初中生物实验探究原创题命题策略

缪碧华

【摘要】  实验探究题是检测学生科学探究这一核心素养是否得到发展的重要题型，作为生物教师不仅要教授实验探究相关知识，更要会评价学生的科学素养是否得到发展，那么进行原创题命制是最好的手段。原创题命题可按照确定立意、选择情境、科学设问、反复磨题、测试定稿等五个步骤进行。

【关键词】  初中生物 实验探究 原创题 命题策略

【中图分类号】  G633.91 【文献标识码】  A    【文章编号】  1992-7711（2020）05-074-02

科学探究是生物学科核心素养的主要内容之一，是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

本文结合笔者多年的生物教学实践和原创题命题比赛经验，以笔者命制的五个原创题为例谈谈初中生物实验探究原创题命题策略。实验探究原创题命题包括确定立意、选择情境、科学设问、反复磨题、测试定稿等五个步骤。

一、确定立意，明确考查目标

“科学探究”是《义务教育生物学课程标准》十个一级主题中的第一个主题，对提高学生科学探究的核心素养具有重要意义。笔者尝试对科学探究这一素养目标进行详细的界定，详见表1.

表1 科学探究的基本目标

命题时要先确定题目的具体立意，明确要考查科学探究的哪几个基本目标，然后根据立意进行命题。

二、选取情境，联系实际

实验探究题往往结合一个与学生生活、生產实践紧密相关的情境来命题，考查学生运用所学的基础知识解释生产、生活中的现象和解决生产、生活中的问题的能力。

（一）改造教材资源

如例1就是改造自人教版生物学七年级上册第116页的“绿叶在光下制造有机物”和第122页的“二氧化碳是光合作用必需的原料”的实验。

例1：（10分）某中学生物兴趣小组的同学为研究植物光合作用的条件、原料和产物，取同种植物形态、大小、生长发育状况相同的四片叶片设计了如下图的装置。请回答下列问题：

（提示：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。）

（1）用甲叶进行实验可以得出：①__________是绿色植物机制造有机物不可缺少的条件;②光合作用的产物中有____________________。

（2）该兴趣小组设计了乙和丙的对照实验，他们想要探究的问题是：_____________________？其中___________是对照组。

（3）在光下放置数小时后，发现两玻璃瓶的内壁上有小水珠，产生这一现象的原因是___________________和__________________。

（4）关于丁叶中白色部分形成的原因，有的同学猜测可能是缺少___________，是否正确还需要通过实验来验证。

（5）在光照条件下，丙瓶中的叶片在进行光合作用的同时，还会进行呼吸作用消耗__________________和_________________。

（6）根据以上实验所得结论，对温室里的农作物采取 __________________________________________________________等措施可以提高产量。

说明：例1是改造自教材中的探究实验，以原创新颖的装置图同时考查了绿色植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用。

（二）结合社会热点

社会热点也是实验探究题很好的情景素材库，例如低碳生活、温室效应、PM2.5、白色污染、臭氧层破坏、污水排放、酸雨等，由其引发的思考，可以让学生感受到学有所用，并引导学生关注生活，关心社会和国家，培养社会责任感。如例2就是结合了污水排放这一环境污染问题进行命题。

例2：（10分）工业废水未经严格处理是不允许排放的，经处理后排放的废水叫外排水。外排水对植物生长有没有影响呢？某生物兴趣小组的同学就此开展了探究。他们用某工厂的外排水和未污染的河水进行了实验，实验数据如表2，请据表回答下列问题：

表2 外排水对植物生长影响

（1）本实验的变量是___________ ;对照组是___________。

（2）本实验的结论是______________________________。（2分）

（3）从表中数据可知哪种植物的抗污染力更强？为什么？

______________________________________________________。（3分）

（4）作为一名中学生，如果你看到有人或者厂家任意排放废水、污水，你会怎么做？

_______________________________________________________。（3分）

说明：例2是结合社会热点环境污染中的污水排放问题进行命题，表2的数据来源于一篇关于外排水对植物生长影响的文献。

（三）捕捉科技前沿信息

学术文章和科普文章都是实验探究题命题的重要资源。如例3就是以学术文章为素材进行命题。

例3：（10分）I.表3是某校生物课外活动小组人工孵化蛙卵的实验记录表（用同样大小的容器，装等量的水孵化时间相同）。请回答：

表3 人工孵化蛙卵的实验记录

（1）表3中A可与__________和_________________可形成对照。

（2）A组与B组相比，如果A组的孵化率高，则说明_____________________________________________________________________________。

（3）A组与C组相比，如果A组的孵化率高，则说明_____________________________________________________________________________。

（4）为什么蛙卵只能在水中孵化？ _______________________________________

_____________________________________________________________________________  。（2分）

II.大鲵是世界上现存两栖类动物中体形最长、寿命最长的古老动物，有“活化石”之美称。近年来由于过度收购，非法捕杀等原因，我国野生大鲵数量急剧减少。有研究者开展了三种不同养殖模式（工厂化养殖模式、仿生态养殖模式、原生态养殖模式）下大鲵的生长、成活及繁殖效果等方面的比较研究，获得的相关数据见表4，请回答：

表4 大鲵的三种不同养殖模式的实验结果

（1）表4中，仿生态养殖的数量应为__________尾，原因是

______________________________________________________。

（2）为了提高受精率，每种养殖模式中大鲵的雌雄比例应为

______________________________________________________。

（3）根据实验数据分析，最好采用_______养殖模式，达到保护大鲵、增加大鲵数量的目的。

说明：人工孵化蛙卵的实验素材来源于一道高考模拟题，大鲵的三种不同养殖模式的实验素材来源于湖南农业大学的硕士论文《不同养殖模式下大鲵的生长发育及繁殖特性研究》。

（四）基于初高中衔接

如例4就是基于人教版高中生物必修一中第104页的“环境因素对光合作用强度的影响”的实验进行命制，考查光合作用的知识点，以及科学探究的能力。

例4：（10分）某生物兴趣小组为探究影响光合作用的因素，用打孔器在菠菜叶片上随机打取若干小圆片，并设法抽去其中的气体，使其在溶液中下沉。将这些小圆片平均放入四个含有不同浓度二氧化碳溶液的烧杯中，将烧杯放在不同光照强度和不同温度下，一段时间后，观察烧杯中小圆片上浮的情况，并记录上浮的叶片数，实验结果如表5。

表5 探究光合作用影响因素

（1）本实验的对照组是   ________________。

（2）烧杯1和烧杯2作为一组对照实验，实验变量为__________。其中，烧杯1中的小圆片出现上浮现象，是因为叶肉细胞在进行 ______________________ 作用，产生了 __________。

（3）若要探究光照强度对叶片光合作用的影响，应选择___________  号烧杯和______________________     号烧杯作为对照。

（4）1号烧杯和3号烧杯对照，可以得出的结论是：________________________

_________________________________ 。（2分）

（5）根据上述实验，你认为蔬菜大棚想要提高作物产量，应该采用什么措施？

____________________________________________________________________________________________     。（2分）

說明：光合作用是初高中衔接的重要知识点，本题利用高中教材中“环境因素对光合作用强度的影响”的实验为素材进行命题。

（五）创新课本实验

在教学过程中，教师可以创新教材中原有的一些探究实验，并以改进后的实验作为命题素材。如例5就是对人教版生物学七年级上册第123页的“光合作用产生氧气实验”的实验装置进行改进，并以此作为命题素材。

例5：（10分）图甲为某生物兴趣小组设计的光合作用的实验装置，瓶中装有碳酸氢钠溶液（提供二氧化碳）和金鱼藻。将整个装置放在阳关充足的地方照射，金鱼藻光合作用产生了气体，气体产生的压力压迫瓶子中的水，水以水滴的方式从针口溢出。

甲 乙   丙

I.图乙是实际的实验装置，当瓶口约有2厘米高度的气体空间时，迅速打开瓶塞，将带火星的木条伸进去，便可看到木条复燃（如图丙所示）。

（1）木条复燃说明瓶中产生的气体是 ______________________。金鱼藻光合作用除了产生该气体，还会合成______________________   。

（2）瓶中的金鱼藻是否进行呼吸作用？ ___________________。（填“是”或“否”）瓶中能收集到该气体，是因为金鱼藻光合作用的强度______________________   呼吸作用的强度。（填“大于”或“小于”）

（3）若想用装置甲验证“光照是绿色植物光合作用的条件”，则应如何设置对照组______________________________________________________。（2分）

II.该兴趣小组还用不同质量分数的碳酸氢钠溶液和金鱼藻进行实验，实验结果如表6：

表6 探究金鱼藻的光合作用

（1）该实验研究的变量是_________________________________  。

（2）该实验探究的问题是____________________。

（3）根据实验结果分析得出的结论是__________________________________

_____________________________________________________________________________   。（2分）

说明：笔者利用创新的实验装置进行“光合作用产生氧气”的实验教学，并以此装置作为命题的情境。

三、科学设问，关联立意和情境

（一）设问的科学性

设问时要围绕立意，即要参照表1中科学探究的基本目标，实验探究题设问时，可以围绕变量、对照实验、实验结论、数据分析、拓展延伸、实验评价进行设问，如例2的第（1）小题围绕变量和对照实验设问，第（2）小题围绕得出结论设问，第（3）小题围绕数据分析设问，第（4）小题围绕拓展延伸设问。

（二）设问的层次性

设问要层层递进，设问时应呈现由低层次到高层次的趋势，贴近学生由浅入深的思维习惯，学生的思维能力沿着试题的线索发生同步变化，提高试题效度。如例1的第（1）小题围绕书本探究实验绿色植物光合作用的条件和产物设问，属于基础知识，难度小;第（2）小题考查提出问题和对照实验的设计，难度较小;第（3）（4）（5）小题属于拓展延伸，难度较大;第（6）小题考查学生的综合运用能力，难度很大。

（三）设问的启发性

试题的设问要真正体现思考性，让学生要在分析试题情境的基础上进行判断才能得出结论，还要设定一定比例的能够启发学生思维的问题。如例1的第（6）小题，例2的第（4）小题，例3中II的第（2）（3）小题，例4的第（5）小题，例5中I的第（3）小题都属于能启发学生思维，有利于发展学生科学探究素养的设问。

四、反复磨题，查证推敲

试题命制好后，要反复地检查和推敲。首先要通读试题，推敲文字表述的逻辑性、严谨性、科學性和简洁性。如例3中表3的信息是引用于一道高考模拟题，在磨题时，要查资料确认表中的数据是否科学准确;例4的题干是经过反复修改，删除了无用和干扰的信息，用最简洁的语言描述题干信息;例5在磨题时题干中补充了“碳酸氢钠提供二氧化碳”，使表述更严谨，促进学生理解。其次是检查，检查题目立意是否符合表1中科学探究的基本目标;检查题目的设问是否科学合理，参考答案是否准确全面。

五、测试定稿，精益求精

实验探究题是检测学生科学探究这一核心素养是否得到发展的重要题型，作为生物教师不仅要教授实验探究相关知识，更要会评价学生的科学素养是否得到发展，那么进行原创题命制训练是最好的手段。原创题命题难度大，可按照确定立意、选择情境、科学设问、反复磨题、测试定稿等五个步骤进行命制。

[ 参  考  文  献 ]

[1]周丽娜.例谈初中生物学核心素养的课堂情景创设[J].中学生物学，2018，34（4）：21-22.

[2]朱晓燕.初中生物学业水平测试中的情境命题研究[J].中学生物教学，2011，3：57-59.