2009—2012年高考生物（福建卷）实验与探究能力考查的特点分析

俞如旺 林 帆

《普通高等学校招生全国统一考试大纲》（以下简称《考试大纲》）规定了高考生物科的能力考查要求，包括理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力和综合运用能力。[1]其中实验与探究能力是探究性学习的一个重要组成成分，体现新课程倡导探究性学习的基本理念。依据《考试大纲》和余文森等编写的《新课程生物学科高考能力标准（含试题标准）解读》，可将生物实验与探究能力分为4个基本要素：基础实验技能与方法，验证实验能力，探究实验能力，评价实验能力。现将各要素能力要求及其观察点进行归纳和整理，结果如表1。

由表1可知，《考试大纲》提出的实验与探究能力具有其独立的概念内涵。实验与探究能力是指能够利用掌握的生物学知识和生物实验技能去验证、解释或探究各种生物学问题的能力。[2]福建省从2006年起全面实施高中新课程改革方案，并自2009年开始实施新课程高考，所有学科均由福建省自主命题。为了解高考福建生物卷在考查实验与探究能力方面所做的尝试，笔者对2009—2012年的高考福建生物卷进行有关统计和分析。基于表1对实验与探究能力4个要素的能力要求及其观察点的界定，统计试题每一设问的分值、难度值，归纳试题的问题情境及呈现形式，并从分值控制、难度设计和情境设置三方面分析其命题考查特点。

表1 实验与探究能力各要素的能力要求及其观察点[1][2][3]

1 实验与探究能力考查的分值分布

分类统计2009—2012年福建生物卷中考查实验与探究能力的4个组成要素在不同题型中的分值分布，结果如表2。

1.1 实验与探究能力各要素考查的特点分析

表2 2009—2012年福建生物卷考查实验与探究能力的分值分布

1.1.1 对实验与探究能力考查的分量增加

根据表2统计的实验与探究能力考查的分值，呈增加趋势，2011年和2012年均达到28分，占生物卷总分（80分）的35%，体现了对实验与探究能力考查的重视。生物学是以实验为基础的自然科学，实验是研究生物学的一种基本方法，实验能力是生物学科能力中最重要的能力之一。探究则是学生认识生命世界、学习生物学课程的有效方法。重视生物学实验能力和探究能力的考查，不仅体现了生物科学素养，也体现了以能力立意进行人才选拔的高考命题指导思想。

1.1.2 重视对基础实验技能与方法的考查

《考试大纲》在必考内容中明确规定了16个实验，这16个实验是高中生物必修模块经典的生物学实验，做好这些实验是巩固高中生物学课程的基础，也是生物学课程价值的必然诉求。其中涉及大量生物学实验的基础方法和技能，是进一步开展验证性实验、探究性实验的基础，对其考查具有重要的、不可或缺的意义。连续4年，福建生物卷考查基础实验技能与方法均为6分（占7.50%）。细心分析这些试题，不难发现试题透露出让“做实验”比“背实验”的考生先得分、得高分的命题特点，这对于引导考生做好《考试大纲》规定的每一个实验具有重要的意义，其目的就是为了引导高中生物实验教学回归正常状态，而不是教师“讲实验”，考生“背实验”。

1.1.3 重视验证性实验，强调应用已学知识和技能验证生物学事实的能力

表2中数据显示，4年来福建生物卷实验与探究能力考查分量的增加主要体现在验证性实验的考查上。验证性实验类试题要求考生能够在新的实验情境下应用已学的知识对实验进行解释、分析和处理。这种考查形式体现能力要求，考生必须在解决实际问题中灵活应用所学知识。

1.1.4 评价实验能力考查的分值较少

根据1956年版布鲁姆教育目标分类学关于认知领域的分类，评价属于最高认知层次。评价是为了特定目的对材料和方法的价值做出判断，使用评估的标准对其符合准则的程度做出定量和定性的判断。[4]4年来，福建生物卷对评价实验能力的考查较少，仅在2011年考查了3分。分析其原因可能是：其一，评价属认知水平的最高层次，能力要求较高，在当前降低高考考试难度的大背景下，评价实验能力不会成为主要的考查对象；其二，纸笔测验不易开展对评价能力的考查。比较近些年各省市高考新课标卷，发现评价能力的考查均为少见。究其原因，可能与考查手法不成熟或纸笔测验不易开展有关；其三，评价能力的考查可能对高考阅卷工作提出了更高的要求，评卷的主观性和高考的公平性如何达到统一是首先需要解决的问题。尽管评价能力的考查存在诸多障碍，但我们仍可相信：评价实验能力在实验与探究能力考查中具有重要的意义，随着考试与测量技术的发展，评价实验能力的考查力度应会逐步提高。

1.2 实验与探究能力考查的题型功能分析

1.2.1 基础实验技能与方法可以在不同题型中考查

2009年、2010年福建生物卷对基础实验技能与方法的考查是通过一道6分的选择题完成的，2011年、2012年是6分的填空题。2009年第1题用选择题考查了考生对4个基础实验的掌握情况。2010年第3题考查一个实验，但是从不同角度（实验原理、方法、步骤等）进行考查。2011年以填空题形式，围绕染色剂的使用方法考查考生对4个基础实验的理解和掌握，3个填空，每空2分，这种形式有利于难度控制。2012年做进一步尝试，将基础实验技能与方法的考查渗透到实验大题中，要求考生将所学基础实验的基本原理和方法应用于特殊实验情境中，解决实际问题，其考查手法巧妙、灵活，使基础实验与生物学实验设计的考查浑然一体，凸显能力立意。

1.2.2 验证、探究和评价等实验能力主要以填空题型考查

根据表2发现，4年来验证实验能力、探究实验能力和评价实验能力的考查只在填空题中出现。究其原因，是由这三种能力本身的考查特质以及题型的功能决定的。验证实验能力要求考生能够利用所学的生物学知识、实验思想对生物学事实进行验证，对实验现象和结果进行预测（判断）解释、分析和处理；探究实验能力要求考生能对一些生物学问题进行初步探究并正确设计实验，掌握实验设计和研究方法的一般原则，包括应用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法；评价实验能力要求考生能对实验设计、方法和步骤的科学性、合理性做出正确的判断与评价，具备初步修改实验的能力。这些能力的考查都需要一个较为完整的实验情境，通过多层次、多角度设计问题，刺激考生发生认知，并通过考生的外显行为判断其能力水平。

选择题适合考查考生对基本知识的识记、领会和简单应用能力，但对复杂思维过程的考查较为欠缺。利用填空题可以更加深入细致地考查考生实验与探究思维，如实验原理、材料选择、操作步骤、结论分析等方面的理解和应用。通过观察考生对填空题的解答，可发现其对知识的领会、应用水平以及在实验中科学思维的具体过程。由此可见，填空题能为测量验证实验能力、探究实验能力和评价实验能力提供更大的操作空间。

2 实验与探究能力考查的难度控制

统计2009—2012年福建生物卷中考查实验与探究能力各要素的试题难度值，结果如表3和图1。

表3 近4年福建生物卷考查实验与探究能力各要素的难度值

图1 近4年福建生物卷考查实验与探究能力总体难度值

由表3和图1可以看出，2009年至2012年福建生物卷的总体难度值逐年增高，即试卷难度下降，分析其可能的原因主要有：第一，受近年考生数下降以及大学招生数提高的影响，命题之初就对难度值做了相应设计，如近4年福建省理科综合考试说明均规定了生物学科的难度设计范围为0.60～0.65；第二，近4年福建生物学试卷增加了一些图示、图表试题，由于图表的表示更为直观明显，考生更易做出正确的判断，使难度下降；第三，新课程实施以来，实验和探究性学习引起师生足够重视，加大了教学力度，考生对实验探究能力的掌握也得到较大提高。尽管试题难度下降，但试题仍然表现出了较高的区分度，说明试题质量较高，体现了高考的选拔功能和新课程教学改革的统一。

3 实验与探究能力考查的情境设置

3.1 实验与探究能力考查的情境内容

近4年福建生物卷实验与探究能力考查的问题情境设置及其能力要素考查情况如表4。

3.1.1 基础实验技能与方法的考查从“直接”考查转向“间接”考查

2009年至2011年基础实验技能与方法的考查都是直接考查考生是否掌握相关基础实验的原理、操作及方法，2012年则是将其融入探究实验问题的情境，要求考生能够在新的实验情境中，灵活应用已经掌握的基本实验原理和方法去解决新问题，充分体现对实验能力的考查。

3.1.2 验证、探究实验能力考查突出体现生物科技和社会生产生活的联系

除2009年以外，验证、探究实验能力考查的试题内容均与科学技术、社会生产、生活健康相关联。试题关注现代生物科技发展对社会生产生活的影响，将基础知识与基本技能置于真实问题情境中进行考查。内容涉及生态环境问题，如“甲藻与赤潮发生机理”；涉及健康问题，如“双酚A对中国林蛙精巢发育的影响”和“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”；涉及渔业生产问题，如探究“大菱鲆消化道中的蛋白酶的活性“等。这些试题在着重考查实验能力的同时，引导考生关注生命科学在社会生产、生活中的应用。

表4 近4年福建生物卷问题情境及实验与探究能力考查要素

3.1.3 实验探究背景选材取自可靠的科技论文

除2009年以外，验证、探究实验能力考查的试题背景均取自可靠的科技期刊论文。2010年福建卷26-I题取自“几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响”（《海洋科学》2009年第12期）；2011年福建卷26-I题取自“rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制机制研究”（《沈阳部队医药》2009年第1期）和“RhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”（《解剖科学进展》2008年第2期）两篇文章；2012年福建卷26-I题取自“大菱鲆消化酶的活力”（《中国水产科学》2005年第1期）；2012年福建卷26-II题取自“双酚A对中国林蛙精巢芳香化酶和雌激素受体的影响”（《陕西师范大学学报》2011年第7期）。以科技期刊论文为试题背景保证了试题的科学性、权威性和时效性，体现能力立意，提高了试题质量。

3.2 实验与探究能力考查的情境呈现形式

生物学试题主要以文字、表格、图示和图表4种形式呈现题干信息。图示主要包括示意图、结构图、概念图等，图表则包括柱形图、曲线图、饼图等。归纳近4年福建生物卷考查实验与探究能力的情境呈现形式结果如表5。

新课程高考以来，纵观各省市高考生物卷，发现以表格、图示、图表等形式呈现的试题越来越多。近4年福建生物卷应用了较多的图示和图表来考查实验与探究能力。究其原因，一方面是由生物学学科特性决定的，应用表格、图示和图表呈现实验数据更为直观、简练，充分体现生物学科属于自然科学的学科属性；另一方面，生物学《考试大纲》能力要求中明确要求：“能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容”。以图示、图表呈现的试题也是能力考查的组成部分。试题以图或表作为信息呈现的载体，可使试题呈现的信息更加丰富、精练、简洁，不仅有利于考生迅速获取试题信息，也有利于测量出考生思维的丰富性及发展潜质。

表5 近4年福建生物卷考查实验与探究能力的情境呈现形式

4 结语

综上，《考试大纲》对实验与探究能力的考查提出了一系列明确、细致、操作性强的能力要素和测量目标。通过对近4年全国高考福建省生物试题的研究，结合高考人才选拔和对基础教育反拨作用的现实诉求，对实验与探究能力的考查提出如下建议：

第一，明确基础实验技能与方法、验证实验能力、探究实验能力和评价实验能力考查的内涵和外延。基础实验技能与方法的考查应以《考试大纲》中规定的实验为问题情境，以实验的目的、原理、方法和操作步骤为测量目标，以基础实验技能与方法为问题解决途径；验证、探究、评价等更高层次能力要素的考查，应以社会领域和学术领域的热点话题为问题情境，以生物学学科知识和能力为测量目标，以验证实验能力、探究实验能力、评价实验能力等为问题解决路径，在思维层面考查考生科学探究能力。[5]

第二，恰当分布各能力要素的考查比重。重视基础实验技能与方法的考查，考查手法可以多样，既可以是直接考查，也可以将其渗透到生物学实际问题中进行考查；既可以采用选择题的形式，也可以采用填空题的形式。分值分布上，实验探究试题应以验证性能力考查为重点。在一道实验与探究能力考查试题中，往往对基础实验能力、探究实验能力、评价实验能力的考查分值是有限的，而考查考生验证实验能力却是广泛而充满变化的。因为将生物学基础知识、原理和技能融合到生物学实验探究问题情境中，考查考生是否能对实验现象和结果进行正确的解释、分析和处理，不仅体现了能力立意和生物科学素养，而且试题更显“饱满”，富有生命力。

第三，加强实验探究题的难度控制。灵活应用多种手法控制实验探究题的难度，保证试题难度的相对稳定。发挥不同题型的作用、优化试题语言表达、采用图示图表呈现试题情境、开发新的探究实验能力考查手法等。

第四，以生物科技论文为背景素材命制实验探究题是一个不错的选择。生物科技论文层出不穷，反映了现代生物科技的进步和发展。应用科技论文作为试题背景，既可以体现能力考查，又保证了试题的科学性、权威性和时效性。

[1]教育部考试中心.普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科·课程标准实验·2010年版）[M].北京:高等教育出版社.2008：135-136.

[2]余文森.新课程生物学科高考能力标准（含试题标准）解读[M].福州:福建教育出版社.2012：18-39.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社.2003：7-9.

[4]B.S.布鲁姆，主编.罗黎辉，等，译.教育目标分类学，第一分册：认知领域[M].上海：华东师范大学出版社.1986：27-29.

[5]林静，刘恩山.生物学探究性试题的编制[J].生物学通报，2006，41（1）：46-48.