繆碧華

【摘要】??實(shí)驗(yàn)探究題是檢測學(xué)生科學(xué)探究這一核心素養(yǎng)是否得到發(fā)展的重要題型，作為生物教師不僅要教授實(shí)驗(yàn)探究相關(guān)知識，更要會(huì)評價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是否得到發(fā)展，那么進(jìn)行原創(chuàng)題命制是最好的手段。原創(chuàng)題命題可按照確定立意、選擇情境、科學(xué)設(shè)問、反復(fù)磨題、測試定稿等五個(gè)步驟進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】??初中生物 實(shí)驗(yàn)探究 原創(chuàng)題 命題策略

【中圖分類號】??G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】??A? ??【文章編號】??1992-7711（2020）05-074-02

科學(xué)探究是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容之一，是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論的能力。

本文結(jié)合筆者多年的生物教學(xué)實(shí)踐和原創(chuàng)題命題比賽經(jīng)驗(yàn)，以筆者命制的五個(gè)原創(chuàng)題為例談?wù)劤踔猩飳?shí)驗(yàn)探究原創(chuàng)題命題策略。實(shí)驗(yàn)探究原創(chuàng)題命題包括確定立意、選擇情境、科學(xué)設(shè)問、反復(fù)磨題、測試定稿等五個(gè)步驟。

一、確定立意，明確考查目標(biāo)

“科學(xué)探究”是《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》十個(gè)一級主題中的第一個(gè)主題，對提高學(xué)生科學(xué)探究的核心素養(yǎng)具有重要意義。筆者嘗試對科學(xué)探究這一素養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的界定，詳見表1.

表1 科學(xué)探究的基本目標(biāo)

命題時(shí)要先確定題目的具體立意，明確要考查科學(xué)探究的哪幾個(gè)基本目標(biāo)，然后根據(jù)立意進(jìn)行命題。

二、選取情境，聯(lián)系實(shí)際

實(shí)驗(yàn)探究題往往結(jié)合一個(gè)與學(xué)生生活、生產(chǎn)實(shí)踐緊密相關(guān)的情境來命題，考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識解釋生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象和解決生產(chǎn)、生活中的問題的能力。

（一）改造教材資源

如例1就是改造自人教版生物學(xué)七年級上冊第116頁的“綠葉在光下制造有機(jī)物”和第122頁的“二氧化碳是光合作用必需的原料”的實(shí)驗(yàn)。

例1：（10分）某中學(xué)生物興趣小組的同學(xué)為研究植物光合作用的條件、原料和產(chǎn)物，取同種植物形態(tài)、大小、生長發(fā)育狀況相同的四片葉片設(shè)計(jì)了如下圖的裝置。請回答下列問題：

（提示：氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。）

（1）用甲葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以得出：①__________是綠色植物機(jī)制造有機(jī)物不可缺少的條件;②光合作用的產(chǎn)物中有____________________。

（2）該興趣小組設(shè)計(jì)了乙和丙的對照實(shí)驗(yàn)，他們想要探究的問題是：_____________________？其中___________是對照組。

（3）在光下放置數(shù)小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)兩玻璃瓶的內(nèi)壁上有小水珠，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是___________________和__________________。

（4）關(guān)于丁葉中白色部分形成的原因，有的同學(xué)猜測可能是缺少___________，是否正確還需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

（5）在光照條件下，丙瓶中的葉片在進(jìn)行光合作用的同時(shí)，還會(huì)進(jìn)行呼吸作用消耗__________________和_________________。

（6）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論，對溫室里的農(nóng)作物采取 __________________________________________________________等措施可以提高產(chǎn)量。

說明：例1是改造自教材中的探究實(shí)驗(yàn)，以原創(chuàng)新穎的裝置圖同時(shí)考查了綠色植物的光合作用、呼吸作用和蒸騰作用。

（二）結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)

社會(huì)熱點(diǎn)也是實(shí)驗(yàn)探究題很好的情景素材庫，例如低碳生活、溫室效應(yīng)、PM2.5、白色污染、臭氧層破壞、污水排放、酸雨等，由其引發(fā)的思考，可以讓學(xué)生感受到學(xué)有所用，并引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活，關(guān)心社會(huì)和國家，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。如例2就是結(jié)合了污水排放這一環(huán)境污染問題進(jìn)行命題。

例2：（10分）工業(yè)廢水未經(jīng)嚴(yán)格處理是不允許排放的，經(jīng)處理后排放的廢水叫外排水。外排水對植物生長有沒有影響呢？某生物興趣小組的同學(xué)就此開展了探究。他們用某工廠的外排水和未污染的河水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2，請據(jù)表回答下列問題：

表2 外排水對植物生長影響

（1）本實(shí)驗(yàn)的變量是___________ ;對照組是___________。

（2）本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______________________________。（2分）

（3）從表中數(shù)據(jù)可知哪種植物的抗污染力更強(qiáng)？為什么？

______________________________________________________。（3分）

（4）作為一名中學(xué)生，如果你看到有人或者廠家任意排放廢水、污水，你會(huì)怎么做？

_______________________________________________________。（3分）

說明：例2是結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)環(huán)境污染中的污水排放問題進(jìn)行命題，表2的數(shù)據(jù)來源于一篇關(guān)于外排水對植物生長影響的文獻(xiàn)。

（三）捕捉科技前沿信息

學(xué)術(shù)文章和科普文章都是實(shí)驗(yàn)探究題命題的重要資源。如例3就是以學(xué)術(shù)文章為素材進(jìn)行命題。

例3：（10分）I.表3是某校生物課外活動(dòng)小組人工孵化蛙卵的實(shí)驗(yàn)記錄表（用同樣大小的容器，裝等量的水孵化時(shí)間相同）。請回答：

表3 人工孵化蛙卵的實(shí)驗(yàn)記錄

（1）表3中A可與__________和_________________可形成對照。

（2）A組與B組相比，如果A組的孵化率高，則說明_____________________________________________________________________________。

（3）A組與C組相比，如果A組的孵化率高，則說明_____________________________________________________________________________。

（4）為什么蛙卵只能在水中孵化？ _______________________________________

_____________________________________________________________________________??。（2分）

II.大鯢是世界上現(xiàn)存兩棲類動(dòng)物中體形最長、壽命最長的古老動(dòng)物，有“活化石”之美稱。近年來由于過度收購，非法捕殺等原因，我國野生大鯢數(shù)量急劇減少。有研究者開展了三種不同養(yǎng)殖模式（工廠化養(yǎng)殖模式、仿生態(tài)養(yǎng)殖模式、原生態(tài)養(yǎng)殖模式）下大鯢的生長、成活及繁殖效果等方面的比較研究，獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)見表4，請回答：

表4 大鯢的三種不同養(yǎng)殖模式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）表4中，仿生態(tài)養(yǎng)殖的數(shù)量應(yīng)為__________尾，原因是

______________________________________________________。

（2）為了提高受精率，每種養(yǎng)殖模式中大鯢的雌雄比例應(yīng)為

______________________________________________________。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，最好采用_______養(yǎng)殖模式，達(dá)到保護(hù)大鯢、增加大鯢數(shù)量的目的。

說明：人工孵化蛙卵的實(shí)驗(yàn)素材來源于一道高考模擬題，大鯢的三種不同養(yǎng)殖模式的實(shí)驗(yàn)素材來源于湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的碩士論文《不同養(yǎng)殖模式下大鯢的生長發(fā)育及繁殖特性研究》。

（四）基于初高中銜接

如例4就是基于人教版高中生物必修一中第104頁的“環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行命制，考查光合作用的知識點(diǎn)，以及科學(xué)探究的能力。

例4：（10分）某生物興趣小組為探究影響光合作用的因素，用打孔器在菠菜葉片上隨機(jī)打取若干小圓片，并設(shè)法抽去其中的氣體，使其在溶液中下沉。將這些小圓片平均放入四個(gè)含有不同濃度二氧化碳溶液的燒杯中，將燒杯放在不同光照強(qiáng)度和不同溫度下，一段時(shí)間后，觀察燒杯中小圓片上浮的情況，并記錄上浮的葉片數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5。

表5 探究光合作用影響因素

（1）本實(shí)驗(yàn)的對照組是???________________。

（2）燒杯1和燒杯2作為一組對照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)變量為__________。其中，燒杯1中的小圓片出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，是因?yàn)槿~肉細(xì)胞在進(jìn)行 ______________________ 作用，產(chǎn)生了 __________。

（3）若要探究光照強(qiáng)度對葉片光合作用的影響，應(yīng)選擇___________??號燒杯和______________________?????號燒杯作為對照。

（4）1號燒杯和3號燒杯對照，可以得出的結(jié)論是：________________________

_________________________________?。（2分）

（5）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為蔬菜大棚想要提高作物產(chǎn)量，應(yīng)該采用什么措施？

____________________________________________________________________________________________?????。（2分）

說明：光合作用是初高中銜接的重要知識點(diǎn)，本題利用高中教材中“環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響”的實(shí)驗(yàn)為素材進(jìn)行命題。

（五）創(chuàng)新課本實(shí)驗(yàn)

在教學(xué)過程中，教師可以創(chuàng)新教材中原有的一些探究實(shí)驗(yàn)，并以改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)作為命題素材。如例5就是對人教版生物學(xué)七年級上冊第123頁的“光合作用產(chǎn)生氧氣實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，并以此作為命題素材。

例5：（10分）圖甲為某生物興趣小組設(shè)計(jì)的光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置，瓶中裝有碳酸氫鈉溶液（提供二氧化碳）和金魚藻。將整個(gè)裝置放在陽關(guān)充足的地方照射，金魚藻光合作用產(chǎn)生了氣體，氣體產(chǎn)生的壓力壓迫瓶子中的水，水以水滴的方式從針口溢出。

甲 乙? ?丙

I.圖乙是實(shí)際的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)瓶口約有2厘米高度的氣體空間時(shí)，迅速打開瓶塞，將帶火星的木條伸進(jìn)去，便可看到木條復(fù)燃（如圖丙所示）。

（1）木條復(fù)燃說明瓶中產(chǎn)生的氣體是 ______________________。金魚藻光合作用除了產(chǎn)生該氣體，還會(huì)合成______________________?? 。

（2）瓶中的金魚藻是否進(jìn)行呼吸作用？ ___________________。（填“是”或“否”）瓶中能收集到該氣體，是因?yàn)榻痿~藻光合作用的強(qiáng)度______________________?? 呼吸作用的強(qiáng)度。（填“大于”或“小于”）

（3）若想用裝置甲驗(yàn)證“光照是綠色植物光合作用的條件”，則應(yīng)如何設(shè)置對照組______________________________________________________。（2分）

II.該興趣小組還用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳酸氫鈉溶液和金魚藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6：

表6 探究金魚藻的光合作用

（1）該實(shí)驗(yàn)研究的變量是_________________________________??。

（2）該實(shí)驗(yàn)探究的問題是____________________。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出的結(jié)論是__________________________________

_____________________________________________________________________________???。（2分）

說明：筆者利用創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“光合作用產(chǎn)生氧氣”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并以此裝置作為命題的情境。

三、科學(xué)設(shè)問，關(guān)聯(lián)立意和情境

（一）設(shè)問的科學(xué)性

設(shè)問時(shí)要圍繞立意，即要參照表1中科學(xué)探究的基本目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)探究題設(shè)問時(shí)，可以圍繞變量、對照實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、數(shù)據(jù)分析、拓展延伸、實(shí)驗(yàn)評價(jià)進(jìn)行設(shè)問，如例2的第（1）小題圍繞變量和對照實(shí)驗(yàn)設(shè)問，第（2）小題圍繞得出結(jié)論設(shè)問，第（3）小題圍繞數(shù)據(jù)分析設(shè)問，第（4）小題圍繞拓展延伸設(shè)問。

（二）設(shè)問的層次性

設(shè)問要層層遞進(jìn)，設(shè)問時(shí)應(yīng)呈現(xiàn)由低層次到高層次的趨勢，貼近學(xué)生由淺入深的思維習(xí)慣，學(xué)生的思維能力沿著試題的線索發(fā)生同步變化，提高試題效度。如例1的第（1）小題圍繞書本探究實(shí)驗(yàn)綠色植物光合作用的條件和產(chǎn)物設(shè)問，屬于基礎(chǔ)知識，難度小;第（2）小題考查提出問題和對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，難度較小;第（3）（4）（5）小題屬于拓展延伸，難度較大;第（6）小題考查學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，難度很大。

（三）設(shè)問的啟發(fā)性

試題的設(shè)問要真正體現(xiàn)思考性，讓學(xué)生要在分析試題情境的基礎(chǔ)上進(jìn)行判斷才能得出結(jié)論，還要設(shè)定一定比例的能夠啟發(fā)學(xué)生思維的問題。如例1的第（6）小題，例2的第（4）小題，例3中II的第（2）（3）小題，例4的第（5）小題，例5中I的第（3）小題都屬于能啟發(fā)學(xué)生思維，有利于發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的設(shè)問。

四、反復(fù)磨題，查證推敲

試題命制好后，要反復(fù)地檢查和推敲。首先要通讀試題，推敲文字表述的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、科學(xué)性和簡潔性。如例3中表3的信息是引用于一道高考模擬題，在磨題時(shí)，要查資料確認(rèn)表中的數(shù)據(jù)是否科學(xué)準(zhǔn)確;例4的題干是經(jīng)過反復(fù)修改，刪除了無用和干擾的信息，用最簡潔的語言描述題干信息;例5在磨題時(shí)題干中補(bǔ)充了“碳酸氫鈉提供二氧化碳”，使表述更嚴(yán)謹(jǐn)，促進(jìn)學(xué)生理解。其次是檢查，檢查題目立意是否符合表1中科學(xué)探究的基本目標(biāo);檢查題目的設(shè)問是否科學(xué)合理，參考答案是否準(zhǔn)確全面。

五、測試定稿，精益求精

實(shí)驗(yàn)探究題是檢測學(xué)生科學(xué)探究這一核心素養(yǎng)是否得到發(fā)展的重要題型，作為生物教師不僅要教授實(shí)驗(yàn)探究相關(guān)知識，更要會(huì)評價(jià)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是否得到發(fā)展，那么進(jìn)行原創(chuàng)題命制訓(xùn)練是最好的手段。原創(chuàng)題命題難度大，可按照確定立意、選擇情境、科學(xué)設(shè)問、反復(fù)磨題、測試定稿等五個(gè)步驟進(jìn)行命制。

[?參??考??文??獻(xiàn)?]

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