初中生物實驗探究原創題命題策略

繆碧華

【摘要】??實驗探究題是檢測學生科學探究這一核心素養是否得到發展的重要題型，作為生物教師不僅要教授實驗探究相關知識，更要會評價學生的科學素養是否得到發展，那么進行原創題命制是最好的手段。原創題命題可按照確定立意、選擇情境、科學設問、反復磨題、測試定稿等五個步驟進行。

【關鍵詞】??初中生物 實驗探究 原創題 命題策略

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

科學探究是生物學科核心素養的主要內容之一，是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。

本文結合筆者多年的生物教學實踐和原創題命題比賽經驗，以筆者命制的五個原創題為例談談初中生物實驗探究原創題命題策略。實驗探究原創題命題包括確定立意、選擇情境、科學設問、反復磨題、測試定稿等五個步驟。

一、確定立意，明確考查目標

“科學探究”是《義務教育生物學課程標準》十個一級主題中的第一個主題，對提高學生科學探究的核心素養具有重要意義。筆者嘗試對科學探究這一素養目標進行詳細的界定，詳見表1.

表1 科學探究的基本目標

命題時要先確定題目的具體立意，明確要考查科學探究的哪幾個基本目標，然后根據立意進行命題。

二、選取情境，聯系實際

實驗探究題往往結合一個與學生生活、生產實踐緊密相關的情境來命題，考查學生運用所學的基礎知識解釋生產、生活中的現象和解決生產、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七年級上冊第116頁的“綠葉在光下制造有機物”和第122頁的“二氧化碳是光合作用必需的原料”的實驗。

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

（提示：氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。）

（1）用甲葉進行實驗可以得出：①__________是綠色植物機制造有機物不可缺少的條件;②光合作用的產物中有____________________。

（2）該興趣小組設計了乙和丙的對照實驗，他們想要探究的問題是：_____________________？其中___________是對照組。

（3）在光下放置數小時后，發現兩玻璃瓶的內壁上有小水珠，產生這一現象的原因是___________________和__________________。

（4）關于丁葉中白色部分形成的原因，有的同學猜測可能是缺少___________，是否正確還需要通過實驗來驗證。

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

（6）根據以上實驗所得結論，對溫室里的農作物采取 __________________________________________________________等措施可以提高產量。

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

（二）結合社會熱點

社會熱點也是實驗探究題很好的情景素材庫，例如低碳生活、溫室效應、PM2.5、白色污染、臭氧層破壞、污水排放、酸雨等，由其引發的思考，可以讓學生感受到學有所用，并引導學生關注生活，關心社會和國家，培養社會責任感。如例2就是結合了污水排放這一環境污染問題進行命題。

例2：（10分）工業廢水未經嚴格處理是不允許排放的，經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行了實驗，實驗數據如表2，請據表回答下列問題：

表2 外排水對植物生長影響

（1）本實驗的變量是___________ ;對照組是___________。

（2）本實驗的結論是______________________________。（2分）

（3）從表中數據可知哪種植物的抗污染力更強？為什么？

______________________________________________________。（3分）

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

_______________________________________________________。（3分）

說明：例2是結合社會熱點環境污染中的污水排放問題進行命題，表2的數據來源于一篇關于外排水對植物生長影響的文獻。

（三）捕捉科技前沿信息

學術文章和科普文章都是實驗探究題命題的重要資源。如例3就是以學術文章為素材進行命題。

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

表3 人工孵化蛙卵的實驗記錄

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

表4 大鯢的三種不同養殖模式的實驗結果

（1）表4中，仿生態養殖的數量應為__________尾，原因是

______________________________________________________。

（2）為了提高受精率，每種養殖模式中大鯢的雌雄比例應為

______________________________________________________。

（3）根據實驗數據分析，最好采用_______養殖模式，達到保護大鯢、增加大鯢數量的目的。

說明：人工孵化蛙卵的實驗素材來源于一道高考模擬題，大鯢的三種不同養殖模式的實驗素材來源于湖南農業大學的碩士論文《不同養殖模式下大鯢的生長發育及繁殖特性研究》。

（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“環境因素對光合作用強度的影響”的實驗進行命制，考查光合作用的知識點，以及科學探究的能力。

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打取若干小圓片，并設法抽去其中的氣體，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度和不同溫度下，一段時間后，觀察燒杯中小圓片上浮的情況，并記錄上浮的葉片數，實驗結果如表5。

表5 探究光合作用影響因素

（1）本實驗的對照組是???________________。

（2）燒杯1和燒杯2作為一組對照實驗，實驗變量為__________。其中，燒杯1中的小圓片出現上浮現象，是因為葉肉細胞在進行 ______________________ 作用，產生了 __________。

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

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

_________________________________?。（2分）

（5）根據上述實驗，你認為蔬菜大棚想要提高作物產量，應該采用什么措施？

____________________________________________________________________________________________?????。（2分）

說明：光合作用是初高中銜接的重要知識點，本題利用高中教材中“環境因素對光合作用強度的影響”的實驗為素材進行命題。

（五）創新課本實驗

在教學過程中，教師可以創新教材中原有的一些探究實驗，并以改進后的實驗作為命題素材。如例5就是對人教版生物學七年級上冊第123頁的“光合作用產生氧氣實驗”的實驗裝置進行改進，并以此作為命題素材。

例5：（10分）圖甲為某生物興趣小組設計的光合作用的實驗裝置，瓶中裝有碳酸氫鈉溶液（提供二氧化碳）和金魚藻。將整個裝置放在陽關充足的地方照射，金魚藻光合作用產生了氣體，氣體產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.圖乙是實際的實驗裝置，當瓶口約有2厘米高度的氣體空間時，迅速打開瓶塞，將帶火星的木條伸進去，便可看到木條復燃（如圖丙所示）。

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

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

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

II.該興趣小組還用不同質量分數的碳酸氫鈉溶液和金魚藻進行實驗，實驗結果如表6：

表6 探究金魚藻的光合作用

（1）該實驗研究的變量是_________________________________??。

（2）該實驗探究的問題是____________________。

（3）根據實驗結果分析得出的結論是__________________________________

_____________________________________________________________________________???。（2分）

說明：筆者利用創新的實驗裝置進行“光合作用產生氧氣”的實驗教學，并以此裝置作為命題的情境。

三、科學設問，關聯立意和情境

（一）設問的科學性

設問時要圍繞立意，即要參照表1中科學探究的基本目標，實驗探究題設問時，可以圍繞變量、對照實驗、實驗結論、數據分析、拓展延伸、實驗評價進行設問，如例2的第（1）小題圍繞變量和對照實驗設問，第（2）小題圍繞得出結論設問，第（3）小題圍繞數據分析設問，第（4）小題圍繞拓展延伸設問。

（二）設問的層次性

設問要層層遞進，設問時應呈現由低層次到高層次的趨勢，貼近學生由淺入深的思維習慣，學生的思維能力沿著試題的線索發生同步變化，提高試題效度。如例1的第（1）小題圍繞書本探究實驗綠色植物光合作用的條件和產物設問，屬于基礎知識，難度小;第（2）小題考查提出問題和對照實驗的設計，難度較小;第（3）（4）（5）小題屬于拓展延伸，難度較大;第（6）小題考查學生的綜合運用能力，難度很大。

（三）設問的啟發性

試題的設問要真正體現思考性，讓學生要在分析試題情境的基礎上進行判斷才能得出結論，還要設定一定比例的能夠啟發學生思維的問題。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）小題都屬于能啟發學生思維，有利于發展學生科學探究素養的設問。

四、反復磨題，查證推敲

試題命制好后，要反復地檢查和推敲。首先要通讀試題，推敲文字表述的邏輯性、嚴謹性、科學性和簡潔性。如例3中表3的信息是引用于一道高考模擬題，在磨題時，要查資料確認表中的數據是否科學準確;例4的題干是經過反復修改，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在磨題時題干中補充了“碳酸氫鈉提供二氧化碳”，使表述更嚴謹，促進學生理解。其次是檢查，檢查題目立意是否符合表1中科學探究的基本目標;檢查題目的設問是否科學合理，參考答案是否準確全面。

五、測試定稿，精益求精

實驗探究題是檢測學生科學探究這一核心素養是否得到發展的重要題型，作為生物教師不僅要教授實驗探究相關知識，更要會評價學生的科學素養是否得到發展，那么進行原創題命制訓練是最好的手段。原創題命題難度大，可按照確定立意、選擇情境、科學設問、反復磨題、測試定稿等五個步驟進行命制。

[?參??考??文??獻?]

[1]周麗娜.例談初中生物學核心素養的課堂情景創設[J].中學生物學，2018，34（4）：21-22.

[2]朱曉燕.初中生物學業水平測試中的情境命題研究[J].中學生物教學，2011，3：57-59.