例談初中生物開放性試題設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的意義

段紫星

摘 要 按照學(xué)生解題時(shí)所需思維操作模式這一維度的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)開放題進(jìn)行分類，舉例說明了各種類型的試題對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 初中生物 開放性試題 學(xué)科素養(yǎng) 試題設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

《福建省初中學(xué)業(yè)考試大綱》的命題原則包括試題的開放性，要求適當(dāng)增加試題形式，力求思維過程、答案的多樣化，注重考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探究能力，尊重和促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。目前開放題主要體現(xiàn)的是答案的多元性，如 “日常生活中的食品保存方法有 （任舉一例）”。此類題只能考查學(xué)生的識(shí)記能力。能夠引發(fā)發(fā)散性思維才是開放題的根本要求。按照學(xué)生解題時(shí)所需的思維操作模式這一維度的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)開放題進(jìn)行分類，可分為思維發(fā)散型、項(xiàng)目分析型、知識(shí)遷移型、科學(xué)探究型和問題解決型。

1 思維發(fā)散型

此類開放題要求學(xué)生從已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中調(diào)出與題意相關(guān)的知識(shí)來解答問題，涉及面比較廣。解題時(shí)，學(xué)生需要在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的整體范圍中進(jìn)行快速的立體式搜索，所以此類題大多考查學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的牢固程度、所學(xué)知識(shí)的熟練程度和靈活運(yùn)用的能力。這種表象考查目標(biāo)的深層次意義是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)散性思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新型思維。

[例1]有許多稱為“魚”的動(dòng)物卻不是魚，請(qǐng)舉一例。______________________ 。

解析：本道題考查了學(xué)生的發(fā)散性思維，并在此思維過程中滲透了辨別的思想方法和辯證的思維模式。

[例2]某同學(xué)為了更好地掌握各種物質(zhì)的功能，將以下物質(zhì)進(jìn)行分類：淀粉、葡萄糖、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、無機(jī)鹽、水。

他可以分為兩類：一類是___________；一類是___________ ；分類依據(jù)是___________ 。

解析：“生物圈中的人”這一主題涉及了許多的化學(xué)物質(zhì)，初一的學(xué)生還沒有接觸化學(xué)，對(duì)以上物質(zhì)的特點(diǎn)和功能記憶起來比較困難。研究物質(zhì)的性質(zhì)是有多角度的，以上物質(zhì)可以分為大分子和小分子、有機(jī)物和無機(jī)物，供能物質(zhì)和非供能物質(zhì)等來進(jìn)行分類。物質(zhì)的功能和性質(zhì)是相關(guān)的，學(xué)生將物質(zhì)進(jìn)行分類能夠有效地幫助學(xué)生梳理與記憶知識(shí)，加深理解。

2 項(xiàng)目分析型

這是一類設(shè)置成多項(xiàng)選擇題的開放題。和單項(xiàng)選擇題不同，該類題需要學(xué)生在題干所提供的問題情境中對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行深入的分析和全面的理解。對(duì)選擇題進(jìn)行開放性的設(shè)計(jì)，增加學(xué)生的思維容量，使其既能發(fā)揮選擇題本身的優(yōu)勢，又能體現(xiàn)開放題的價(jià)值追求，對(duì)學(xué)生的深層次理解作客觀評(píng)價(jià)。

[例3]（多選題）圖1為人體內(nèi)某結(jié)構(gòu)（或器官）的血液流動(dòng)情況示意圖，B代表某結(jié)構(gòu)或器官，A、C代表與其相連的血管，箭頭代表血流方向，下列說法正確的是（ ）

A.若B表示肺部毛細(xì)血管，血管C中氧氣的含量明顯高于血管A

B.若B為組織細(xì)胞，血管C比血管A血液中的二氧化碳含量高

C.若C血管中營養(yǎng)物質(zhì)含量高于血管A，則B能代表的器官是腎臟

D.若A表示靜脈，C表示動(dòng)脈，則B表示血液循環(huán)的動(dòng)力器官——心臟

解析：該題考查了血液循環(huán)系統(tǒng)的組成和功能。學(xué)生需深刻理解構(gòu)成人體的各個(gè)系統(tǒng)之間的分工合作，消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)通過血液循環(huán)為各處組織細(xì)胞提供營養(yǎng)物質(zhì)和氧，帶走代謝廢物。該題成功地滲透了歸納、建立模型等科學(xué)方法。人體的結(jié)構(gòu)和功能很復(fù)雜，本題可以讓學(xué)生透過復(fù)雜的生命現(xiàn)象，去感悟生命的統(tǒng)一性。通過歸納各個(gè)系統(tǒng)的共性和個(gè)性特點(diǎn)，用生命觀念去認(rèn)識(shí)多樣性和統(tǒng)一性，提升辯證思維的能力。

3 知識(shí)遷移型

這類題是指在學(xué)生相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)的背景下，設(shè)計(jì)新的問題情境讓學(xué)生應(yīng)對(duì)，旨在引導(dǎo)學(xué)生靈活并切實(shí)地掌握知識(shí)，能有效地在新情境中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和問題解決能力的提升。

[例4] 抗維生素D佝僂病是由位于X染色體上的顯性致病基因決定的一種遺傳病，一患病男子與一正常女子結(jié)婚，為了避免生出有遺傳病的孩子，醫(yī)生將建議他們（ ）

A.只能生男孩___________ B.只能生女孩

C.生男孩女孩都行___________D.生男孩女孩都不行

解析：此題內(nèi)容向高中知識(shí)體系開放。表面看來，抗維生素D佝僂病是伴性遺傳病，但初中課標(biāo)中有以下內(nèi)容：描述人的性別決定，生物的性狀是由基因控制的，基因位于染色體上。學(xué)生解題時(shí)應(yīng)首先沉著冷靜地認(rèn)真審題，獲取信息；其次是加工處理信息，并完成知識(shí)的遷移，只要考慮到父方的X染色體是傳給女兒，Y染色體傳給兒子，就可以正確解題，即患病男子將會(huì)將其X染色體上的顯性致病基因傳給女兒，使女兒患病。

4 科學(xué)探究型

科學(xué)探究的價(jià)值追求是激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)?？茖W(xué)探究是學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)、獲得科學(xué)認(rèn)識(shí)、掌握科學(xué)本領(lǐng)的一種重要途徑。此類試題設(shè)置了問題探究情境，要求學(xué)生能夠根據(jù)試題提供的一些條件對(duì)問題進(jìn)行探索和研究，并能夠得出相應(yīng)的結(jié)論或規(guī)律。

[例5] 圖2是某校生物興趣小組設(shè)計(jì)的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)問：

（1）若將___________和___________實(shí)驗(yàn)裝置作為對(duì)照，該小組探究的問題是： 。這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)的自變量是___________ ，預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：______________________ 。

（2）若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與預(yù)期相符，則說明假設(shè)是正確的嗎？有同學(xué)質(zhì)疑上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，依據(jù)是___________ 。

（3）在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明金魚藻確實(shí)產(chǎn)生了氧氣______________________ 。

解析：該題目能夠激發(fā)學(xué)生在科學(xué)探究中積極發(fā)揮自身的創(chuàng)新性潛能，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的問題意識(shí)和質(zhì)疑精神。在教學(xué)中，學(xué)生大都問題意識(shí)淡薄。提問是創(chuàng)新的前提，也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)中最重要的能力。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果容易產(chǎn)生混淆，通過以上問題推動(dòng)學(xué)生的思維，弄清不同概念之間的關(guān)系。因?yàn)楹粑饔檬欠癞a(chǎn)生氣泡涉及二氧化碳的溶解度的問題，所以此處教師可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究中必需的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，并引導(dǎo)學(xué)生善于觀察和提問。

[例6] 某中學(xué)生物科技活動(dòng)興趣小組，在探究“淀粉在口腔內(nèi)的消化”時(shí)，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)（表1）。

請(qǐng)分析回答下列問題：

（1）為了證明“牙齒的咀嚼，舌的攪拌”對(duì)饅頭消化有促進(jìn)作用，應(yīng)選用___________兩支試管進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn).

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果是 號(hào)試管中的物質(zhì)遇到碘液不變藍(lán)，原因是___________ 。

（3）如果該探究小組在加入碘液后，3個(gè)試管都變藍(lán)，可能的原因是_________________________________ 。

解析：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)受到很多因素的影響，要控制單一變量，還要排除無關(guān)變量的干擾，從而得出正確的結(jié)論。本題實(shí)驗(yàn)要求將無關(guān)變量控制在相對(duì)適宜的狀態(tài)，如饅頭適量、溫度和保溫時(shí)間適宜等，否則無關(guān)變量會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。生物學(xué)核心素養(yǎng)包括方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論的能力，課堂上經(jīng)常缺少這一重要環(huán)節(jié)，讓科學(xué)探究停留在紙上談兵。教師應(yīng)讓學(xué)生真正去實(shí)施這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以分析，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度并提升科學(xué)探究的能力。

5 問題解決型

問題解決型是一類很好地考查學(xué)生問題解決能力的開放題，有助于學(xué)生理解和應(yīng)用知識(shí)，更重要的是學(xué)生能發(fā)現(xiàn)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)對(duì)于現(xiàn)實(shí)問題的解釋能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣和內(nèi)動(dòng)力。

[例7] 近年來，地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的危害。災(zāi)后，如果不及時(shí)采取防疫措施，還會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的疫情。請(qǐng)根據(jù)急救與防疫的有關(guān)知識(shí)回答下列問題：

（1）進(jìn)入災(zāi)區(qū)的救援人員要預(yù)防破傷風(fēng)和傳染病等疾病，為預(yù)防傳染病的傳播，請(qǐng)舉一例措施：___________

_________________________________ 。

（2）某人突然受傷了，血液呈噴射狀涌出。此時(shí)，你可以采取的緊急措施有______________________ 。

解析：本題提供了一個(gè)真實(shí)的問題情境，讓學(xué)生舉一例預(yù)防傳染病的措施是要求他們站在決策者的角度去解決實(shí)際的問題。教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注涉及生物學(xué)的社會(huì)議題，將所學(xué)知識(shí)和技能應(yīng)用到生活中去。問題情境的真實(shí)性能有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā)，提供交流與共享的機(jī)會(huì)。

[例8]近期，央視對(duì)“用棉花代替肉松制‘肉松餅”的消息進(jìn)行辟謠。資料表明：肉松是用動(dòng)物肌肉制作的蓬松絮狀肉制品，棉花主要含有植物纖維。

（1） 青少年在生長發(fā)育階段，需要多吃些魚、肉類，這是因?yàn)樗鼈兒胸S富的___________ 。

（2） 若要鑒別肉松與棉花，你可以采取的方法是

_________________________________ 。

解析：生物學(xué)核心素養(yǎng)包括科學(xué)思維，要求學(xué)生用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題。本題的問題情境是日常生活中遇到的，肉松與棉花在結(jié)構(gòu)和成分上都有本質(zhì)的不同，學(xué)生如能尊重事實(shí)和證據(jù)，就不會(huì)輕易相信網(wǎng)絡(luò)謠言，而是能明辨是非，審視生物學(xué)社會(huì)議題。

綜上所述，初中生物試題開放性設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生形成批判性思維、正確的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)意識(shí)等，對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著積極的作用。

參考文獻(xiàn)：

崔允漷，張雨強(qiáng)，馮翠典.開放題編制的理論與技術(shù)研究[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.