例谈初中生物开放性试题设计对培养学科素养的意义

段紫星

摘 要 按照学生解题时所需思维操作模式这一维度的标准对开放题进行分类，举例说明了各种类型的试题对学生学科素养的培养。

关键词 初中生物 开放性试题 学科素养 试题设计

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

《福建省初中学业考试大纲》的命题原则包括试题的开放性，要求适当增加试题形式，力求思维过程、答案的多样化，注重考查学生的创新意识和探究能力，尊重和促进学生的个性化发展。目前开放题主要体现的是答案的多元性，如 “日常生活中的食品保存方法有 （任举一例）”。此类题只能考查学生的识记能力。能够引发发散性思维才是开放题的根本要求。按照学生解题时所需的思维操作模式这一维度的标准，对开放题进行分类，可分为思维发散型、项目分析型、知识迁移型、科学探究型和问题解决型。

1 思维发散型

此类开放题要求学生从已有的知识结构中调出与题意相关的知识来解答问题，涉及面比较广。解题时，学生需要在已有认知结构的整体范围中进行快速的立体式搜索，所以此类题大多考查学生知识网络结构的牢固程度、所学知识的熟练程度和灵活运用的能力。这种表象考查目标的深层次意义是促进学生的发散性思维，激发学生的创新型思维。

[例1]有许多称为“鱼”的动物却不是鱼，请举一例。______________________ 。

解析：本道题考查了学生的发散性思维，并在此思维过程中渗透了辨别的思想方法和辩证的思维模式。

[例2]某同学为了更好地掌握各种物质的功能，将以下物质进行分类：淀粉、葡萄糖、蛋白质、脂肪、维生素、无机盐、水。

他可以分为两类：一类是___________；一类是___________ ；分类依据是___________ 。

解析：“生物圈中的人”这一主题涉及了许多的化学物质，初一的学生还没有接触化学，对以上物质的特点和功能记忆起来比较困难。研究物质的性质是有多角度的，以上物质可以分为大分子和小分子、有机物和无机物，供能物质和非供能物质等来进行分类。物质的功能和性质是相关的，学生将物质进行分类能够有效地帮助学生梳理与记忆知识，加深理解。

2 项目分析型

这是一类设置成多项选择题的开放题。和单项选择题不同，该类题需要学生在题干所提供的问题情境中对选项进行深入的分析和全面的理解。对选择题进行开放性的设计，增加学生的思维容量，使其既能发挥选择题本身的优势，又能体现开放题的价值追求，对学生的深层次理解作客观评价。

[例3]（多选题）图1为人体内某结构（或器官）的血液流动情况示意图，B代表某结构或器官，A、C代表与其相连的血管，箭头代表血流方向，下列说法正确的是（ ）

A.若B表示肺部毛细血管，血管C中氧气的含量明显高于血管A

B.若B为组织细胞，血管C比血管A血液中的二氧化碳含量高

C.若C血管中营养物质含量高于血管A，则B能代表的器官是肾脏

D.若A表示静脉，C表示动脉，则B表示血液循环的动力器官——心脏

解析：该题考查了血液循环系统的组成和功能。学生需深刻理解构成人体的各个系统之间的分工合作，消化系统、呼吸系统、泌尿系统通过血液循环为各处组织细胞提供营养物质和氧，带走代谢废物。该题成功地渗透了归纳、建立模型等科学方法。人体的结构和功能很复杂，本题可以让学生透过复杂的生命现象，去感悟生命的统一性。通过归纳各个系统的共性和个性特点，用生命观念去认识多样性和统一性，提升辩证思维的能力。

3 知识迁移型

这类题是指在学生相应的知识结构的背景下，设计新的问题情境让学生应对，旨在引导学生灵活并切实地掌握知识，能有效地在新情境中实现知识的迁移和问题解决能力的提升。

[例4] 抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，一患病男子与一正常女子结婚，为了避免生出有遗传病的孩子，医生将建议他们（ ）

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：此题内容向高中知识体系开放。表面看来，抗维生素D佝僂病是伴性遗传病，但初中课标中有以下内容：描述人的性别决定，生物的性状是由基因控制的，基因位于染色体上。学生解题时应首先沉着冷静地认真审题，获取信息；其次是加工处理信息，并完成知识的迁移，只要考虑到父方的X染色体是传给女儿，Y染色体传给儿子，就可以正确解题，即患病男子将会将其X染色体上的显性致病基因传给女儿，使女儿患病。

4 科学探究型

科学探究的价值追求是激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动地学习。科学探究是学生获取科学知识、获得科学认识、掌握科学本领的一种重要途径。此类试题设置了问题探究情境，要求学生能够根据试题提供的一些条件对问题进行探索和研究，并能够得出相应的结论或规律。

[例5] 图2是某校生物兴趣小组设计的四个实验装置，请问：

（1）若将___________和___________实验装置作为对照，该小组探究的问题是： 。这组对照实验的自变量是___________ ，预期实验现象为：______________________ 。

（2）若实验现象与预期相符，则说明假设是正确的吗？有同学质疑上述实验设计，依据是___________ 。

（3）在原实验的基础上，请你设计实验证明金鱼藻确实产生了氧气______________________ 。

解析：该题目能够激发学生在科学探究中积极发挥自身的创新性潜能，同时也激发了学生的问题意识和质疑精神。在教学中，学生大都问题意识淡薄。提问是创新的前提，也是学生学习科学中最重要的能力。学生对实验现象和实验结果容易产生混淆，通过以上问题推动学生的思维，弄清不同概念之间的关系。因为呼吸作用是否产生气泡涉及二氧化碳的溶解度的问题，所以此处教师可以培养学生科学探究中必需的严谨态度，并引导学生善于观察和提问。

[例6] 某中学生物科技活动兴趣小组，在探究“淀粉在口腔内的消化”时，进行了以下实验（表1）。

请分析回答下列问题：

（1）为了证明“牙齿的咀嚼，舌的搅拌”对馒头消化有促进作用，应选用___________两支试管进行对照实验.

（2）实验结果是 号试管中的物质遇到碘液不变蓝，原因是___________ 。

（3）如果该探究小组在加入碘液后，3个试管都变蓝，可能的原因是_________________________________ 。

解析：生物学实验受到很多因素的影响，要控制单一变量，还要排除无关变量的干扰，从而得出正确的结论。本题实验要求将无关变量控制在相对适宜的状态，如馒头适量、温度和保温时间适宜等，否则无关变量会严重影响实验结果。生物学核心素养包括方案实施以及结果的交流与讨论的能力，课堂上经常缺少这一重要环节，让科学探究停留在纸上谈兵。教师应让学生真正去实施这一实验设计，并对实验结果加以分析，养成严谨和实事求是的科学态度并提升科学探究的能力。

5 问题解决型

问题解决型是一类很好地考查学生问题解决能力的开放题，有助于学生理解和应用知识，更重要的是学生能发现生物学科的学习对于现实问题的解释能力，激发学生学习生物的兴趣和内动力。

[例7] 近年来，地震灾害频繁发生，对人们的生命财产造成了极大的危害。灾后，如果不及时采取防疫措施，还会发生严重的疫情。请根据急救与防疫的有关知识回答下列问题：

（1）进入灾区的救援人员要预防破伤风和传染病等疾病，为预防传染病的传播，请举一例措施：___________

_________________________________ 。

（2）某人突然受傷了，血液呈喷射状涌出。此时，你可以采取的紧急措施有______________________ 。

解析：本题提供了一个真实的问题情境，让学生举一例预防传染病的措施是要求他们站在决策者的角度去解决实际的问题。教师引导学生关注涉及生物学的社会议题，将所学知识和技能应用到生活中去。问题情境的真实性能有效地促进学习动机的激发，提供交流与共享的机会。

[例8]近期，央视对“用棉花代替肉松制‘肉松饼”的消息进行辟谣。资料表明：肉松是用动物肌肉制作的蓬松絮状肉制品，棉花主要含有植物纤维。

（1） 青少年在生长发育阶段，需要多吃些鱼、肉类，这是因为它们含有丰富的___________ 。

（2） 若要鉴别肉松与棉花，你可以采取的方法是

_________________________________ 。

解析：生物学核心素养包括科学思维，要求学生用科学的思维方法认识事物、解决实际问题。本题的问题情境是日常生活中遇到的，肉松与棉花在结构和成分上都有本质的不同，学生如能尊重事实和证据，就不会轻易相信网络谣言，而是能明辨是非，审视生物学社会议题。

综上所述，初中生物试题开放性设计，有利于学生形成批判性思维、正确的科学态度和社会意识等，对提高学生的科学素养有着积极的作用。

参考文献：

崔允漷，张雨强，冯翠典.开放题编制的理论与技术研究[M].上海：华东师范大学出版社，2009.