江西省普通高考生物學(xué)試題對科學(xué)探究能力的考查方式分析

摘 要 初步分析了2008～2013年江西省普通高考生物學(xué)試題對學(xué)生科學(xué)探究能力的考查方式。

關(guān)鍵詞 普通高考 生物學(xué)試題 科學(xué)探究能力

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B

普通高中生物學(xué)課程的主要目的是提高全體學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)?？茖W(xué)探究能力不僅是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，也是生物學(xué)探究性學(xué)習(xí)的基本要求。因此，《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》將科學(xué)探究能力的培養(yǎng)作為生物學(xué)課程的重要目標(biāo)，并按照科學(xué)探究過程中運用能力的順序，將生物學(xué)中的科學(xué)探究能力細(xì)分為11種。高考作為一種重要的評價手段，研究普通高考生物學(xué)試題中科學(xué)探究能力的考查情況，可以了解科學(xué)探究能力培養(yǎng)的課程目標(biāo)在普通高中生物學(xué)課程中的落實情況，對生物學(xué)教學(xué)和改革具有重要的指導(dǎo)作用。筆者前期已統(tǒng)計分析了2008～2013年江西省普通高考生物學(xué)試題考查的科學(xué)探究能力的頻次和分值，表明江西省普通高考生物學(xué)試題考查的科學(xué)探究能力按頻次排布依次為第1、5、4、8、6、10、11項科學(xué)探究能力，按分值排布則依次為第1、5、8、6、4、10、11項科學(xué)探究能力。下面則進(jìn)一步對江西省近年普通高考生物學(xué)試題對學(xué)生上述各項科學(xué)探究能力的考查方式進(jìn)行研究分析。

1 研究目的

分析江西省2008～2013年普通高考生物學(xué)試題對科學(xué)探究能力的考查方式，為普通高中生物學(xué)教學(xué)提供參考。

2 研究對象

江西省2008～2013年普通高考生物學(xué)試題作為《理科綜合》試卷的組成部分，2008年至2010年采用的是全國Ⅰ卷，總分值均為72分;2011年至2013年采用的是全國新課標(biāo)卷，總分值均為90分。其中2008年的試題題型為5道客觀題和2道主觀題;2009年和2010年均為5道客觀題和4道主觀題，較2008年增加了2道主觀題;2011年至2013年均為6道客觀題和6道主觀題，較2008年增加了1道客觀題和4道主觀題，較2009年和2010年增加了1道客觀題和2道主觀題，但考生在6道主觀題中，只需解答5道即可，因為新設(shè)置了2選1的主觀題，只需選做其中的一道即可。各年的試題組成見表1所示。

3 研究方法

將2008～2013年江西省普通高考生物學(xué)試題的每道客觀題，及每道主觀題的每個小問均作為一個考點，分析每個考點是否考查到科學(xué)探究能力。如有考查，則舉例分析說明被考查科學(xué)探究能力的考查方式。

4 研究結(jié)果

4.1 對“客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象”能力的考查

“客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象”指觀察時必須克服主觀因素的影響，保證觀察結(jié)果的客觀性;同時，在客觀地觀察之后，觀察者必須能夠用生物學(xué)術(shù)語對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行客觀的描述。

現(xiàn)以2010年第3題（記為“例2010.3”，下同）為例，對江西省近年普通高考生物學(xué)試題如何考查該項探究能力進(jìn)行分析。

例2010.3：下列四種現(xiàn)象中，可以用下圖表示的是（ "）

A. 在適宜條件下光合作用強(qiáng)度隨CO2含量的變化

B. 條件適宜、底物充足時，反應(yīng)速率隨酶量的變化

C. 一個細(xì)胞周期中DNA含量隨時間的變化

D. 理想條件下種群數(shù)量隨時間的變化

解析：本題主要是結(jié)合圖表來考查學(xué)生客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象的探究能力。解答本題主要依靠學(xué)生能準(zhǔn)確地觀察出題中圖表所表達(dá)的生物學(xué)涵義，并用生物學(xué)的術(shù)語進(jìn)行描述：圖表中曲線所表達(dá)的生物現(xiàn)象的走勢為先增加后穩(wěn)定;曲線有兩個關(guān)鍵點，即起點和飽和點，且起點大于零。再結(jié)合選項中所涉及的新陳代謝與細(xì)胞分裂的相關(guān)內(nèi)容，這樣學(xué)生就可以正確解答出本題。

4.2 對“確認(rèn)變量”能力的考查

“確認(rèn)變量”指在問題提出后，要確認(rèn)探究過程中的自變量、因變量和無關(guān)變量。

現(xiàn)以2012年第39題為例，對江西省近年普通高考生物學(xué)試題如何考查該項探究能力進(jìn)行分析。

例2012.39：為了探究6-BA和IAA對某菊花品種莖尖外植物再生叢芽的影響，某研究小組在MS培養(yǎng)基中加入6-BA和IAA，配制成四種培養(yǎng)基（見下表），滅菌后分別接種數(shù)量相同、生長狀態(tài)一致、消毒后的莖尖外植體，在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，統(tǒng)計再生叢芽外植體的比率（m），以及再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)（n），結(jié)果如下表：

回答下列問題：

（2） 在該實驗中，自變量是 " " "，因變量是 " " "，自變量的取值范圍是 " "。

解析：本題第（2）小題主要是結(jié)合題干中的實驗設(shè)計方案及實驗結(jié)果來考查學(xué)生確認(rèn)變量的探究能力。解答本題主要依靠學(xué)生能準(zhǔn)確地確認(rèn)該實驗方案中的變量：自變量是IAA濃度;因變量是再生叢芽外植體的比率（m）和再生叢芽外植體上的叢芽平均數(shù)（n）;MS培養(yǎng)基狀況、莖尖外植體種類和數(shù)量、實驗培養(yǎng)條件等均為無關(guān)變量，這樣，學(xué)生就可以正確解答出第（2）小題。

4.3 對“作出假設(shè)和預(yù)期”能力的考查

“作出假設(shè)和預(yù)期”指根據(jù)已有的知識背景和生活經(jīng)驗，對提出的問題作出嘗試性的回答，并以此為依據(jù)對實驗結(jié)果做出符合邏輯的推論。

現(xiàn)以2012年第32題為例，對江西省近年普通高考生物學(xué)試題如何考查該項探究能力進(jìn)行分析。

例2012.32：某草原上生活著鹿、兔、狼和狐等生物。雄鹿有角、雌鹿無角，通常情況下這種鹿的雌雄個體分群活動（生殖季節(jié)除外）。有人提出“鹿角效應(yīng)”假說解釋這種同性聚群現(xiàn)象，即一群形態(tài)相同的食草動物能迷惑捕食者，降低被捕食的風(fēng)險?；卮鹣铝袉栴}：

（3）為探究“鹿角效應(yīng)”假說是否成立，某同學(xué)用狗（能將拋入流水池中的漂浮物叼回來）、項圈和棍棒做了如下3組實驗：甲組同時向流水池中拋出2個相同項圈，乙組同時拋出2個相同棍棒，丙組則同時拋出1個項圈和1個棍棒。記錄每次拋出后狗叼回第一個漂浮物的時間。若丙組平均時間 " "（填“大于”、“等于”或“小于”）其他兩組，則實驗結(jié)果支持該假說。測試時要求甲、乙、丙3組拋出項圈或棍棒的距離

（填“相同”或“不同”）。本實驗中項圈或棍棒相當(dāng)于該草原上的 " " " "。

解析：本題第（3）小題第1問主要是結(jié)合探究“鹿角效應(yīng)”假說是否成立的模擬實驗來考查學(xué)生作出假設(shè)和預(yù)期的探究能力。解答本問主要依靠學(xué)生能在假設(shè)“鹿角效應(yīng)”假說成立的條件下，對實驗結(jié)果做出邏輯推理：題干中隱含地作出了“鹿角效應(yīng)”假說成立的假設(shè)，則相應(yīng)的模擬實驗中，應(yīng)出現(xiàn)拋出2個不同漂浮物的丙組的平均時間小于拋出2個相同漂浮物的兩組的平均時間的實驗結(jié)果。因此，只要學(xué)生能根據(jù)一定的假設(shè)作出相應(yīng)準(zhǔn)確的預(yù)期，就可正確解答出本問。

4.4 對“設(shè)計可行的實驗方案”能力的考查

“設(shè)計可行的實驗方案”指在作出假設(shè)和預(yù)期后，設(shè)計在現(xiàn)有條件下可以進(jìn)行且具有科學(xué)性的實驗方案來對其進(jìn)行檢驗。

現(xiàn)以2008年第1題為例，對江西省近年普通高考生物學(xué)試題如何考查該項探究能力進(jìn)行分析。

例2008.1：為了驗證胰島素具有降低血糖含量的作用，在設(shè)計實驗方案時，如果以正常小鼠每次注射藥物前后小鼠癥狀的變化為觀察指標(biāo)，則下列對實驗組小鼠注射藥物的順序。正確的是（ "）

A. 先注射胰島素溶液，后注射葡萄糖溶液

B. 先注射胰島素溶液，再注射胰島素溶液

C. 先注射胰島素溶液，后注射生理鹽水

D. 先注射生理鹽水，后注射胰島素溶液

解析：本題主要是結(jié)合胰島素的作用性質(zhì)來考查學(xué)生設(shè)計可行的實驗方案的探究能力。解答本題主要依靠學(xué)生設(shè)計出合理、可行且符合題意要求的實驗方案：由題意可知所要設(shè)計的實驗是一個驗證性實驗，該實驗的目的是驗證胰島素具有降低血糖的作用。只要學(xué)生具備設(shè)計可行的實驗方案的探究能力就可以正確解答本題。

4.5 對“利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)”能力的考查

“利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)”指學(xué)生能夠利用高中生物課程中涉及的數(shù)學(xué)方法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并能夠解釋數(shù)據(jù)所代表的含義。

現(xiàn)以2013年第5題為例，對江西省近年普通高考生物學(xué)試題如何考查該項探究能力進(jìn)行分析。

例2013.5：某農(nóng)場面積約140 hm2，農(nóng)場豐富的植物資源為黑線姬鼠提供了良好的生存條件，鼠大量繁殖吸引鷹前來捕食。某研究小組用標(biāo)志重捕法調(diào)查該農(nóng)場黑線姬鼠的種群密度，第一次捕獲了100只，標(biāo)記后全部放掉，第二次捕獲了280只，發(fā)現(xiàn)其中有2只帶有標(biāo)記。下列敘述錯誤的是（ "）

A. 鷹的遷入率增加會影響黑線姬鼠的種群密度

B. 該農(nóng)場黑線姬鼠的種群密度約為100只/hm2

C. 黑線姬鼠種群數(shù)量說明該農(nóng)場群落的豐富度下降

D. 植物·鼠·鷹這條食物鏈中，第三營養(yǎng)級含能量最少

解析：本題第2個選項主要是結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)知識來考查學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法處理、解釋數(shù)據(jù)的探究能力。解答本選項主要依靠學(xué)生利用標(biāo)志重捕法獲得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的數(shù)學(xué)運算：由題干中的數(shù)據(jù)可計算出該農(nóng)場黑線姬鼠的總數(shù)為14 000只，種群密度約為100只/hm2。這樣，學(xué)生就可以正確解答出本題第2個選項。

4.6 對“用準(zhǔn)確的術(shù)語、圖表介紹研究方法和結(jié)果，闡明觀點”能力的考查

“用準(zhǔn)確的術(shù)語、圖表介紹研究方法和結(jié)果，闡明觀點”指在進(jìn)行探究實踐活動之后，可用準(zhǔn)確的生物學(xué)術(shù)語或圖表將自己的研究方法、研究結(jié)果和所得出的觀點向他人闡明。

4.7 對“聽取他人的意見，利用證據(jù)和邏輯對自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)以及做必要的反思和修改”能力的考查

“聽取他人的意見，利用證據(jù)和邏輯對自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)以及做必要的反思和修改”指在向他人闡明自己的研究結(jié)論之后，如發(fā)現(xiàn)自己的研究結(jié)果確實存在錯誤時，就要吸取他人的意見，對自己的結(jié)論進(jìn)行修改和完善;如發(fā)現(xiàn)自己的研究結(jié)果確實無誤時，就要對自己的結(jié)論進(jìn)行合理的解釋和辯護(hù)。

現(xiàn)以2010年第32題為例，對江西省近年普通高考生物學(xué)試題如何考查該兩項探究能力進(jìn)行分析。

例2010.32：用去除腦但保留脊髓的蛙（稱脊蛙）為材料，進(jìn)行反射活動實驗。請回答與此有關(guān)的問題：

（3） 剪斷支配脊蛙左后肢的傳出神經(jīng)（見上圖），立即刺激A端 " "（能、不能）看到左后肢收縮活動;刺激B端 " "（能、不能）看到左后肢收縮活動。若刺激剪斷處的某一端出現(xiàn)收縮活動，該活動

（能、不能）稱為反射活動，主要原因是

。

解析：本題第（3）小題第3、4問分別是結(jié)合動物神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識來考查學(xué)生用準(zhǔn)確的術(shù)語闡明觀點的探究能力以及利用證據(jù)和邏輯為自己得出的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)的探究能力。解答第3問主要依靠學(xué)生對已出現(xiàn)的實驗結(jié)果進(jìn)行分析并得出且闡明自己的觀點：實驗結(jié)果是刺激剪斷處的某一端會出現(xiàn)收縮活動，但該收縮活動并沒有中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與，不符合反射活動”的定義，因此可得出“這種活動不能稱為反射活動的觀點。這樣學(xué)生就可以正確解答出本問。解答第4問主要依靠學(xué)生對第3問所得的觀點利用證據(jù)和邏輯進(jìn)行辯護(hù)：該活動之所以不能稱為反射活動的證據(jù)是該活動不是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下進(jìn)行的。這樣學(xué)生就可以正確解答出本問。

5 結(jié)語

分析2008-2013年江西省普通高考生物學(xué)試題對學(xué)生科學(xué)探究能力的考查方式，其研究結(jié)果對我國普通高中階段生物學(xué)教學(xué)實施、落實生物學(xué)課程目標(biāo)具有重要指導(dǎo)意義。值得提出的是，普通高考生物學(xué)試題未能全面考查學(xué)生的各項探究能力，這是目前我國普通高考仍采用紙筆測驗的局限性所決定，并非否定未被考查能力的重要性。在目前的現(xiàn)實情況下，優(yōu)化紙筆測驗的同時，應(yīng)逐步完善學(xué)生科學(xué)探究能力的評估體系，以得到學(xué)生科學(xué)探究能力的全面信息。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[M].北京：人民教育出版社.2003：8.

[2] 楊洋，朱伶燕，龍中兒.江西省普通高考生物學(xué)試題考查的科學(xué)探究能力簡析[J].中學(xué)生物學(xué)，2014，30（1）：46-48.

[3] 趙占良.高中生物新課程科學(xué)探究能力目標(biāo)解析[J].生物學(xué)通報，2007，42（5）：38.