2009—2012年高考生物（福建卷）實驗與探究能力考查的特點分析

俞如旺 林 帆

《普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱》（以下簡稱《考試大綱》）規(guī)定了高考生物科的能力考查要求，包括理解能力、實驗與探究能力、獲取信息的能力和綜合運用能力。[1]其中實驗與探究能力是探究性學習的一個重要組成成分，體現新課程倡導探究性學習的基本理念。依據《考試大綱》和余文森等編寫的《新課程生物學科高考能力標準（含試題標準）解讀》，可將生物實驗與探究能力分為4個基本要素：基礎實驗技能與方法，驗證實驗能力，探究實驗能力，評價實驗能力?，F將各要素能力要求及其觀察點進行歸納和整理，結果如表1。

由表1可知，《考試大綱》提出的實驗與探究能力具有其獨立的概念內涵。實驗與探究能力是指能夠利用掌握的生物學知識和生物實驗技能去驗證、解釋或探究各種生物學問題的能力。[2]福建省從2006年起全面實施高中新課程改革方案，并自2009年開始實施新課程高考，所有學科均由福建省自主命題。為了解高考福建生物卷在考查實驗與探究能力方面所做的嘗試，筆者對2009—2012年的高考福建生物卷進行有關統(tǒng)計和分析。基于表1對實驗與探究能力4個要素的能力要求及其觀察點的界定，統(tǒng)計試題每一設問的分值、難度值，歸納試題的問題情境及呈現形式，并從分值控制、難度設計和情境設置三方面分析其命題考查特點。

表1 實驗與探究能力各要素的能力要求及其觀察點[1][2][3]

1 實驗與探究能力考查的分值分布

分類統(tǒng)計2009—2012年福建生物卷中考查實驗與探究能力的4個組成要素在不同題型中的分值分布，結果如表2。

1.1 實驗與探究能力各要素考查的特點分析

表2 2009—2012年福建生物卷考查實驗與探究能力的分值分布

1.1.1 對實驗與探究能力考查的分量增加

根據表2統(tǒng)計的實驗與探究能力考查的分值，呈增加趨勢，2011年和2012年均達到28分，占生物卷總分（80分）的35%，體現了對實驗與探究能力考查的重視。生物學是以實驗為基礎的自然科學，實驗是研究生物學的一種基本方法，實驗能力是生物學科能力中最重要的能力之一。探究則是學生認識生命世界、學習生物學課程的有效方法。重視生物學實驗能力和探究能力的考查，不僅體現了生物科學素養(yǎng)，也體現了以能力立意進行人才選拔的高考命題指導思想。

1.1.2 重視對基礎實驗技能與方法的考查

《考試大綱》在必考內容中明確規(guī)定了16個實驗，這16個實驗是高中生物必修模塊經典的生物學實驗，做好這些實驗是鞏固高中生物學課程的基礎，也是生物學課程價值的必然訴求。其中涉及大量生物學實驗的基礎方法和技能，是進一步開展驗證性實驗、探究性實驗的基礎，對其考查具有重要的、不可或缺的意義。連續(xù)4年，福建生物卷考查基礎實驗技能與方法均為6分（占7.50%）。細心分析這些試題，不難發(fā)現試題透露出讓“做實驗”比“背實驗”的考生先得分、得高分的命題特點，這對于引導考生做好《考試大綱》規(guī)定的每一個實驗具有重要的意義，其目的就是為了引導高中生物實驗教學回歸正常狀態(tài)，而不是教師“講實驗”，考生“背實驗”。

1.1.3 重視驗證性實驗，強調應用已學知識和技能驗證生物學事實的能力

表2中數據顯示，4年來福建生物卷實驗與探究能力考查分量的增加主要體現在驗證性實驗的考查上。驗證性實驗類試題要求考生能夠在新的實驗情境下應用已學的知識對實驗進行解釋、分析和處理。這種考查形式體現能力要求，考生必須在解決實際問題中靈活應用所學知識。

1.1.4 評價實驗能力考查的分值較少

根據1956年版布魯姆教育目標分類學關于認知領域的分類，評價屬于最高認知層次。評價是為了特定目的對材料和方法的價值做出判斷，使用評估的標準對其符合準則的程度做出定量和定性的判斷。[4]4年來，福建生物卷對評價實驗能力的考查較少，僅在2011年考查了3分。分析其原因可能是：其一，評價屬認知水平的最高層次，能力要求較高，在當前降低高考考試難度的大背景下，評價實驗能力不會成為主要的考查對象；其二，紙筆測驗不易開展對評價能力的考查。比較近些年各省市高考新課標卷，發(fā)現評價能力的考查均為少見。究其原因，可能與考查手法不成熟或紙筆測驗不易開展有關；其三，評價能力的考查可能對高考閱卷工作提出了更高的要求，評卷的主觀性和高考的公平性如何達到統(tǒng)一是首先需要解決的問題。盡管評價能力的考查存在諸多障礙，但我們仍可相信：評價實驗能力在實驗與探究能力考查中具有重要的意義，隨著考試與測量技術的發(fā)展，評價實驗能力的考查力度應會逐步提高。

1.2 實驗與探究能力考查的題型功能分析

1.2.1 基礎實驗技能與方法可以在不同題型中考查

2009年、2010年福建生物卷對基礎實驗技能與方法的考查是通過一道6分的選擇題完成的，2011年、2012年是6分的填空題。2009年第1題用選擇題考查了考生對4個基礎實驗的掌握情況。2010年第3題考查一個實驗，但是從不同角度（實驗原理、方法、步驟等）進行考查。2011年以填空題形式，圍繞染色劑的使用方法考查考生對4個基礎實驗的理解和掌握，3個填空，每空2分，這種形式有利于難度控制。2012年做進一步嘗試，將基礎實驗技能與方法的考查滲透到實驗大題中，要求考生將所學基礎實驗的基本原理和方法應用于特殊實驗情境中，解決實際問題，其考查手法巧妙、靈活，使基礎實驗與生物學實驗設計的考查渾然一體，凸顯能力立意。

1.2.2 驗證、探究和評價等實驗能力主要以填空題型考查

根據表2發(fā)現，4年來驗證實驗能力、探究實驗能力和評價實驗能力的考查只在填空題中出現。究其原因，是由這三種能力本身的考查特質以及題型的功能決定的。驗證實驗能力要求考生能夠利用所學的生物學知識、實驗思想對生物學事實進行驗證，對實驗現象和結果進行預測（判斷）解釋、分析和處理；探究實驗能力要求考生能對一些生物學問題進行初步探究并正確設計實驗，掌握實驗設計和研究方法的一般原則，包括應用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法；評價實驗能力要求考生能對實驗設計、方法和步驟的科學性、合理性做出正確的判斷與評價，具備初步修改實驗的能力。這些能力的考查都需要一個較為完整的實驗情境，通過多層次、多角度設計問題，刺激考生發(fā)生認知，并通過考生的外顯行為判斷其能力水平。

選擇題適合考查考生對基本知識的識記、領會和簡單應用能力，但對復雜思維過程的考查較為欠缺。利用填空題可以更加深入細致地考查考生實驗與探究思維，如實驗原理、材料選擇、操作步驟、結論分析等方面的理解和應用。通過觀察考生對填空題的解答，可發(fā)現其對知識的領會、應用水平以及在實驗中科學思維的具體過程。由此可見，填空題能為測量驗證實驗能力、探究實驗能力和評價實驗能力提供更大的操作空間。

2 實驗與探究能力考查的難度控制

統(tǒng)計2009—2012年福建生物卷中考查實驗與探究能力各要素的試題難度值，結果如表3和圖1。

表3 近4年福建生物卷考查實驗與探究能力各要素的難度值

圖1 近4年福建生物卷考查實驗與探究能力總體難度值

由表3和圖1可以看出，2009年至2012年福建生物卷的總體難度值逐年增高，即試卷難度下降，分析其可能的原因主要有：第一，受近年考生數下降以及大學招生數提高的影響，命題之初就對難度值做了相應設計，如近4年福建省理科綜合考試說明均規(guī)定了生物學科的難度設計范圍為0.60～0.65；第二，近4年福建生物學試卷增加了一些圖示、圖表試題，由于圖表的表示更為直觀明顯，考生更易做出正確的判斷，使難度下降；第三，新課程實施以來，實驗和探究性學習引起師生足夠重視，加大了教學力度，考生對實驗探究能力的掌握也得到較大提高。盡管試題難度下降，但試題仍然表現出了較高的區(qū)分度，說明試題質量較高，體現了高考的選拔功能和新課程教學改革的統(tǒng)一。

3 實驗與探究能力考查的情境設置

3.1 實驗與探究能力考查的情境內容

近4年福建生物卷實驗與探究能力考查的問題情境設置及其能力要素考查情況如表4。

3.1.1 基礎實驗技能與方法的考查從“直接”考查轉向“間接”考查

2009年至2011年基礎實驗技能與方法的考查都是直接考查考生是否掌握相關基礎實驗的原理、操作及方法，2012年則是將其融入探究實驗問題的情境，要求考生能夠在新的實驗情境中，靈活應用已經掌握的基本實驗原理和方法去解決新問題，充分體現對實驗能力的考查。

3.1.2 驗證、探究實驗能力考查突出體現生物科技和社會生產生活的聯系

除2009年以外，驗證、探究實驗能力考查的試題內容均與科學技術、社會生產、生活健康相關聯。試題關注現代生物科技發(fā)展對社會生產生活的影響，將基礎知識與基本技能置于真實問題情境中進行考查。內容涉及生態(tài)環(huán)境問題，如“甲藻與赤潮發(fā)生機理”；涉及健康問題，如“雙酚A對中國林蛙精巢發(fā)育的影響”和“IL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用”；涉及漁業(yè)生產問題，如探究“大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性“等。這些試題在著重考查實驗能力的同時，引導考生關注生命科學在社會生產、生活中的應用。

表4 近4年福建生物卷問題情境及實驗與探究能力考查要素

3.1.3 實驗探究背景選材取自可靠的科技論文

除2009年以外，驗證、探究實驗能力考查的試題背景均取自可靠的科技期刊論文。2010年福建卷26-I題取自“幾種環(huán)境因子對高生物量赤潮甲藻——東海原甲藻光合作用的影響”（《海洋科學》2009年第12期）；2011年福建卷26-I題取自“rhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制機制研究”（《沈陽部隊醫(yī)藥》2009年第1期）和“RhIL-18對核輻射誘導小鼠脾細胞凋亡的抑制作用”（《解剖科學進展》2008年第2期）兩篇文章；2012年福建卷26-I題取自“大菱鲆消化酶的活力”（《中國水產科學》2005年第1期）；2012年福建卷26-II題取自“雙酚A對中國林蛙精巢芳香化酶和雌激素受體的影響”（《陜西師范大學學報》2011年第7期）。以科技期刊論文為試題背景保證了試題的科學性、權威性和時效性，體現能力立意，提高了試題質量。

3.2 實驗與探究能力考查的情境呈現形式

生物學試題主要以文字、表格、圖示和圖表4種形式呈現題干信息。圖示主要包括示意圖、結構圖、概念圖等，圖表則包括柱形圖、曲線圖、餅圖等。歸納近4年福建生物卷考查實驗與探究能力的情境呈現形式結果如表5。

新課程高考以來，縱觀各省市高考生物卷，發(fā)現以表格、圖示、圖表等形式呈現的試題越來越多。近4年福建生物卷應用了較多的圖示和圖表來考查實驗與探究能力。究其原因，一方面是由生物學學科特性決定的，應用表格、圖示和圖表呈現實驗數據更為直觀、簡練，充分體現生物學科屬于自然科學的學科屬性；另一方面，生物學《考試大綱》能力要求中明確要求：“能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容”。以圖示、圖表呈現的試題也是能力考查的組成部分。試題以圖或表作為信息呈現的載體，可使試題呈現的信息更加豐富、精練、簡潔，不僅有利于考生迅速獲取試題信息，也有利于測量出考生思維的豐富性及發(fā)展?jié)撡|。

表5 近4年福建生物卷考查實驗與探究能力的情境呈現形式

4 結語

綜上，《考試大綱》對實驗與探究能力的考查提出了一系列明確、細致、操作性強的能力要素和測量目標。通過對近4年全國高考福建省生物試題的研究，結合高考人才選拔和對基礎教育反撥作用的現實訴求，對實驗與探究能力的考查提出如下建議：

第一，明確基礎實驗技能與方法、驗證實驗能力、探究實驗能力和評價實驗能力考查的內涵和外延?；A實驗技能與方法的考查應以《考試大綱》中規(guī)定的實驗為問題情境，以實驗的目的、原理、方法和操作步驟為測量目標，以基礎實驗技能與方法為問題解決途徑；驗證、探究、評價等更高層次能力要素的考查，應以社會領域和學術領域的熱點話題為問題情境，以生物學學科知識和能力為測量目標，以驗證實驗能力、探究實驗能力、評價實驗能力等為問題解決路徑，在思維層面考查考生科學探究能力。[5]

第二，恰當分布各能力要素的考查比重。重視基礎實驗技能與方法的考查，考查手法可以多樣，既可以是直接考查，也可以將其滲透到生物學實際問題中進行考查；既可以采用選擇題的形式，也可以采用填空題的形式。分值分布上，實驗探究試題應以驗證性能力考查為重點。在一道實驗與探究能力考查試題中，往往對基礎實驗能力、探究實驗能力、評價實驗能力的考查分值是有限的，而考查考生驗證實驗能力卻是廣泛而充滿變化的。因為將生物學基礎知識、原理和技能融合到生物學實驗探究問題情境中，考查考生是否能對實驗現象和結果進行正確的解釋、分析和處理，不僅體現了能力立意和生物科學素養(yǎng)，而且試題更顯“飽滿”，富有生命力。

第三，加強實驗探究題的難度控制。靈活應用多種手法控制實驗探究題的難度，保證試題難度的相對穩(wěn)定。發(fā)揮不同題型的作用、優(yōu)化試題語言表達、采用圖示圖表呈現試題情境、開發(fā)新的探究實驗能力考查手法等。

第四，以生物科技論文為背景素材命制實驗探究題是一個不錯的選擇。生物科技論文層出不窮，反映了現代生物科技的進步和發(fā)展。應用科技論文作為試題背景，既可以體現能力考查，又保證了試題的科學性、權威性和時效性。

[1]教育部考試中心.普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱（理科·課程標準實驗·2010年版）[M].北京:高等教育出版社.2008：135-136.

[2]余文森.新課程生物學科高考能力標準（含試題標準）解讀[M].福州:福建教育出版社.2012：18-39.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社.2003：7-9.

[4]B.S.布魯姆，主編.羅黎輝，等，譯.教育目標分類學，第一分冊：認知領域[M].上海：華東師范大學出版社.1986：27-29.

[5]林靜，劉恩山.生物學探究性試題的編制[J].生物學通報，2006，41（1）：46-48.