高考题中“原因”类试题的考查类型与教学策略

安徽

“原因”类试题已经发展为成熟题型，成为生物高考题中非选择题的“标配”，而学生普遍会 出现“答不准、答不全”的情况。答不准，即词不达意，偏答错答；答不全，即丢三落四，简答漏答。为什么命题者如此钟情“原因”类试题呢？“原因”类试题有哪些类型？教师应该如何指导学生作答？日常的教学策略是什么？

1.“原因”类试题的考查背景

“原因”类试题的设置是基于“十九大”关于教育的大背景下的一种考查形式。杨帆等学者在《基于高考评价体系的生物科考试内容改革实施路径》一文中叙述了为什么考、考什么和怎么考的问题及联系，也就是“立德树人、服务选才”“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”和“基础性、综合性、应用性和创新性”的落地生根。生物学科的非选择题多以填空题呈现，“原因”类试题能够较好地考查学科核心素养和学科关键能力。该文还呈现了高考评价体系、新高考和现行高考生物学科关键能力映射图（如图1）。

图1 高考评价体系、新高考和现行高考生物学科关键能力映射图

图1 不仅解释了《普通高等学校招生全国统一考试大纲》（以下简称《考试大纲》）中对能力的考查要求，还构建了学科关键能力与教学过程中能力培养的衔接，可延伸出学科关键能力和学科核心素养的关系。学科核心素养中的“生命观念”，主要建立在思维认知能力群和知识获取能力群的基础上；“科学思维”和“科学探究”则分别建立在思维认知能力群和实践操作能力群的基础上；“社会责任”是建立在上述综合能力的基础上。因此，教学是通过对能力的培养逐步上升到对学科核心素养的培养上。

“原因”类试题的设置，基于知识获取、思维认知和实践操作等能力群，既包括对理解能力、实验与探究能力、获取信息的能力和综合运用能力的考查，还包括对语言表达能力等其他综合能力的考查。体现在学科核心素养上，则有对“生命观念”“科学思维”“科学探究”等的考查，有些问题的设置也体现了对“社会责任”的考查。“原因”类试题的综合性较强，能够科学地考查学生的综合素养，实现高考评价体系基于“学科素养、关键能力、必备知识”的“服务选才”的考查目标。因此，“原因”类试题受到如此热捧，成为高考题中必不可少的题型，各地市的模拟题也竞相效仿。

2.“原因”类试题的考查类型及错答析因

笔者在2019 年全国卷的基础上，以具有代表性的模拟题为例，分析“原因”类试题的考查，从不同角度和不同难度梯度设置问题，分析学生主要错答原因，以期获得对教学的指导。

2.1 溯源类原因题

【例1】延髓位于脑干与脊髓之间，主要调节内脏活动。图2 为动脉压力反射示意图，当血压升高时，动脉血管壁上的压力感受器产生兴奋，引起副交感神经活动增强，交感神经活动减弱，导致心率减慢，血压下降；反之，则心率加快，血压回升。该过程对动脉血压进行快速调节起着重要作用。回答下列问题：

图2

像心脏一样，人体许多内脏器官也同时接受交感神经与副交感神经的双重支配，其作用效应相互拮抗，以适应不断变化的环境。请从物质基础和结构基础两个方面说明，交感神经与副交感神经支配同一器官产生了不同效应的原因是_________________________________________。

【参考答案】两种传出神经释放的神经递质不同；效应器细胞膜上接受神经递质的受体种类不同

【分析】常见错误答案及错因：①“神经调节支配体液调节”等答案。这是典型的“答不准”，是没有理解问题设置意图的表现。②“交感神经和副交感神经释放的神经递质不同”或者“细胞膜上的受体不同”等。这是典型的“答不全”，是审题质量不高，不能获取“从物质基础和结构基础两个方面说明”这一重要信息，而是仅把关注点放在“不同效应”上的表现。

本题的解题关键是，条件：交感神经和副交感神经支配同一器官。原因：物质基础——神经递质不同；结构基础——细胞膜上的受体不同，即不同的神经递质和不同的受体。结果：所产生的效应也不同。由此形成具有逻辑关系的“条件→原因→结果”分析方法，帮助解题。这是一种从源头上找因果关系的溯源类原因问题。

2.2 过程性原因题

【例2】民间传统酒曲中含有大量的微生物，现进行下述实验分离酒曲中的主要微生物。实验一：将酒曲制成悬液后，分别取不同稀释度的酒曲悬液接种到GPDA 培养基上，经培养后根据每个平板的菌落特征，统计不同微生物的菌落数，发现酒曲中主要有两类微生物，即酵母菌和霉菌。在液体中，酵母菌比霉菌生长快；而酸性培养基中酵母菌比细菌生长更适宜。下述方案将酵母菌从酒曲中进行了分离。实验二：用小刀切开曲块，挖取米粒大小一块投入酸性蔗糖豆芽汁培养液中，然后置于25℃培养箱中培养两天。实验三：取浑浊的培养液1 mL 转接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培养液中并培养，如此重复多次。多次转接后，取稀释液用如图3 所示方法接种在蔗糖豆芽汁平板上。

图3

与酸性蔗糖豆芽汁培养液成分相比，蔗糖豆芽汁平板培养基中少了乳酸，多了琼脂。这种成分改变的原因是________________。

【参考答案】利用酵母菌在酸性液体培养基中的生长优势，通过多次转接，已筛选出酵母菌，因此不必再用酸性培养液；此时通过平板划线法分离酵母菌，此操作需要在固体培养基上进行，因此需加琼脂

【分析】按照上述分析方法进行分析，条件：“为了能够分离出酒曲中的主要微生物”和“少了乳酸，多了琼脂”；原因：液体培养基换成了固体培养基；结果：分离出酵母菌。学生常错在：“答不准”，不能将题干中“酒曲中的主要微生物”和“少了乳酸，多了琼脂”构建出逻辑关系，也不能与图3 中所反映的知识结合起来；“答不全”，只回答出其中某一点，“加琼脂是为了形成固体培养基”或“加琼脂是为了分离出酵母菌”。

此种因果关系强调形成原因的过程，相对溯源类原因题的因果关系分析，较为复杂，分析思路却大致相同。2019 年全国卷Ⅱ第29 题中“（2）上图中α 角形成的原因是_______________________________。”学生常错在“答不准”：“左侧生长快于右侧”。错答原因是只说明了结果，对原因分析不明；“答不全”：“左侧生长素浓度大于右侧，左侧生长快于右侧”“琼脂块中生长素进入胚芽鞘，左侧生长快于右侧”。错答原因是漏掉“琼脂块中生长素进入胚芽鞘的左侧”，没有形成中间的逻辑关系链。

2.3 结论性原因题

【例3】某生态茶场依靠“以草养虫”“以草肥田”及生物防治等生产措施，多年来坚持不打农药、不施化肥和除草剂，获得了良好的经济效益和生态效益。请回答下列问题：

茶园弃荒的过程中，茶树下首先出现一年生杂草，再逐步演替到灌木阶段。在灌木阶段，茶园内很少有一年生草本植物生长，原因是_________________________________。

【参考答案】一年生草本植物与灌木在争夺阳光和空间等的竞争中被淘汰

【分析】这种结论性原因题的问题设置通常较为简单，学生可以根据教材中的相关知识点进行答题。如此设问的高考题有很多，例如，2019 年全国卷Ⅰ第30 题中“（1）膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的，其原因是______________________。”参考答案是“神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜”；2019 年全国卷Ⅱ第30 题中“（2）与初级精母细胞相比，精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中_____________。”答案是“染色体复制一次，而细胞连续分裂两次”。学生错答的主要原因是对教材的知识理解得不准确，不能很好地构建知识网络，无法强化理解和学以致用。因此，结论性原因题侧重于考查对教材中具体的结论性概念的理解，对知识的识记和理解能力。从全国卷看，结论性原因题在基础类题中所占比重较大，因此除加强此类知识的原因分析外，尤其要加强对基础知识的理解，加强对教材中具体实例（包括黑体字和旁栏等内容）的理解和应用。

如果说结论性原因问题主要考查的是“理解能力”，延伸到“获取知识能力群”的话，那么前两类“原因”类试题便涉及“获取信息能力”和“综合运用能力”，并延伸到“思维认知能力群”和“实践操作能力群”，对学生的要求更高，考查到的学科核心素养更全面。此三类“原因”类试题频繁出现在必考题和选考题中，成了学生进一步提高成绩的障碍。换言之，通过该题型加强对综合能力和学科核心素养的考查，恰恰体现了服务选才的目的。

3.“原因”类试题的答题方法

如何才能帮助学生克服普遍存在的“答不全、答不准”的问题？上述的方法可归为“条件→原因→结果”分析方法。具体分析如下。

【例4】某科研人员先探究温度对刚毛藻产氧速率的影响，再利用所得结论继续探究光照强度对刚毛藻产氧速率的影响时，所得结果如图4 所示。回答下列问题：

该科研人员先探究温度对刚毛藻产氧速率的影响时，设置的光照强度很可能______________（填“大于”“等于”或“小于”）6 000 lx，理由是___________________________________。

【参考答案】小于 实验乙应该是在20℃的环境中做的实验，而图4 甲中20℃下的产氧速率小于图4 乙中6 000 lx 下的产氧速率（答案合理即可）

【分析】学生错答情况有很多种：对题目分析不足的学生多在第一小空中答“大于”或“等于”，后面的理由自然就是错的，丢分严重；在第一小空中答“小于”者，在后一小空中也有“温度影响酶活性”“光照强度不足”等错误答案，笔者分析本题答题方法如下。

图4

3.1 条件分析，审题是钥匙

先不要急着答第一空，而是分析为什么是与6 000 lx的条件比较，找到图4 乙中与6 000 lx 对应的总产氧速率和净产氧速率，发现均大于图4 甲中的最大总产氧速率和最大净产氧速率，而图4 甲中与最大总产氧速率和最大净产氧速率对应的温度是20℃，题干中图4 乙是“再利用（图4 甲）所得结论”获得的曲线图。如果发现了这些信息，“条件”这把解题钥匙也就找到了。

3.2 原因分析，思维是桥梁

因为图4 乙中与6 000 lx 对应的总产氧速率和净产氧速率均大于图4 甲中的最大总产氧速率和最大净产氧速率，而图4 乙是在根据图4 甲获得的“最适温度为20℃”的基础上进行实验获取的。如果图4 甲是在6 000 lx 或者大于6 000 lx 的条件下进行的，那么根据图4 乙光照强度大于6 000 lx 会得到图4 甲中的总产氧速率和净产氧速率均较高，而不是较低。

3.3 结果分析，表达最关键

分析到此，问题便迎刃而解，关键是如何才能准确表达。按照上述的表述方法，条件：图4 甲中产氧速率是在不同温度下测得，图4 乙的产氧速率是在20℃下测得；原因：图4 甲中产氧速率最大值小于图4 乙的6 000 lx；结果：图4 甲所测得产氧速率是在小于6 000 lx 的条件下进行的。可表述为“条件＋原因＋结果”的形式，不建议用一个长句子表述，而是用两三个短句表达。顺序为“条件”“原因”和“结果”，既能显示出思路清晰、语言流畅，答案又一目了然，阅卷者较容易找到得分点。

虽然分析过程很烦琐，但思维过程应该很简洁才行。上述正确作答的关键是找准条件分析的突破口、分析的逻辑性和表达的准确性。

4.“原因”类试题的教学策略

针对上述解题环节，形成相应的教学策略。教学上，怎样才能实现学生“答得准”和“答得全”呢？除了上述解题方法中所说的精准分析、构建关系、提炼语言，还需要在教学中做到以下几点。

（1）形成观念是前提

通过课堂教学不断强化“原因”类试题所涉及的考查背景、知识内容和能力素养，从《普通高中生物学课程标准（2017 年版）》（以下简称《课程标准》）中理解以下内容：结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、稳态与平衡观等，培养运用科学认识事物的思维方法、解决实际问题的思维习惯和能力，掌握科学探究的基本能力，提高实践能力，以及参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力等。基于《课程标准》理解“条件→原因→结果”这一分析方法及其包括的科学思维和科学探究的过程。

（2）追根溯源是关键

从《课程标准》《考试大纲》中分析为什么考，从高考题中分析考什么和怎么考，准确解答“原因”类试题。只有明白培养的是什么能力，提高学习效率，才能真正地帮助学生提升学科核心素养。分析试题中的“条件”是什么，可准确找到因果关系中的“因”，找到试题中的“原因”是什么，得出因果关系中的“果”，即造成什么样的“结果”。而达到上述教学效果，还需要精讲精练。

（3）精讲精练是保障

不是什么样的材料都可以作为“原因”类试题创设的情境材料。精选，即教师在选择和分析时有抓手，做到有的放矢；精炼，即学生在练习中，能够准确形成解题思路，并且教师要依据高考题中涉及的考查内容分析能力要求，给学生更清晰的解题方法的指导，让教学效率得以提升。