生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),實(shí)驗(yàn)是生物科學(xué)最基本的研究方法?!渡镎n程標(biāo)準(zhǔn)》的總目標(biāo)要求幫助學(xué)生初步具有生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能、一定的科學(xué)探究和實(shí)踐能力,養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣,突出強(qiáng)調(diào)要“引導(dǎo)并組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)”和“加強(qiáng)和完善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)”,并且把“科學(xué)探究”列為三大課程理念之一,排在十大主題之首。如此,“科學(xué)探究”就突破性地成為了生物課程的核心內(nèi)容。對(duì)“科學(xué)探究”的考查,也將是各類生物測(cè)試中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
一、考查設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)?zāi)硞€(gè)環(huán)節(jié)的能力
《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于“科學(xué)探究”的標(biāo)準(zhǔn)要求主要是為了促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變,體驗(yàn)科學(xué)過程與科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。結(jié)合歷次試卷分析來看,考查一個(gè)完整的探究過程是不實(shí)際的,學(xué)生對(duì)于探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不能從多方面考慮周詳,難度很大。因此,我們的試卷總是選取某一個(gè)方面的探究能力進(jìn)行考查。
(1)考查發(fā)現(xiàn)問題的能力。新課改對(duì)于學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問題的能力的要求是:能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與生物學(xué)有關(guān)的問題,并能用書面形式記錄下來。在進(jìn)行科學(xué)探究時(shí),只有明確了探究的對(duì)象,才有可能進(jìn)一步探索。
例1:小明在某實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案為: 將甲乙兩組落葉都進(jìn)行滅菌處理,甲組放在無菌條件下,乙組接種細(xì)菌后放在無菌條件下。實(shí)驗(yàn)前小明必須先將落葉分成甲乙兩組。實(shí)驗(yàn)過程中滴加蒸餾水,使樹葉保持濕潤(rùn)。該實(shí)驗(yàn)要研究的問題是( ):A. 細(xì)菌對(duì)植物遺體的分解作用、B. 水分對(duì)植物遺體的分解有影響、C. 植物遺體的分解的環(huán)境因素、D. 滅菌對(duì)植物遺體分解所起的作用。
分析:落葉相同,所含的水分相同,唯一不同的是一個(gè)是無菌條件,一個(gè)是接種細(xì)菌,從而得出該實(shí)驗(yàn)主要研究問題是細(xì)菌對(duì)植物遺體的分解作用。
對(duì)于這種考查發(fā)現(xiàn)問題能力的試題,其基本的解題思路是:認(rèn)真閱讀試題,審查題目表達(dá)的意思,理清楚需要研究的問題對(duì)象,分析題目中提供的條件,經(jīng)過大腦思維處理,從而在大腦中形成一個(gè)與生物學(xué)有關(guān)的科學(xué)問題,最后把問題準(zhǔn)確表達(dá)出來。在教學(xué)中,要注意從日常生活中發(fā)現(xiàn)素材,從科普新聞中挖掘素材,結(jié)合學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知水平,有意識(shí)地設(shè)置問題情境,培養(yǎng)學(xué)生提出問題和針對(duì)問題作出猜想、假設(shè)的能力。
(2)考查解決實(shí)際問題的能力。探究型試題考查不僅是簡(jiǎn)單的記憶,條目的背誦(科學(xué)探究的一般過程或基本要素),更重要的是考查運(yùn)用已有知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在試題的命制過程中,考查的往往是實(shí)驗(yàn)器材的選用、實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、選出控制變量、設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行觀察、調(diào)查和實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的可靠性等方面。在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,要注意培養(yǎng)問題意識(shí)及分析能力和應(yīng)用知識(shí)能力,激發(fā)起自身的創(chuàng)新精神和科學(xué)探究能力。解答實(shí)驗(yàn)探究題的關(guān)鍵是掌握探究的方法,了解探究的全過程,熟練運(yùn)用各種探究方法,如“控制變量法”等,以不變應(yīng)萬變解答提高性的題目。
二、考查從資料中收集和處理信息的能力
分析歷年來的“科學(xué)探究”題,多以書本上出現(xiàn)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、生物科學(xué)發(fā)展史上的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或生物科學(xué)的新進(jìn)展為背景。題目的情境設(shè)置很新穎,但只要抓住基本原理,結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí),就不難得出正確的答案。所以,我們?cè)谑谡n過程中,可以通過大量的事例以及故事來引出要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。例如,在考試過程中,就經(jīng)常出現(xiàn)給學(xué)生許多資料和數(shù)據(jù),要求學(xué)生對(duì)這些資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行探索、分析的題目,考查同學(xué)們收集信息和處理信息的能力。
例2 :我國(guó)在控制“SARS”病流行方面已取得了階段性的勝利。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)和了解的實(shí)際情況,回答下列問題:①現(xiàn)已確定該病的病原體是( )。②北京的某一居民樓發(fā)現(xiàn)“SARS”病人以后,此樓的所有居民全部隔離,這是為( )。③在醫(yī)院治療“SARS”病人的過程中,所有和病人接觸的醫(yī)生和護(hù)理人員都必須穿隔離衣、戴口罩和防護(hù)眼鏡,這是為了( )。④我國(guó)中醫(yī)專家及時(shí)在網(wǎng)上和中央電視臺(tái)發(fā)布了預(yù)防“SARS”的藥方,是為了( )。
分析:本題提供了有關(guān)曾經(jīng)非常轟動(dòng)的“SARS”病流行作為背景,學(xué)生對(duì)于該疾病在日常生活中了解的很多,再結(jié)合書本上傳染病這一節(jié)的學(xué)習(xí),以此來考查學(xué)生對(duì)信息的處理和分析能力。
例3:某同學(xué)調(diào)查了一片森林中哺乳動(dòng)物和鳥類瀕?;蚴艿酵{的原因,如下所述:
原因 哺乳動(dòng)物 鳥類
偷獵 30% 20%
棲息地喪失 35% 60%
外來物種的影響 15% 7%
其他原因 20% 13%
請(qǐng)根據(jù)內(nèi)容回答問題:①在坐標(biāo)內(nèi),繪出這片森林中哺乳動(dòng)物和鳥類瀕危或受到威脅的原因比較的柱形圖。②如果給你一筆5萬元的動(dòng)物保護(hù)資金,請(qǐng)你提出1至2項(xiàng)保護(hù)哺乳動(dòng)物或鳥類的具體措施,簡(jiǎn)要說明你的措施和經(jīng)費(fèi)使用方案。
分析:本題考查的內(nèi)容與數(shù)學(xué)學(xué)科中的坐標(biāo)圖的知識(shí)有密切的關(guān)系。用生活中的真實(shí)材料命題,讓學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)解決問題,主要涉及將表格內(nèi)容轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)圖,同時(shí)考查學(xué)生設(shè)計(jì)一筆資金使用方案的能力,培養(yǎng)學(xué)生整體統(tǒng)籌的能力。
總之,探究型試題的解決過程就是一個(gè)問題的提出、問題的分析、問題的解決的過程,它是一個(gè)學(xué)生積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)的活動(dòng)。教學(xué)的過程中,生物探究型試題大多數(shù)都必須通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。在近幾年的升學(xué)考試中,綜合考查學(xué)生探究能力的試題,不論是從量上還是從考查知識(shí)的深度和廣度上都在逐年提高。中學(xué)生對(duì)操作探究大都具有強(qiáng)烈興趣,都希望自己能夠動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。因此,在日常的教學(xué)活動(dòng)中,教師要積極創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,讓學(xué)生在興趣和責(zé)任的驅(qū)動(dòng)下,去想、去做,讓學(xué)生通過操作實(shí)驗(yàn)展示自己的動(dòng)手能力。教師要給學(xué)生提供豐富的動(dòng)手操作的素材,引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地參加到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。