江西省普通高考生物學試題對科學探究能力的考查方式分析

摘 要 初步分析了2008～2013年江西省普通高考生物學試題對學生科學探究能力的考查方式。

關鍵詞 普通高考 生物學試題 科學探究能力

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

普通高中生物學課程的主要目的是提高全體學生的生物科學素養。科學探究能力不僅是生物科學素養的重要組成部分，也是生物學探究性學習的基本要求。因此，《普通高中生物課程標準（實驗）》將科學探究能力的培養作為生物學課程的重要目標，并按照科學探究過程中運用能力的順序，將生物學中的科學探究能力細分為11種。高考作為一種重要的評價手段，研究普通高考生物學試題中科學探究能力的考查情況，可以了解科學探究能力培養的課程目標在普通高中生物學課程中的落實情況，對生物學教學和改革具有重要的指導作用。筆者前期已統計分析了2008～2013年江西省普通高考生物學試題考查的科學探究能力的頻次和分值，表明江西省普通高考生物學試題考查的科學探究能力按頻次排布依次為第1、5、4、8、6、10、11項科學探究能力，按分值排布則依次為第1、5、8、6、4、10、11項科學探究能力。下面則進一步對江西省近年普通高考生物學試題對學生上述各項科學探究能力的考查方式進行研究分析。

1 研究目的

分析江西省2008～2013年普通高考生物學試題對科學探究能力的考查方式，為普通高中生物學教學提供參考。

2 研究對象

江西省2008～2013年普通高考生物學試題作為《理科綜合》試卷的組成部分，2008年至2010年采用的是全國Ⅰ卷，總分值均為72分;2011年至2013年采用的是全國新課標卷，總分值均為90分。其中2008年的試題題型為5道客觀題和2道主觀題;2009年和2010年均為5道客觀題和4道主觀題，較2008年增加了2道主觀題;2011年至2013年均為6道客觀題和6道主觀題，較2008年增加了1道客觀題和4道主觀題，較2009年和2010年增加了1道客觀題和2道主觀題，但考生在6道主觀題中，只需解答5道即可，因為新設置了2選1的主觀題，只需選做其中的一道即可。各年的試題組成見表1所示。

3 研究方法

將2008～2013年江西省普通高考生物學試題的每道客觀題，及每道主觀題的每個小問均作為一個考點，分析每個考點是否考查到科學探究能力。如有考查，則舉例分析說明被考查科學探究能力的考查方式。

4 研究結果

4.1 對“客觀地觀察和描述生物現象”能力的考查

“客觀地觀察和描述生物現象”指觀察時必須克服主觀因素的影響，保證觀察結果的客觀性;同時，在客觀地觀察之后，觀察者必須能夠用生物學術語對觀察到的現象進行客觀的描述。

現以2010年第3題（記為“例2010.3”，下同）為例，對江西省近年普通高考生物學試題如何考查該項探究能力進行分析。

例2010.3：下列四種現象中，可以用下圖表示的是（ "）

A. 在適宜條件下光合作用強度隨CO2含量的變化

B. 條件適宜、底物充足時，反應速率隨酶量的變化

C. 一個細胞周期中DNA含量隨時間的變化

D. 理想條件下種群數量隨時間的變化

解析：本題主要是結合圖表來考查學生客觀地觀察和描述生物現象的探究能力。解答本題主要依靠學生能準確地觀察出題中圖表所表達的生物學涵義，并用生物學的術語進行描述：圖表中曲線所表達的生物現象的走勢為先增加后穩定;曲線有兩個關鍵點，即起點和飽和點，且起點大于零。再結合選項中所涉及的新陳代謝與細胞分裂的相關內容，這樣學生就可以正確解答出本題。

4.2 對“確認變量”能力的考查

“確認變量”指在問題提出后，要確認探究過程中的自變量、因變量和無關變量。

現以2012年第39題為例，對江西省近年普通高考生物學試題如何考查該項探究能力進行分析。

例2012.39：為了探究6-BA和IAA對某菊花品種莖尖外植物再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養基中加入6-BA和IAA，配制成四種培養基（見下表），滅菌后分別接種數量相同、生長狀態一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養一段時間后，統計再生叢芽外植體的比率（m），以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數（n），結果如下表：

回答下列問題：

（2） 在該實驗中，自變量是 " " "，因變量是 " " "，自變量的取值范圍是 " "。

解析：本題第（2）小題主要是結合題干中的實驗設計方案及實驗結果來考查學生確認變量的探究能力。解答本題主要依靠學生能準確地確認該實驗方案中的變量：自變量是IAA濃度;因變量是再生叢芽外植體的比率（m）和再生叢芽外植體上的叢芽平均數（n）;MS培養基狀況、莖尖外植體種類和數量、實驗培養條件等均為無關變量，這樣，學生就可以正確解答出第（2）小題。

4.3 對“作出假設和預期”能力的考查

“作出假設和預期”指根據已有的知識背景和生活經驗，對提出的問題作出嘗試性的回答，并以此為依據對實驗結果做出符合邏輯的推論。

現以2012年第32題為例，對江西省近年普通高考生物學試題如何考查該項探究能力進行分析。

例2012.32：某草原上生活著鹿、兔、狼和狐等生物。雄鹿有角、雌鹿無角，通常情況下這種鹿的雌雄個體分群活動（生殖季節除外）。有人提出“鹿角效應”假說解釋這種同性聚群現象，即一群形態相同的食草動物能迷惑捕食者，降低被捕食的風險。回答下列問題：

（3）為探究“鹿角效應”假說是否成立，某同學用狗（能將拋入流水池中的漂浮物叼回來）、項圈和棍棒做了如下3組實驗：甲組同時向流水池中拋出2個相同項圈，乙組同時拋出2個相同棍棒，丙組則同時拋出1個項圈和1個棍棒。記錄每次拋出后狗叼回第一個漂浮物的時間。若丙組平均時間 " "（填“大于”、“等于”或“小于”）其他兩組，則實驗結果支持該假說。測試時要求甲、乙、丙3組拋出項圈或棍棒的距離

（填“相同”或“不同”）。本實驗中項圈或棍棒相當于該草原上的 " " " "。

解析：本題第（3）小題第1問主要是結合探究“鹿角效應”假說是否成立的模擬實驗來考查學生作出假設和預期的探究能力。解答本問主要依靠學生能在假設“鹿角效應”假說成立的條件下，對實驗結果做出邏輯推理：題干中隱含地作出了“鹿角效應”假說成立的假設，則相應的模擬實驗中，應出現拋出2個不同漂浮物的丙組的平均時間小于拋出2個相同漂浮物的兩組的平均時間的實驗結果。因此，只要學生能根據一定的假設作出相應準確的預期，就可正確解答出本問。

4.4 對“設計可行的實驗方案”能力的考查

“設計可行的實驗方案”指在作出假設和預期后，設計在現有條件下可以進行且具有科學性的實驗方案來對其進行檢驗。

現以2008年第1題為例，對江西省近年普通高考生物學試題如何考查該項探究能力進行分析。

例2008.1：為了驗證胰島素具有降低血糖含量的作用，在設計實驗方案時，如果以正常小鼠每次注射藥物前后小鼠癥狀的變化為觀察指標，則下列對實驗組小鼠注射藥物的順序。正確的是（ "）

A. 先注射胰島素溶液，后注射葡萄糖溶液

B. 先注射胰島素溶液，再注射胰島素溶液

C. 先注射胰島素溶液，后注射生理鹽水

D. 先注射生理鹽水，后注射胰島素溶液

解析：本題主要是結合胰島素的作用性質來考查學生設計可行的實驗方案的探究能力。解答本題主要依靠學生設計出合理、可行且符合題意要求的實驗方案：由題意可知所要設計的實驗是一個驗證性實驗，該實驗的目的是驗證胰島素具有降低血糖的作用。只要學生具備設計可行的實驗方案的探究能力就可以正確解答本題。

4.5 對“利用數學方法處理、解釋數據”能力的考查

“利用數學方法處理、解釋數據”指學生能夠利用高中生物課程中涉及的數學方法對實驗數據進行處理，并能夠解釋數據所代表的含義。

現以2013年第5題為例，對江西省近年普通高考生物學試題如何考查該項探究能力進行分析。

例2013.5：某農場面積約140 hm2，農場豐富的植物資源為黑線姬鼠提供了良好的生存條件，鼠大量繁殖吸引鷹前來捕食。某研究小組用標志重捕法調查該農場黑線姬鼠的種群密度，第一次捕獲了100只，標記后全部放掉，第二次捕獲了280只，發現其中有2只帶有標記。下列敘述錯誤的是（ "）

A. 鷹的遷入率增加會影響黑線姬鼠的種群密度

B. 該農場黑線姬鼠的種群密度約為100只/hm2

C. 黑線姬鼠種群數量說明該農場群落的豐富度下降

D. 植物·鼠·鷹這條食物鏈中，第三營養級含能量最少

解析：本題第2個選項主要是結合生態系統的相關知識來考查學生利用數學方法處理、解釋數據的探究能力。解答本選項主要依靠學生利用標志重捕法獲得的實驗數據進行基本的數學運算：由題干中的數據可計算出該農場黑線姬鼠的總數為14 000只，種群密度約為100只/hm2。這樣，學生就可以正確解答出本題第2個選項。

4.6 對“用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點”能力的考查

“用準確的術語、圖表介紹研究方法和結果，闡明觀點”指在進行探究實踐活動之后，可用準確的生物學術語或圖表將自己的研究方法、研究結果和所得出的觀點向他人闡明。

4.7 對“聽取他人的意見，利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護以及做必要的反思和修改”能力的考查

“聽取他人的意見，利用證據和邏輯對自己的結論進行辯護以及做必要的反思和修改”指在向他人闡明自己的研究結論之后，如發現自己的研究結果確實存在錯誤時，就要吸取他人的意見，對自己的結論進行修改和完善;如發現自己的研究結果確實無誤時，就要對自己的結論進行合理的解釋和辯護。

現以2010年第32題為例，對江西省近年普通高考生物學試題如何考查該兩項探究能力進行分析。

例2010.32：用去除腦但保留脊髓的蛙（稱脊蛙）為材料，進行反射活動實驗。請回答與此有關的問題：

（3） 剪斷支配脊蛙左后肢的傳出神經（見上圖），立即刺激A端 " "（能、不能）看到左后肢收縮活動;刺激B端 " "（能、不能）看到左后肢收縮活動。若刺激剪斷處的某一端出現收縮活動，該活動

（能、不能）稱為反射活動，主要原因是

。

解析：本題第（3）小題第3、4問分別是結合動物神經調節的相關知識來考查學生用準確的術語闡明觀點的探究能力以及利用證據和邏輯為自己得出的結論進行辯護的探究能力。解答第3問主要依靠學生對已出現的實驗結果進行分析并得出且闡明自己的觀點：實驗結果是刺激剪斷處的某一端會出現收縮活動，但該收縮活動并沒有中樞神經系統的參與，不符合反射活動”的定義，因此可得出“這種活動不能稱為反射活動的觀點。這樣學生就可以正確解答出本問。解答第4問主要依靠學生對第3問所得的觀點利用證據和邏輯進行辯護：該活動之所以不能稱為反射活動的證據是該活動不是在中樞神經系統的參與下進行的。這樣學生就可以正確解答出本問。

5 結語

分析2008-2013年江西省普通高考生物學試題對學生科學探究能力的考查方式，其研究結果對我國普通高中階段生物學教學實施、落實生物學課程目標具有重要指導意義。值得提出的是，普通高考生物學試題未能全面考查學生的各項探究能力，這是目前我國普通高考仍采用紙筆測驗的局限性所決定，并非否定未被考查能力的重要性。在目前的現實情況下，優化紙筆測驗的同時，應逐步完善學生科學探究能力的評估體系，以得到學生科學探究能力的全面信息。

參考文獻：

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