2020年福建省生物中考实验探究试题分析

摘 要：文章对2020年福建省生物中考实验探究试题进行分析，从考点、解题思路、答题情况、教学策略四方面进行讨论，为科学探究、思维培养的教学提供参考，也为中考复习提供一定的方向。

关键词：实验探究试题;解题思路;答题情况;教学策略

生物学是一门基础自然科学，科学探究是科学家发现生命现象和生命规律所进行的重要途径。因而，科学探究是重要的生物科学核心素养之一，学生在了解科学探究的方法、体验科学探究、参与科学探究实践的过程基础上获得科学探究的能力并养成合作学习的习惯、形成正确的科学观，科学思维的训练得到加强，也逐步形成探索自然科学的兴趣和创新精神。科学探究过程一般包括：提出问题、做出假设、制订计划、实施计划、得出结论、交流和表达。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》（以下简称“课程标准”）在发展科学探究能力部分对科学探究6环节做出一定要求。科学探究活动中，学生要掌握通过实验方法获得事实、证据和可靠的数据，并分析判断证据、数据，由科学思维方法推断出科学的结论。课程标准是教材编写和考试命题的依据，教材大部分科学探究活动都是以实验为主。以课程标准为依据而命制的中考实验探究试题，对教学考试具有一定指导意义，值得教师用心研究。科学探究试题主要以实验探究为主，“制订计划”“实施计划”和“得出结论”是中考科学探究能力考查的主要环节。下文就2020年福建中考实验探究试题及答题情况进行分析，并根據答题情况提出相应的教学建议，为教学提供一定的指导。

以下是2020年的福建省中考实验探究试题：

蚜虫是一种常见的农业害虫，它以植物的汁液（主要是蔗糖）为食。为有效防治蚜虫，科研人员对扁豆的抗虫性进行了研究。在种植两个品种的扁豆时发现，大量的蚜虫寄生在绿色扁豆上，而在相邻的紫色扁豆上仅有少量。蚜虫为什么不选择紫色扁豆呢？

假设一：蚜虫对扁豆的选择与颜色的刺激有关。

实验一：①取两个相同的透光玻璃装置，分别编号为甲、乙。②每个装置内放入生长状态相同的绿色、紫色扁豆各一棵。③将甲、乙装置分别放在两种实验环境中，分别引入20只发育阶段相同的蚜虫。④一段时间后，观察记录蚜虫的分布情况。⑤实验重复3次。

（1）由于黑暗环境中蚜虫不能接受颜色的刺激，步骤③的两种实验环境应分别是______。

（2）若观察到甲装置中大多数蚜虫出现在绿色扁豆上，乙装置中大多数蚜虫出现在______色扁豆上，则假设不成立。而实际结果确实如此。

进一步探究：是不是扁豆的某种成分影响了蚜虫的选择呢？经分析发现紫色扁豆中含有物质A，而绿色扁豆中没有，据此设计了以下实验：

假设二：蚜虫对扁豆的选择与物质A有关。

实验二：取丙、丁两个相同装置分别引入20只发育阶段相同的蚜虫。将配制好的人工饲液固定在装置中，一段时间后，观察记录蚜虫的取食情况。实验重复3次，结果如下。

（3）实验二设置的实验变量是______，为形成对照，表格中“？”处应填入______。

（4）实验结论：大多数蚜虫不选择紫色扁豆是因其含有物质A。比较丙丁两组数据，支持该结论实验结果是：①丙组的平均取食频率比丁组______;②______。

试题评价：

2020年中考实验探究试题中生物蚜虫、扁豆都贴近生活，情境生活化，考生尤其是农村考生不会因实验探究对象或者问题过于学术化、远离生活而放弃作答。实验探究设计条理清楚，通过2个科学探究论证得出扁豆抗虫性的本质，探究二以表格呈现对照实验的设计及结果，简洁明了，便于补充实验的设计、结果分析及结论得出，降低答题难度，本题难度适中。该考题涉及实验探究的制订计划、实施计划及得出结论环节的内容，考查变量的设置、对照实验的设计、提高数据可靠性的途径、通过结论经分析、综合、归纳等科学思维方法，推断出对应的结果。各题分值、考点分析如下：

（一）控制变量、设计对照实验的解题思路及答题情况

第（1）题由于黑暗环境中蚜虫不能接受颜色的刺激，步骤③的两种实验环境应分别是______。

解题思路：明确此题考查内容为设置实验变量，为证明假设一“蚜虫对扁豆的选择与颜色的刺激有关”，设置了以“蚜虫接受颜色的刺激”为实验变量的对照实验。根据“单一变量原则”，对照实验应设置为蚜虫有接受颜色的刺激和蚜虫则未接受颜色的刺激两组，其他条件相同且适宜。又因颜色刺激有无的实质与黑暗和明亮相关，所以两个设置应分别是黑暗和明亮，顺序互换也可以。

答题情况：学生经分析、综合，很容易得出此题正确答案。但也出现只写出其中一组的条件设置，如只答“黑暗”“光”，这部分考生完全忽略“两种实验环境分别是”这一问题。也有一部分考生答“强光、弱光”，显然这部分考生并未联系题干“黑暗环境中蚜虫不能接受颜色的刺激”的解题关键信息。

第（3）题实验二设置的实验变量是______，为形成对照，表格中“？”处应填入______。

解题思路：第一空题目直截了当提问实验变量，探究二的实验目的是为判断假设二“蚜虫对扁豆的选择与物质A有关”，通过假设可推断出该实验变量为是“物质A”或“物质A的浓度”。形成对照，表格中“？”处应填入______。这一空考查对照实验的单一变量原则。第一空判断实验变量后，根据对照实验单一变量原则，丙组和丁组人工饲养液除实验变量物质A不同，其他条件应相同且适宜。大部分考生可做出解答：“等量10%蔗糖溶液”或“等量等浓度的蔗糖溶液”。

答题情况：第一空大部分考生基本能正确作答，不少考生答“物质A的有无”，涉及变量的具体设置，也酌情给分。笔者认为“物质A”“物质A的浓度”这两个答案相对较合适，但对于初中生，理解并掌握控制变量即可。第二空有一部分考生答“一定量10%蔗糖溶液”，原因可能是虽掌握对照实验单一变量原则，但语言表达有所欠缺，也可能未掌握这一原则。

（二）控制变量、设计对照实验的教学策略

中考实验探究制订计划和实施计划环节考查的内容主要包括《课程标准》中要求的控制变量、设计对照实验、评价实验证据、数据的可靠性。控制变量的考点主要是“实验变量”的判断、对照实验单一变量的控制，难度中等。针对今年所考查的实验变量的确定、设置，在教学中应着重关注以下几点：

在实验探究中，实验变量贯穿于科学探究的过程，以证明实验变量对实验对象产生何影响。实验探究设计时，应通过问题串引导学生思考探究过程中如何控制实验变量，如“探究光照对鼠妇分布的影响”可设置如下问题：a. 本实验的实验变量是哪一因素，该怎么设置这一实验变量？b. 对照实验设计时，盒子左边平铺湿土，右边应如何处理？c. 左右两侧鼠妇各放5只，为什么不是1只？d. 为什么要取全班数据的平均值？在交流和谈论部分，也应针对控制变量进行小组互评，促进学生更好地理解。

（一）结果分析与得出结论的解题思路和答题情况

中考科学探究一般是实验探究，2020年与往年类似。《課程标准》能力要求是“描述实验现象、分析和判断证据、数据、得出结论”。这一部分主要考查学生归纳-演绎、分析-综合、抽象-概括等科学思维方法。学生应学会结合实验变量、反应变量，提取柱状图、曲线图、表格中的数据，描述结果并通过科学思维分析、判断得出科学的实验结论。2020年同往年，题目先给出结论，一定程度上提示了考生所做的结果分析是否准确，再由考生准确描述现象或通过理性思维分析、判断证据。

题目：（2）若观察到甲装置中大多数蚜虫出现在绿色扁豆上，乙装置中大多数蚜虫出现在______色扁豆上，则假设不成立。而实际结果确实如此。

解题思路：本题提供的情境是“相比紫色扁豆，蚜虫偏好绿色扁豆”，由此提出问题并做出假设蚜虫——对扁豆的选择与颜色刺激有关。从结论“假设不成立——蚜虫对扁豆的选择与颜色的刺激无关”这句话入手，回归甲乙两组的设置，甲乙两组蚜虫分别是有受颜色刺激和未受颜色刺激，结合结论“蚜虫对扁豆的选择与之无关”，经比较、分析、归纳以上信息可得知实验现象即答案：甲乙两组蚜虫大多出现在绿色扁豆。推理过程，建议通过表格或者过程图解题。表格可更清晰展示实验，也有助于比较、分析、归纳获取有效信息。如下图：

答题情况：（2）小题考生如果没有通过结论“假设不成立——蚜虫对扁豆的选择与颜色的刺激无关”这句话入手，或者不理解颜色刺激与扁豆选择的关系，便答“结果应是甲乙装置大多数蚜虫都出现在紫色扁豆”。

题目：实验结论：大多数蚜虫不选择紫色扁豆是因其含有物质A。比较丙丁两组数据，支持该结论实验结果是：①丙组的平均取食频率比丁组______;②______。

解题思路及答题情况：小题给出结论“大多数蚜虫不选择紫色扁豆是因其含物质A”，但解题并不需要从这一内容出发。考生只需结合实验数据，科学全面地描述结果即可。不需要经分析、综合、归纳、演绎等高阶思维进行推理。但一部分考生回答不是很完整，只提及丙组“平均取食时间”短，或类似的答案。实验结果准确完整的描述也是非常重要的能力。

（二）结果分析，结论得出的教学策略

实验探究所考查的除了简单的实验设计原则，还有科学思维考查。人教版教材有很多与科学思维训练相关的内容，如“技能训练”中涉及比较、数据处理的训练、图表的解读、分析实验结果、推理得出结论等能力培养内容;课堂中教师更应重视并充分利用以上部分，逐步培养学生的科学思维，发展学生的语言组织、表达能力。而这些部分对于学生实验探究的结果处理有很大启发，尤其是教材中的定量实验，如探究“酸雨”的危害、探究酒精对水蚤心率的影响，实验中设置连续变量，联系所接触到的数据呈现方式，提示学生应用哪种数据处理方式才能更直观的描述数据。同时，教师应重视实验探究的分析结果、得出结论部分。引导学生对实验组和对照组实验结果进行比较、分析，结合假设或者实验目的，通过归纳、综合得出实验结论。得出结论及表达交流部分是重中之重，表达和交流中，可针对实验方法、数据、结论进行提问，教材探究活动“讨论”也非常重视这一环节，通过推理、论证促进科学思维的发展。教学过程，应更加重视这两个环节的训练，更好地培养学生的科学思维，落实核心素养。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育生物学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

作者简介：

谢金珠，福建省漳州市，漳州一中分校。