運用紙筆測試評價學(xué)生實驗探究能力的嘗試

中學(xué)生物探究性實驗是由教師給予學(xué)生指導(dǎo)的科學(xué)探究活動。在科學(xué)上，實驗的結(jié)果、結(jié)論或許早就有了，為什么還要組織學(xué)生去探究呢？因為要教會學(xué)生科學(xué)探究的一般方法，考察學(xué)生在實驗過程中的操作表現(xiàn)，思維表現(xiàn)，學(xué)習(xí)能力表現(xiàn)等。但是，學(xué)生參與探究性實驗各主題內(nèi)容的教學(xué)活動掌握得怎樣？一般的做法是通過表現(xiàn)性評價，比如廣州市通過開放性學(xué)生作品評價的方式，考察學(xué)生實驗探究能力運用于生產(chǎn)或生活實際的能力，考察學(xué)生作品是否具有操作性，其實驗思路或作品結(jié)構(gòu)是否合理，嚴謹規(guī)范等。這些都是很有說服力的評價傾向和方法。除此以外，我們也嘗試運用紙筆測試的方法進行探究實驗教學(xué)效果的檢測。將生物探究性實驗的一般內(nèi)容、實驗設(shè)計原理和方法結(jié)合起來開展紙筆測試，有利于評價學(xué)生提問與假設(shè)、簡單的實驗設(shè)計與分析能力、信息提取和轉(zhuǎn)換能力等。以此促進探究性實驗教學(xué)的深入開展，以期轉(zhuǎn)變學(xué)生不求甚解，死記硬背教材內(nèi)容，不認真觀察，不參與實驗等不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

一、考察學(xué)生提問與假設(shè)的能力：要求學(xué)生在一定背景材料中發(fā)現(xiàn)與生物學(xué)相干的問題，并以書面或口頭表述這些問題，描述已知科學(xué)知識與所發(fā)現(xiàn)問題的沖突所在；應(yīng)用已掌握的知識，對問題的答案提出可能的設(shè)想，估計假設(shè)的可檢驗性。

例1.17世紀中葉，荷蘭人列文·虎克利用自制顯微鏡觀察到了細菌。但直到19世紀中葉，人們?nèi)匀徊恢兰毦菑哪睦飦淼摹．?dāng)時一些著名的科學(xué)家認為細菌是自然發(fā)生的，例如肉湯里就會自然形成細菌，使肉湯變質(zhì)。如果要你進行探究，你會提出什么問題？作出怎樣的假設(shè)？。根據(jù)學(xué)生答卷情況，很容易考查到學(xué)生在新情景下實驗探究活動的提問和所作出假設(shè)的能力。

二、考察學(xué)生設(shè)計實驗方案及其可行性的能力

要求學(xué)生能夠制訂探究計劃，提出實驗步驟，列出所需要的實驗材料與用具，選擇控制變量，設(shè)計對照實驗。特別要明確對照實驗是在研究一種條件對研究對象的影響時，除了這種條件不同以外，其他條件都要相同，并排除偶然因素的影響。例2.為了證明微生物對植物遺體的分解作用，設(shè)計了一個探究實驗方案：實驗前，先將 （選填“同一種”或“不同種”）樹的落葉分成等量的甲乙兩組，甲組放在條件下進行培養(yǎng)，乙組接種某腐生細菌后也放在無菌條件下進行培養(yǎng)。在實驗過程中對兩組樹葉都要滴加蒸餾水，使樹葉保持濕潤。該實驗的實驗組是；對照組是。顯然，例2要考查學(xué)生選擇控制變量，設(shè)計對照實驗的能力。

三、考察學(xué)生實施方案及記錄實驗結(jié)果的能力：重點在實施實驗方案，觀察實驗現(xiàn)象，收集實驗數(shù)據(jù)，評價這些實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的可靠性。

例3.巴斯德設(shè)計了下表中的探究實驗方案并付諸實施：

在巴斯德的實驗裝置中，實驗變量是。如果不小心把鵝頸瓶的長頸打斷了，實驗結(jié)果將會怎樣？如果鵝頸瓶內(nèi)的肉湯沒有煮開過，實驗結(jié)果會怎樣？。本題考查實驗設(shè)計在實施時可能遇到的意外情況。所以在設(shè)計實驗時，要充分考慮實驗設(shè)計的可行性和實施時需要關(guān)注的操作要點。那么，在實際操作時一定要按照操作規(guī)程來進行，盡量避免實驗失敗。當(dāng)然，評價實驗方案的合理性也很重要。最好是能夠從多個設(shè)計方案中優(yōu)選出最切合實驗生物生活環(huán)境相一致的實驗方案。這樣實施起來遇到的問題與麻煩就將大為減少。

四、考查學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果得出探究結(jié)論的能力：描述實驗現(xiàn)象，處理實驗數(shù)據(jù)，得出合乎實驗的解釋，形成結(jié)論。也要能夠根據(jù)實驗過程及結(jié)果來撰寫實驗報告，口頭或書面表達交流探究實驗過程、結(jié)果和結(jié)論。

例4：晚上，將金魚藻放在盛有水的試管中，將試管放在離白熾燈不同距離處，觀察試管中產(chǎn)生的氣泡數(shù)目。得到如下的數(shù)據(jù)表：

金魚藻和光源的距離與其產(chǎn)生的氣泡數(shù)目之間有數(shù)目聯(lián)系？從中可以得出什么結(jié)論？如果將這個試管放在黑暗中，你能預(yù)測實驗結(jié)果嗎？。

五、考查實驗探究過程、方法及與其相關(guān)知識的聯(lián)系

以上運用紙筆測試評價學(xué)生實驗探究能力的嘗試，是通過探究實驗的各個分解環(huán)節(jié)來闡述考題的命制方式的。實際上這類考題還可與考題背景相關(guān)的書本知識或原理緊密聯(lián)系起來進行綜合命制。

例5.某廠家聲稱，他們生產(chǎn)的快餐飯盒與市面上使用的塑料飯盒不同，是以淀粉為原料制成的環(huán)保型飯盒，可以降解。為鑒別該廠家說法的真實性，某同學(xué)設(shè)計了一個探究實驗。

（1）請你完善實驗步驟：①取大小相等的兩個玻璃缸，編號A、B。②從同一塊肥沃菜地取等量土壤放入兩個玻璃缸中。③將100克塑料飯盒放入A缸，將放入B缸。④用土壤掩埋飯盒后，A缸放在30℃恒溫箱中，B缸放在。⑤實驗過程定時噴灑等量蒸餾水，使土壤保持濕潤。⑥每隔一個星期，分別檢查兩個玻璃缸中飯盒的分解情況，并記錄。

（2）請你回答以下問題：①如果B缸為實驗組，則A缸為。②實驗過程定時噴灑蒸餾水，使土壤保持濕潤的目的是。③淀粉制成的飯盒埋入土壤中能降解，是因為土中的細菌和真菌將淀粉分解成為 、和水。

（3）該實驗探究的問題是什么？。請寫出實驗假設(shè)。

該題不僅考查了學(xué)生對實驗探究過程和方法的理解與運用程度，也考查了與試題背景材料相關(guān)聯(lián)的生物學(xué)知識和原理，屬于以能力立意的考題。我們認為，開展紙筆測試評價學(xué)生實驗探究能力的效果是明顯的。該類型試題的命制方式新穎獨特，考題立意的目的清晰明了，所考查的內(nèi)容重點突出，且是生物核心知識、主干知識，使得考試的評價功能導(dǎo)向重視實驗探究操作和技能的培養(yǎng)，教學(xué)中要特別加強對知識的理解和運用能力培養(yǎng)，避免學(xué)生讀書死記硬背，不求甚解。我區(qū)考試的目的是強調(diào)教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控，促進各學(xué)校和老師改進教學(xué)方法，找準努力方向，制訂新的奮斗目標。我們的經(jīng)驗是，在每個學(xué)期的期末考試卷中命制1--2道這樣的考題是比較合適的，輔一開始就得到了一線教師的充分認同，也得到了省市相關(guān)專家的充分肯定。