探析生物學非選擇題解題策略

謝志華

（三明第二中學，福建 三明 365000）

非選擇題是生物學高考的重要題型，在高考試題中占比大，其中針對生物學素養考查的試題，學生得分率一般不高。要解決這一問題，首先，必須研究試題，明確試題命制理念。《中國高考評價體系說明》指出：生物學高考試題應以情境為考查載體，核心素養為導向，關鍵能力是考查的重點。［1］其次，要了解學情。研究近年學生答題較為困難的高考非選擇題，可以發現，考查學科素養中的科學思維能力和實驗探究能力這兩個維度的試題一般使用長句表達，開放性強，要求學生能恰當地運用生物學專業語言呈現分析問題的思維過程、表述解決問題的方法。這種表述，不同于文學表達，是理科的表述，是說理的過程。這也是進行生物科學研究必不可少的能力。因此，在高中生物學教學中，筆者認真研讀《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》及《中國高考評價體系》等課程文件，針對學生解題中存在的問題，研究解題策略，旨在促進學生提升科學思維能力與科學探究能力。

一、推理判斷、解釋歸因類非選擇題解題策略

推理判斷、解釋歸因類非選擇題主要考查學生的科學思維能力。生物科學思維是對生命現象和生命活動規律的認知方式。要求學生基于事實、證據，合理運用思維方法對不同觀點提出質疑、批判，進而提出創造性見解，［2］這是解決問題的核心能力要求。

（一）例析推理判斷類試題解題策略

推理判斷類試題要求學生根據題目所提供的信息或者自變量等已知條件，聯系生物學規律、數學等有關學科規律，進行合理推理、運算及判斷，得出結果或結論的過程。［3］這是一種正向思維方式，由因推果。

此題考查的必備知識是：在尿液形成的生理過程中垂體釋放抗利尿激素，促進腎小管和集合管對水的重吸收。考查的關鍵能力是：分析和解釋探究實驗現象和結果。要求學生分析實驗操作（注射垂體提取物）與實驗結果（尿量減少）之間的關系是因為抗利尿激素的作用。學生需要梳理清晰的邏輯，組織含有多個關鍵點的文字，并正確表述分析過程：①因為垂體提取物中含有抗利尿激素→②抗利尿激素作用于腎小管和集合管，使得重吸收的水增多（尿液形成過程中，腎小管重吸收后，剩下未吸收的就是尿液）→③造成尿量減少。

（二）例析解釋歸因類試題解題策略

解釋歸因類試題一般要求學生對事實、現象進行分析和判斷，尋找原因和現象之間的關系，并用文字呈現思維過程。［3］這是逆向思維方式，由果溯因。

該題要運用逆向思維分析：首先分析光合作用速率的影響因素主要是光照、溫度及CO2濃度。根據題干信息可知：密閉小室，其他條件良好。并推斷：影響光合作用速率的不可能是光照和溫度，應是CO2濃度。由于光下一般光合作用速率會大于呼吸作用速率，從而光合作用消耗的CO2數量大于呼吸作用釋放的CO2數量，使得CO2濃度下降。因為CO2是光合作用的原料，故光合作用速率下降。但要運用正向思維答題：因為，在密閉容器內適宜光照下（此為題干提供的信息），植物光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使得密閉小室中CO2濃度降低（應闡述造成現象的內在原因、生物學原理），光合作用的原料減少，所以，光合作用速率下降。

總的來說，推理判斷和解釋歸因類試題要求學生要建立觀點、結論與證據之間的邏輯關系，或者說要探究現象與本質之間的關系。此類試題重視考查學生的邏輯思維能力及文字表達能力。

二、實驗探究、假說演繹類非選擇題解題策略

（一）例析實驗探究類試題解題策略

探究是指在觀察和實驗的基礎上提出生物學問題、形成猜想、做出假設、設計實驗方案、進行實驗及得出結論等過程。探究還包括對特定的生物學現象或事實，進行觀察、提問、討論交流等過程。［2］實驗探究類非選擇題一般考查學生能否在科學實驗與探索情境下，根據生物學原理、探究實驗的原則及方法，設計實驗方案，分析、得出實驗結果與結論。

該題解題策略是：根據題目中所給的相關信息，以及免疫學相關原理“體液免疫是以抗原刺激下產生的抗體來發揮免疫效應的”。預期實驗結果：實驗組破壞了腦-脾神經通路，則降低小鼠的體液免疫能力。注射抗原后，產生的相應抗體更少。而對照組結構完整，體液免疫能力高，所以產生的抗體更多。此外，應掌握實驗設計思路的一般寫法：1.選擇同質研究對象（如根據質量、生長期、健康狀況或體重等）進行分組、編號。2.根據單一變量原則、等量原則等設計與分別施加自變量。3.各組置于相同且適宜的環境中培養或飼養一段時間，檢測因變量。4.預期實驗結果。若為驗證實驗，則實驗結果符合實驗預期。若為探究實驗，則至少出現兩個以上的實驗結果，分別對應不同的假設。

現行的高考生物學試題一般要求學生書寫實驗設計思路，一方面是要考查學生能否正確運用科學的、專業術語進行表述。另一方面是考查學生答題思路是否具有科學性及邏輯性。相比于要求書寫實驗步驟、設計思路等，對實驗操作的細節一般要求不高，主要體現對科學思維能力的考查。

（二）例析假說演繹類試題解題策略

假說演繹法是科學研究的重要研究方法之一，在遺傳規律發現史中發揮重要的作用。假說演繹法體現了數學思維、建模思維及邏輯思維等典型的科學思維，它是高考生物考查的重要內容之一，也是大多數學生薄弱之處。

該題主要考查學生對假說演繹法、自由組合定律及伴性遺傳規律的理解，以及設計實驗、解決實際問題等能力，體現考試評價的基礎性、綜合性及應用性。第2 小題有關控制眼色的基因是否在X 染色體上的解題策略是：運用假說演繹法，先假設控制眼色的基因在X 染色體上，演繹推理可能的實驗結果是子代雌蠅全為紅眼，雄蠅全為紫眼。預期的結果與事實不符合，說明假設不成立。第4 小題要求設計實驗證明控制眼色的基因不在Ⅱ號染色體上。由于已知翅形基因位于Ⅱ號染色體上，也就是要證明控制眼色和翅形這兩對基因的遺傳是否符合自由組合定律。一般可以設計測交或自交方案，或者根據題意選擇其他可判斷的組合，通過后代的性狀表現進行判斷。由于題目沒有提供雙隱類型，不能測交，因此設計自交方案（注意：由于此題研究對象是動物，不能進行自交，應進行同一代性狀相同的雌雄個體交配）。根據假說演繹法推測后代性狀及表現時，要注意結合“純合致死”這一題目信息，所以后代的9:3:3:1 變成6:2:3:1。

運用假說演繹法進行遺傳實驗推斷時，要重視測交實驗的重要價值。測交是將被測的個體與隱性純合子交配，由于隱性個體只產生一種隱性配子，所以，測交后代的性狀及比例就取決于被測個體產生的配子類型及比例。通過觀察統計測交后代的性狀及比例，可以推斷被測個體產生的配子類型及比例，從而判斷親本的基因型，或者基因在染色體上的位置。此外，設計遺傳學實驗方案時，要特別注意對于后代數量較少的生物，如哺乳動物，一般要隨機選擇多個個體進行交配，方可排除偶然性，得出可靠的概率，這也是數學規律的要求。

總之，不論是推理判斷類、解釋歸因類非選擇題，還是實驗探究類及假說演繹類等非選擇題，突出考查科學思維與科學探究等方面的生物學學科素養。即考查學生在面對生物學相關的真實問題時，是否具有以正確的思想價值觀念、生命觀念為指導，合理運用生物學相關知識、思維方式與探究方法，高質量地認識問題、分析問題、解決問題等綜合品質。［2］這既是高中生物學課程目標，也是高考生物學評價目標，體現了生物學科的理科性質以及實驗學科的鮮明特點。