高中生物学实验能力纸笔测试命题的素材选用策略

2020-06-08周炳渠

中学生物学 2020年3期

关键词：实验能力高中生物学

周炳渠

摘要：阐述了高中生物学实验能力纸笔测试命题的素材来源、素材整合及素材选用原则。

关键词：高中生物学;实验能力;纸笔测试;命题素材

中图分类号：G633.91文献标志码：B

高中生物学实验是培养学生生物学学科核心素养的重要途径。生物学实验有助于学生理解和内化生命观念、训练科学思维、养成科学探究的态度和技能，还有助于学生增强承担社会责任所需的意识和能力。

生物学实验能力考查的主要形式是操作考试和纸笔测试。命题就是根据测量目标和考生实际，选择合适的情境材料，设计具有思维能力的问题。在纸笔测试中，以真实的实验情境为素材考查实验能力，是高中生物学学业成就测量的有效途径。下面以浙江省高中学业水平考试（以下简称“学考”）近三次（2018年6月、2019年1月、2019年6月）的试卷为例，阐述高中生物学实验能力纸笔测试命题的素材来源、素材整合及素材选用原则。

1素材来源

1.1教材的学生实验

学生实验是最主要的素材来源。根据《浙江省普通高中学科教学指导意见·生物》（以下简称“教学指导意见”）的教学要求，“浙江科技出版社高中生物学教材”（以下简称“教材”）的3个必修模块中，要求组织的学生实验共有12个。近三次考试考查了12个学生实验中的9个，试题共10题，共计24分，题分占试卷总分（70分×3）的11.4%（表1）。

1.2教材的演示实验

教学指导意见要求的演示实验共2个，酶的催化效率和乙醇发酵实验。在2019年6月的学考中考查了“乙醇发酵实验”。

[例1]（201906）在“乙醇发酵实验”活动中，以酵母菌和葡萄糖为材料，用澄清石灰水检测C02，装置简图如图1所示。下列叙述错误的是__（）

A.甲溶液为澄清石灰水，乙溶液为酵母菌和葡萄糖混合液

B.澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌在无氧条件下会产生CO2

C.若向混合液中通入空气，酵母菌的乙醇发酵速率会减慢

D.若水浴温度过高使乙醇的生成速率下降，其原因是乳酸脱氢酶活性下降

参考答案：D。

1.3教材的经典实验

教材介绍的生物科学发现史上的经典实验共有20处，近三次考试涉及的试题共11题，共计19分，题分占试卷总分的9.0%（表2）。

1.4高校教材的学生实验

高校教材的学生实验科学性强、操作规范，是良好的试题素材。当然在选择时，要基于高中的知识基础和实验能力考查目标，在试题编写时要作必要的知识补充。2019年6月学考的一道非选择题，选用了“利用希尔反应测定叶绿体活性”的实验素材，考查了对实验方案的理解能力，特别是对实验原理的理解和对实验变量的控制。涉及的主要知识条目是光合作用过程和渗透作用。

[例2]（201906）希尔反应是测定叶绿体活力的常用方法。希尔反应基本原理：光照下，叶绿体释放0：，同时氧化型DCIP（2，6一二氯酚靛酚）被还原，颜色由蓝色变成无色。DClP颜色变化引起的吸光率变化可反映叶绿体活力。研究小组利用菠菜叶进行了叶绿体活力的测定实验。回答下列问题：

（1）制备叶绿体悬液：选取10g新鲜的菠莱叶加入研钵，研磨前加入适量的0.35mol/L NaCl溶液和pH7.8的酸碱缓冲液等;研磨成匀浆后，用纱布过滤，取滤液进行__，分离得到叶绿体;将叶绿体置于__溶液中，以保证叶绿体的正常形态，获得叶绿体悬液。

（2）测定叶绿体活力：分组如下，并按表3加入试剂;测定各组吸光率。

①希尔反应模拟了光合作用中__阶段的部分变化，该阶段在叶绿体的__中进行。氧化型DCIP在希尔反应中的作用，相当于__在该阶段中的作用。

②煮沸处理后，需向2号试管中加入一定量的__，以保证各试管中液体的量相等。

③3号试管的作用是__。

参考答案：（1）离心0.35mol/L的NaCl（等渗）

（2）①光反应

类囊体膜NADP⁺②蒸馏水③测定该浓度叶绿体悬液自身的吸光率作为对照

1.5高校教材中的科学发现实验

高中教材中的绝大多数理论是基于科学实验发现的，限于篇幅和教学要求，教材没有介绍相应的发现史。基于考查目标，可选择与高中教材知识点相关的发现史作为命题素材。例如，卡尔文循环的发现、ATP合成的化学渗透假说的实验、促胰液素的发现等。在3次学考中未曾采用这种来源的素材，但在高考题中经常出现。

此外，公开发表的科研论文、学生的实践活动报告等，也可以作为命题的素材，但由于可能会引起科学性和考试公平性的争议，在素材的选用和加工中要十分谨慎。