摘要 通過幾道人教版初中生物教材探究實(shí)驗(yàn)的紙筆測(cè)試命題案例,旨在探討如何通過紙筆測(cè)試考查學(xué)生的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞 初中生物 實(shí)驗(yàn)考核 紙筆測(cè)試 實(shí)驗(yàn)探究能力
中圖分類號(hào) G633.91
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B
《生物學(xué)教育展望》一書中把生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χx為:“生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕▽?duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)的處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、總結(jié)與報(bào)告”。如何考核學(xué)生的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ?有些老師嘗試使用操作、口試、筆試、設(shè)計(jì)與報(bào)告等形式,其中,作為實(shí)驗(yàn)考核最傳統(tǒng)和最重要的手段之一,紙筆測(cè)試(筆試)在評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力中起著不可替代的作用。杜遂成的研究指出,紙筆測(cè)試主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握情況,實(shí)驗(yàn)題的設(shè)計(jì)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析等都可以涉及到,它較全面地考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握情況,面對(duì)新問題的解決能力。
為了落實(shí)2001年版《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中“生物教學(xué)不僅是教師講解和演示的過程,也是師生交往、共同發(fā)展的互動(dòng)過程。教師必須向?qū)W生提供更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生親自參與和實(shí)踐?!焙汀敖處煈?yīng)結(jié)合探究活動(dòng)的全過程評(píng)價(jià)學(xué)生的探究能力”要求,筆者希望通過人教版初中生物教材的3個(gè)不同類型的探究,結(jié)合廣州市部分已經(jīng)實(shí)施的紙筆測(cè)試原創(chuàng)題,和老師們一起探討一下如何通過紙筆測(cè)試來評(píng)價(jià)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
1 “花生果實(shí)大小的變異”實(shí)驗(yàn)的紙筆測(cè)試
探究題目:花生果實(shí)大小的變異,人教版初中生物學(xué)八年級(jí)下冊(cè)第41頁。此探究很適宜教師組織學(xué)生在課堂上實(shí)施,并通過小組合作學(xué)習(xí)方式獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并通過直方圖等形式處理和分析數(shù)據(jù)。因此,紙筆測(cè)試題考核重點(diǎn)在學(xué)生收集和處理信息、分析和解決問題的能力。
(廣州市2008年初中結(jié)業(yè)考試生物)47,在“探究花生果實(shí)大小的變異”實(shí)驗(yàn)中,甲小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是:
第一步:在大花生和小花生中分別挑選個(gè)頭較勻稱的10粒進(jìn)行測(cè)量。
第二步:測(cè)量花生果實(shí)長軸的長度,以毫米計(jì),四舍五入,如11.5 mm,記作12 mm。
第三步:將所測(cè)結(jié)果填入表格中。
(1)乙小組的同學(xué)在研究了甲組的設(shè)計(jì)方案后,認(rèn)為有一些缺陷,請(qǐng)你幫忙找出來。_______________________________________________________
(2)表1是丙小組測(cè)量結(jié)果的記錄,請(qǐng)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)完成“花生果實(shí)在不同長度范圍內(nèi)的分布狀況柱形圖”(圖1)。
(3)在相同條件下種植的大小花生,正常情況下,大花生果實(shí)長度的平均值大于小花生果實(shí)的平均值,這種差異主要是由___________引起的。
(4)基因組成相同的大花生,果實(shí)的長度有長也有短,這主要是由___________引起的。
參考答案:(1)一是:要隨機(jī)取樣。二是:樣品要有足夠數(shù)量,不要少于30粒 (2)說明:補(bǔ)充圖1上36~40、41~45數(shù)據(jù)的直方圖 (3)遺傳物質(zhì)的差異
(4)環(huán)境
2 “測(cè)定某種食物中的能量”實(shí)驗(yàn)的紙筆測(cè)驗(yàn)
探究題目:“測(cè)定某種食物中的能量”,人教版初中生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)第23頁。此探究材料容易準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)器具卻不是現(xiàn)成的,需要師生共同制作,甚至根據(jù)教材進(jìn)行改造。探究過程中需要學(xué)生觀察、記錄、計(jì)算、分析數(shù)據(jù),是一個(gè)可以考核學(xué)生“了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理,選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料和正確使用儀器、試劑,規(guī)范的進(jìn)行操作,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫出相應(yīng)結(jié)論,初步學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法解決一些問題”的好案例。
(2008-2009下學(xué)期廣州市蘿崗區(qū)七年級(jí)期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)生物題)46,在“測(cè)定某種食物中的能量”探究中,某小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)根據(jù)圖2準(zhǔn)備、安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在錐形瓶中注入30 mL水,插入溫度計(jì)(溫度計(jì)下端浸入水中)并測(cè)量水溫。
(2)分別稱量一粒花生仁和核桃仁的重量,并分別放到火焰上燃燒。
(3)將剛剛?cè)紵幕ㄉ屎秃颂胰时M快放到錐形瓶底部。待其完全燃燒到不再燃燒后,測(cè)量水溫。
(4)重復(fù)操作三次,分別測(cè)量三?;ㄉ屎秃颂胰实闹亓浚涗浧淙紵?、后的水溫,將獲得的數(shù)據(jù)填入表2:
請(qǐng)根據(jù)探究過程回答:
(1)實(shí)驗(yàn)中通過測(cè)量食物燃燒放出的熱能,來測(cè)定______________________。燃燒花生仁和核桃仁都使得錐形瓶中的水溫上升,說明花生仁和核桃仁中都______________________。
(2)實(shí)驗(yàn)裝置中一定要用易拉罐嗎?___________。還可以使用___________等。
(3)怎樣才能做到盡量減少花生仁和核桃仁燃燒中能量的丟失?_________________________________。
(4)兩顆重量同樣為0.88 g的花生仁燃燒,錐形瓶中的水溫變化卻不同,可能原因是:_________________________________。
(5)根據(jù)教材提示:1 mL水每升高1℃,需要吸收4.2 J的熱能,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出0.99 g核桃仁、0.71 g花生仁中所含的能量分別是___________J、___________J。
參考答案:(1)食物中能量的多少含有能量
(2)不一定 陶罐、硬紙盒、塑料瓶等
(3)花生仁和核桃仁要干燥:將燃燒的花生仁和核桃仁盡快放到錐形瓶底部,操作動(dòng)作要快:實(shí)驗(yàn)裝置(易拉罐)不能散熱太快:花生仁和核桃仁的燃燒要充分
(4)核桃仁本身能量含量不同:核桃仁干燥程度不同:操作者操作過程快慢不同
(5)8316 6930
3 “螞蟻的通訊”實(shí)驗(yàn)的紙筆測(cè)驗(yàn)
探究題目:“螞蟻的通訊”,人教版初中生物學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第39頁。此探究由于種種主客觀原因,難于在課堂實(shí)施,需要教師發(fā)動(dòng)學(xué)生在課外探究,相互交流探究體會(huì),共同體驗(yàn)。紙筆測(cè)試題的考核重點(diǎn)是生物知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的銜接、聯(lián)系。
(2008-2009學(xué)年蘿崗區(qū)八年級(jí)生物上冊(cè)單元檢測(cè)一)47,廣州開發(fā)區(qū)中學(xué)的黃雅楠同學(xué)在學(xué)習(xí)了“社會(huì)行為”這節(jié)課后,按照課本的要求對(duì)“螞蟻的通訊”進(jìn)行了三次探究,探究過程如下:
第一次:一天中午,我?guī)е恍“灨尚己蛶讐K厚紙片來到一棟高樓背后一株大樹下,樹下有個(gè)比較大的蟻穴。首先,我在離蟻穴約15~25 cm的位置撒下一些餅干屑,然后將紙條鋪在餅干屑面對(duì)蚊穴的地方,由于怕風(fēng)吹走這些紙片,我就用幾顆小石子把它們固定住了。我最初的設(shè)想是幾分鐘后螞蟻都會(huì)爬上紙片,可螞蟻并沒有爬上去,我的第一次嘗試宣告失敗了。
第二次:這次我準(zhǔn)備了一些已經(jīng)切成碎塊的雪梨和蘋果,還有2張紙片,這些紙條已事先用糖水浸泡過,并且比第一次所選用的紙片更加薄。用糖水浸過的紙條對(duì)螞蟻的吸引力果然很強(qiáng),紙片剛剛鋪好,一只螞蟻就踏上紙片,陸陸續(xù)續(xù)越來越多的螞蟻也爬上了紙片,接著我把螞蟻爬過的紙條裁剪成小塊的紙片,再將這些小紙片鋪成一格圓形,并在圓形的中央放置了幾塊水果。接下來出現(xiàn)的情況讓我十分高興。我懷著激動(dòng)的心情,雙眼緊緊地盯著蟻穴。果然,有幾只螞蟻很快地踏上紙片繞著那個(gè)紙片鋪成的圓圈不停地爬著,有的爬了七八圈才發(fā)現(xiàn)不對(duì)勁,朝中間爬去,有的則繞著圓圈爬了二十幾圈。第二次嘗試成功了。
(1)你認(rèn)為黃雅楠同學(xué)第一次嘗試失敗的原因是什么?____________________________________________。
(2)針對(duì)第一次嘗試的失敗,黃雅楠同學(xué)做了一些改進(jìn),這些改進(jìn)有什么好處?____________________________________________。
(3)黃雅楠同學(xué)把螞蟻爬過的紙條裁剪成的小紙片鋪成了一個(gè)圓形,如果鋪成半圓形、8字形可以嗎?___________。在圓形中間放置的幾塊水果的作用是___________。
(4)從黃雅楠同學(xué)探究螞蟻的通訊過程中,你受到了什么啟發(fā)?____________________________________________。
參考答案:(1)紙片太厚成為螞蟻爬上去的障礙,紙片沒有氣味,不足以吸引螞蟻爬上去
(2)紙片更薄便于爬行;紙片浸過糖水對(duì)螞蟻的吸引力更強(qiáng)
(3)可以;對(duì)照,檢測(cè)螞蟻氣味的通訊作用
(4)略
因?yàn)椤拔浵伒耐ㄓ崱碧骄繉?duì)時(shí)間、空間要求較高,同時(shí),不同學(xué)生制定的探究計(jì)劃可能有很大不同,對(duì)這種類型的探究如何考核呢?筆者認(rèn)為此類探究重在讓學(xué)生參與、感受,如果能寫出探究報(bào)告則會(huì)更從中獲益(黃雅楠同學(xué)將此探究的過程及感受記錄下來,寫成“從探究活動(dòng)中成長——探究螞蟻的通訊”一文,發(fā)表在《中學(xué)生物學(xué)》2006年第10期13~14頁)??己藭r(shí),教師應(yīng)該提供某些個(gè)性化的探究過程,讓學(xué)生進(jìn)行分析、體驗(yàn),旨在落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)中教師在引導(dǎo)和組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意課內(nèi)外活動(dòng)相結(jié)合。教師應(yīng)打破課堂內(nèi)外的約束,有計(jì)劃地安排好需要較長時(shí)間才能完成的活動(dòng),包括必要的調(diào)查、訪問、參觀等,充分利用多種教學(xué)資源,保證活動(dòng)時(shí)間的落實(shí)?!?/p>
生物學(xué)是一門集實(shí)驗(yàn)性、實(shí)踐性及科學(xué)性于一身的自然科學(xué),它不僅是眾多事實(shí)和理論,也是一個(gè)不斷探究的過程。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物教學(xué)的一個(gè)不可分割的重要組成部分,它是幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí),由具體思維到抽象思維飛躍的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)式教學(xué)的最有效的方式。各種版本的初中生物教材上都有許多探究實(shí)驗(yàn),生物教師應(yīng)該認(rèn)真組織實(shí)施,并通過考核來促進(jìn)教學(xué)。