。同時，學生需要考慮假如要探究每個選項中的問題，在實驗設(shè)計上應(yīng)該怎樣考慮。學生只要經(jīng)過綜合分析，才能夠判定出正確選項?！?〕考察學生控制變量。設(shè)計對照實驗的能力、科學實驗?zāi)芰κ强茖W探究能力的主要方面，但是對于科學實驗?zāi)芰Φ目疾?，不能僅僅局限于詳細的儀器選擇操作步驟和數(shù)據(jù)讀取，重點應(yīng)該是實驗方案的設(shè)計與施行。設(shè)計實驗方案獲取數(shù)據(jù)，是科學探究的主要方面。由于生命現(xiàn)象的復(fù)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(shè)計上，能夠考察學生能否理解控制變量的內(nèi)涵，詳細來說，找出什么樣的實驗設(shè)計是相對來說控制最嚴格的。例7市場上的防曬霜都聲稱能夠防曬。暑假期間，一群中學生外出徒步游覽，預(yù)備利用此時機做一個關(guān)于防曬霜的實驗，看它能否有效。實驗方案如下表：你以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，所牽涉的探究活動，其問題是已經(jīng)知道的，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(zhì)性越強，實驗設(shè)計越合理；無關(guān)變量控制越嚴格，實驗設(shè)計越科學?！?〕考察學生根據(jù)證據(jù)得出結(jié)論的能力。做完實驗、獲取數(shù)據(jù)之后，就需要對數(shù)據(jù)或現(xiàn)象作出解釋，得出結(jié)論。證據(jù)和結(jié)論之間有制約關(guān)系，有多少證據(jù)，就只能相應(yīng)地得出多少結(jié)論。要想得到更多的結(jié)論，就需要更多的證據(jù)。在題目設(shè)計上，能夠給出實驗數(shù)據(jù)或者實驗現(xiàn)象，讓學生根據(jù)這些證據(jù)得出結(jié)論。例8敲破核桃