浅谈新课改背景下 “探究性实验” 情境试题的解答方式

贵州 邓 琳

(作者单位：贵州毕节第三实验高级中学)

在生物学学科的各种考试中，学生得分率较低的试题大部分为“探究性实验”的相关试题。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》具体指出高中生物学课程的理念是面向全体学生，提高学生的学科核心素养，提倡探究性学习。同时，近年来生物学学科教育也由重视知识的传授逐渐转向重视学习过程、能力发展和情感态度与价值观的培养；高考试题也越来越趋向于考查学生的逻辑思维能力和语言表达能力，而探究性生物实验试题正好符合高考试题考查的目的之一。目前，高考生物试题不论是主观题还是非主观题中都会涉及以不同的生物实验为背景进行相关知识点、逻辑思维能力和语言表达能力等方面的考查。因此，学生若想在探究性实验试题中获得高分，就需要其能够在该类试题的解答过程中尽量减少做题时间，同时保证所给答案的准确度。那么，如何对该类试题提出有效设问，再利用有效设问及提取出的有效信息以确认实验中的自变量、因变量和无关变量，最后利用语文思维来提高语言表达能力，从而提高得分率显得尤为重要。

一、利用“探究性实验”的有效信息进行有效设问

“探究性实验”类试题的开放性较大，该类实验的操作步骤、结果和结论皆是未知的，但该类试题对于高中阶段的学生来说具有较强的吸引力。此类实验能充分调动学生的动手能力和求胜心理，提高学生的创新能力和实验参与度，进而不断激发学生对生物学学科的学习兴趣。同时，此类实验还能够让学生真正地参与到科学研究过程中，能够让学生充分发挥自己在学习过程中的主导作用。在大部分考试中，以“探究性实验”作为试题情境可以考查学生的基础实验知识和实践应用能力，这也是现阶段高考试题情境创设的立意，即由理论理解转变为实践应用的主要体现。因此，针对以“探究性实验”为情境的试题需要提高学生的答题效率和得分率。对于该类试题的解答，需要先让学生学会寻找试题图文描述中的有效信息，确认解题方向和方法，从而提出有效设问。在解题过程中，合理利用题目中的有效信息及有效设问，不仅能够逐渐提高学生归纳与概括的能力，也能够让学生克服其认为书写实验思路、结果和结论类试题难度“高不可攀”的恐惧心理，同时还能让学生学会对试题提出有效设问，不断调动学生的学习兴趣。下面笔者以关于“生长素的运输方式和生理作用”的经典图文类试题的解答为例。

【例1】图1表示不同浓度生长素对某植物生长的影响，图2表示将盆栽植物横放时植物的生长状况，下列分析不正确的是

( )

图1 图2

A.图1表示生长素生理作用的两重性，图2中b、c点与图1中对应的M值相同

B.图2中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理相同

C.图2中根的向地生长与生长素分布不均有关，能体现生长素的两重性

D.用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根的数量有一定相同

对于该类试题学生会产生“什么是生长素对植物生长的影响？是指促进作用还是抑制作用？是植物摆放位置对植物自身产生的影响还是对生长素的分布产生相应的影响呢？”等等疑问，那么对于该题的解答，哪些又属于有效设问呢？这就需要学生具备一定的基础理论知识，如生长素的运输方式为极性运输，其生理作用为低浓度促进生长、高浓度抑制生长，并结合对图文描述的题目分析，提取对于本题进行有效设问“生长素对植物生长的影响是指生长素分布还是其生理作用？植物摆放位置对生长素的运输方式会产生怎样的影响？同一植物不同器官对生长素的敏感度不同，分别是怎样的程度？”如此才能够引导学生找到解题的方向和思路，提高学生的做题效率。学生在解答该题时，就可以应用上述有效设问，将解题方向指向生长素的运输方式和生理作用，而无需考虑生长素的本质和其合成部位。

二、应用有效设问确定“探究性实验”中的“三变量”

当确定了“探究性实验”试题的解题方法和方向后，学生在解答相关内容的非主观类试题时，给出的答案基本已经接近正确答案，这也就降低了学生对该类试题的恐惧。但是若要完成主观题中“写出实验思路、结果和结论”的解答，仅仅确定有效设问是远远不够的。学生解答主观题时还需要确认“三变量”——自变量、因变量和无关变量。根据学生所学过的基础知识、提出的有效设问和题中的关键信息，便可确定该实验的“三变量”，从而构思出试题的实验思路。以“探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化”为情境创设的主观题(例2)为例，在该主观题中，学生可根据题目的文字描述提出有效设问“玉米籽粒发芽后其有机物若减少了，应该怎么确定？是否可以用含量测定方法或颜色反应来测定呢？”。根据有效设问和题中所给出的材料用具“顺藤摸瓜”给出解题答案“可以利用颜色反应来探究玉米籽粒发芽过程中有机物的种类及含量的变化”，进而根据学生已有的理论知识和试题中的有效信息确认该题中的“三变量”。其中，实验的自变量是指实验中由实验操作者控制、设定的因素或条件，也可理解为在生物实验的组成因素中会因实验者的操作或处理引起其他因素发生变化的变量；因变量是指实验中由自变量的变化而引起的变化和结果，也可以理解为有自变量的变化才会出现相应变化的因素；无关变量则是指实验中除了自变量和因变量之外，也会影响实验结果但并不是该实验需要研究的因素。例1中所用的两个图示皆是生长素生理作用及其运输方式考查时的经典图例，部分学生会自以为对知识点已经熟悉而因马虎大意犯错。因此，教师还需要训练学生找到该试题的“三变量”，即图1中的自变量为生长素的不同浓度，因变量为植物的生长状况，无关变量为生理状态、株高、培养时间等。图2中的自变量为同一植物的不同器官，因变量为同一植物不同器官的生长状况，无关变量是培养时间、植株的生理状态、植株的总高度等。

【例2】为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒、斐林试剂、双缩脲试剂、碘液、缓冲液、淀粉、淀粉酶等、研钵、水浴锅、天平、试管、滴管、量筒、容量瓶、显微镜、玻片、酒精灯等。请回答下列问题:

(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)的含量变化,在不同发芽阶段的玉米提取液中,分别加入双缩脲试剂,发现随着玉米籽粒的萌发，提取液的颜色逐渐________(填“加深”或“变浅”)。该实验需要选用的器具有________(填序号)。

①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜

(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量的变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加____________,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是________

。

(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(图3),40℃温育30min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内的颜色变化。请继续以下分析:

图3

①设置试管1作为对照,其主要目的是________

。

②试管2中应加入的X是________的提取液。

③预测试管3中的颜色变化是________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是____________________。

在例2中，自变量为玉米籽粒的发芽程度，因变量为玉米籽粒发芽后蛋白质和糖类的含量变化。该实验试题中植物生理状态相同、试剂的用量及种类、胚乳切片大小等因素皆属于无关变量。第(3)问的实验思路中，自变量为淀粉酶的有无，因变量为蓝色块状物大小的变化，无关变量为缓冲液的用量、其他试剂的用量、蓝色块状物大小的变化时间等，明确了“三变量”，便可以推出该实验的目的是“验证蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果”。

三、应用语文思维解答主观题，提高得分率

在“探究性实验”试题中，学生已经明确了试题的考查范围和试题的设问，可对于需要文字表达的试题的解答总是不能得心应手，或者不知道怎么把自己知道的答案通过文字表述出来。学生们普遍感觉这类试题对于自己来说太难了，这种想法使得部分学生逐渐对主观题产生恐惧心理，加上此类试题学生的得分率也总是不尽如人意，最终使得学生把这类试题列入放弃得分的范畴。但近几年生物试题的考查越来越注重学生的语言表达能力，因此需要改变学生对该类试题的认知，提高学生的语言表达能力，还需要培养学生对该类试题的自信心，培养学生的逻辑思维。如例2中第(2)问中的结论，在表述时不用进行过多词汇的修饰，如果采用过多的修饰词可能会让评卷老师觉得学生的语言表达能力和概括归纳能力较差。该问的参考答案简单明了，但是教师需要提醒学生也不能一味地为了简单明了而省略生物学专业术语，导致顾此失彼、答非所问。

四、小结

本文通过对“探究性实验”试题解题方式的研究，总结出该类试题的解答方法，即首先需要学生根据自己所学基础知识和题意筛选出有效设问，引导自己确认试题的解题方向，然后再根据题中的有效信息确认该试题中实验的自变量、因变量和无关变量，而后结合语文思维来组织相应的语言进行试题的解答。上述解题思路不仅能够提高学生的逻辑思维能力，还能够改善学生的语言表达能力，提高学生获取信息的能力。对该解题思路归纳和总结，不仅能够提高学生作答此类试题的得分率，还能够引导学生应用知识迁移的方法解答其他试题。该类试题的解题方法还有许多，笔者仅以本文描述了自己粗浅的看法，还有诸多不足之处需要通过以后的实践研究加以完善与改进。