生物学探究性试题的编制.pdf

生物学探究性试题的编制 on proposition of biology inquiry test questions 林林 静静 刘恩山（北京师范大学生命科学学院刘恩山（北京师范大学生命科学学院 北京北京 100875） Lin jing & Liu en shan (College of Life Sciences, Beijing Normal University) 摘摘 要要：生物学探究性试题以科学、技术和社会中涉及的生物知识与技能为问题情境，以生 物学学科知识和技能为问题解决背景，以科学探究能力为问题解决路径，在思维层面上考查 学生科学探究能力。本文结合例题，探讨生物学探究性试题的素材选择、情境创设与试题打 磨的命题策略。 关键词关键词：生物学 探究性试题 命题策略 倡导探究性学习，培养和发展学生科学探究能力，是我国生物学新课程的主要目标和内 容之一。如何检测这一课程目标和内容的达成是生物学新课程改革中的一个难点。本文结合 浙江省温州市初中综合理科自然科学的一道中考例题，探讨生物学探究性试题的命题策 略，供大家批评指正。 探究性试题应该具备以下两个特征。首先它是一个“真”问题。即这个问题除了已知（问 题的起始状态）和目标（问题的目的状态）之外，要有一定的障碍（从起始状态抵达目的状 态途中所面临的各种问题情境，即问题的中间状态） ，使考生解答这个问题的过程，是一个问 题解决的过程而不是仅仅回忆知识的过程。其次，解答探究性试题所需的路径应该是科学探 究思维能力，而不是学科知识。 1 生物学探究性试题素材的选取生物学探究性试题素材的选取 选取怎样的素材能编制出生物学探究性试题呢？笔者认为理想的素材是学生做的一些研 究报告，例如实验报告、研究性学习报告等。理由有两点：一，研究报告是科学探究的成果， 能反映探究的过程，命题者比较容易将它转化为探究性问题情境，也容易从中选取问题的切 入点。二，学生做的研究报告，涉及的学科知识水平和认知能力接近考生的知识水平和认知 能力，适合于考查探究思维能力。 生物学探究性试题的命题空间表征 当在各种科技文献中挑选试题素材时，一定要有一个生物学 探究性试题的命题空间模型，或者说是挑选素材的标准。试题的 有效问题空间应该由科学、 技术和社会中涉及的生物知识与技能， 生物学学科知识与技能，科学探究能力这三维构成（见右图） 。在 审视素材时， 首先要了解素材中有无涉及生物学学科知识与技能。 若有，要明确地与课程标准或考试大纲中的知识点对应， 即寻找问题已知的“着落点” ；若没有，就要放弃这素材。其次， 要审视素材是否围绕科学、技术和社会中的生物知识与技能展开研究的，即研究的是 STS 中 的一个具体问题，具有现实的情境。例如人口爆炸、环境污染、生态失衡、资源短缺、生物 多样性保护等等问题。这一方面利于转化为试题的情境，另一方面利于导向教学与实际相联 系，注重解决实际问题能力的培养。 最后，要预设素材可以考查的具体科学探究思维能力，是提出问题能力、提出科学假设 能力、实验设计能力、对资料的分析和解释能力还是根据有效信息得出结论和评价的能力， 等等。这在最后一步进行审视，是因为不同的素材适合不同探究思维能力的考查。例如研究 结果有充分数据的素材，可以考虑用以考查对资料的分析和解释能力或推出结论能力；研究 过程表达得清晰明了的，可以考虑考查实验设计能力；研究报告简短明了的，可以考虑考查 提出问题能力或提出假设能力。经过这三步的审视，挑选出的素材基本能派上用场。 2 生物学探究性试题情境的设置生物学探究性试题情境的设置 有了适宜的素材，将它转化为一道探究性试题，需要设置合理的试题情境。在设置试题 1 情境时，应以科学、技术和社会中涉及的生物知识与技能为问题情境；以生物学学科知识和 技能为问题解决背景，即作为问题的已知条件；以科学探究能力为问题解决路径，在思维层 面上考查学生科学探究能力，即问题的考点落在科学探究思维能力上。下面以例题为例，谈 谈试题情境设置时要关注的问题。 例题：为了研究农药对生物生长的影响，某同学 池水，放入不同生物养 3 日，再向A、B烧杯各滴加 3ml 5%的农药，如右图所示。其中鱼藤酮是一类利 用植物产生的毒物制成的天然农药。C烧杯不加农 药。隔天观察烧杯里生物的生活情况，记录其变化。 （1）在该同学实验方案的设计中，想作为实验对照 组的是哪一只烧杯？ 设计了如下实验：先在三个烧杯内倒入 。 （2）该实验方案有不对 之处， 请指出一点， 并提出具体修改意见： 。 （3） 农村里用鱼藤酮投放养鱼池来捕捞鱼食用，你认为这样做对吗？为什么？ 。 参考答案： （1）C（2）不对之处 试题的问题空间表征 ：各烧杯内的生物都不一样；修改意见：应该在三个烧 杯内放入相同的生物，例如每个烧杯内都有大小相近的水藻、田螺和小鱼。或者，不对之处： 练 STS 教育意 义的 表能 考试大纲中规定的生物学学科知识和技能知识都可以 作为 于具体的研究，或多或少地包含一些超出课程标准或考试大纲要 求的 时，对这素材能考查什么探究思维能力已经有初步计划。试 题的编制也是紧紧围绕着预设的考点去表达、设置的。当试题编写到了最后提出问题的时候， 观察的时间间隔太长；修改意见：应该缩短。 （3）不对。人类吃了这些鱼易引起食物中毒（或 农药中毒或非细菌性食物中毒） 。 2.1 问题情境的表达要充分、简 例题的问题空间表征如右图所示。 它的问题情境是具有 一个实验。为了考查实验设计中的变量控制能力，将素材转化为某 一同学错误的实验设计方案，并根据考查意图绘制图来表达主要问题情 境。这些问题情境的交代不在于全面，而在于充分。即与问题的切入点 相对应地表达信息，与解题相关的要充分表达，不影响解题的要省略， 不是面面俱到。比如本题中所用的烧杯是多大的、实验地点、气温和其 他环境条件等都省略了，使得试题简练，突出主要信息。一般，图或者 的信息，是表述探究性试题的好方法。 2.2 问题解决背景要确保已知 简练地表达丰富 原则上，凡是课程标准或 探究性试题的已知条件。但在设置试题时，一般不采用学科难点知识和技能作为背景知 识，以免由于背景知识太难而干扰考生答题。或者从评价的准确性和公平性方面来说，要确 保作为已知条件的背景知识是绝大多数考生都能掌握的，试题检测的确是探究思维能力而不 过多牵涉知识的掌握程度。例题涉及的学科知识有生物代谢、食物中毒、环境毒物，其要求 的水平是将这些知识作为常识进行了解。涉及的实验技能知识有烧杯和胶头滴管的使用、实 验观察方法，是一般技能知识，其要求也是作为常识了解。这能提高试题检测考生变量控制 能力的准确度。 由于素材来源 知识。这些超出要求的知识要尽量少，而且必须在试题中给予介绍。例如本题中“鱼藤 酮”不是要求考生必知的一类农药，试题给予介绍，将它转化为问题的已知。 2.3 问题的考点着落要准确 前面已经提到，在挑选素材 就是将预设的考点具体化的时候。首先要合理设置提问角度，即问题的切入点。其次要有适 当的过渡语言将问题从情境中自然延伸出来。考虑到初中学生在实验中往往采用单一因素的 变量控制方法，例题用两问，从两个角度考查变量控制。第一问考查的是对照组的设置，考 2 虑到这一角度的考查在以往的中考试卷中出现过，直接发问。考生从“为了研究农药对生物 生长的影响”这一研究目的，可知没有滴加农药的烧杯是设计为对照组的。第二问考查的是 变量控制中，哪些因素应该控制为一致的。试题先用过渡语言指出“该同学的实验方案有不 对之处” ，导出问题“提出具体修改意见” ，并说明答题要求“请指出一点” 。依据试题提供的 图，考生易于从实验对象角度去思考变量控制问题，也可以从“隔天观察”这一描述思考观 察时间间隔问题。第三问的过渡语言“农村里用鱼藤酮投放养鱼池来捕捞鱼食用”将问题情 境进一步拓展，然后提出问题“你认为这样做对吗？为什么？” ，要求考生判断并说明理由， 点出了试题 STS 教育意义。由于考生解答第三问所应用的是有关中毒的知识，即考点落在知 识上，所以第三问不是探究性试题。 3 生物学探究性试题的打磨生物学探究性试题的打磨 命题工作好比雕刻艺术。挑选素材时对素材的审视，就象在描绘雕刻作品的轮廓；将素 材转 是写出命题者对 问题 解答问题路径的复杂程度、回答问题需要的表达水平、 以往 的阅读水平。要再三 点、题型、 难度 ，尤其是 试题 主要参考文献 1 高文一般问题解决模式外国教育资料（华东师大） ，1996,(6)：19-24 02,(6)： 21-23 化为一道试题编写出来，就象雕刻出作品的初胚；而最后敲定的试题，就象雕刻艺术成 品一样是经过反复推敲、打磨而成的。 “磨题”是命题中必不可少的环节。 试题编写时对参考答案的设置可以算为第一次磨题。参考答案的设置不 的答案，而是根据编写好的试题思索考生可能回答的答案，然后判定这些答案中哪些可 以给分，哪些不能给分，即评分宽严的把握。在揣摩考生的解题思路，推测考生可能出现的 种种答案的过程中，命题者能检测到试题给予的情境是否充分，问题提出的角度是否自然、 有无歧义。比如设置例题第三问的答案时，就会考虑到需要告诉考生鱼藤酮是什么。 磨题中一项重要的任务是准确地估计试题难度。影响试题难度的因 素有很多，例如 解题经验的影响、评分标准的宽松或严格等等。右图表征试题的问 题情境（障碍）简单明了，解答路径清晰，试题简单；问题情境复杂， 解答路径曲折，试题就难。路径的复杂程度与问题情境表述的隐蔽性、 解答问题过程涉及的数学手段等直接有关。磨题时要再三地读题，反复 推敲问题情境是否交代清楚，表达是否简练、通俗易懂，是否符合考生 推敲试题有没有对素材的研究数据或研究过程断章取义而导致试题情境有歧义甚至出现科学 性错误。 在命题工作中，一道试题一般都需要经过命题组人员多次的讨论，确定了考 、分值、参考答案后，一道试题才算磨出了初稿。当试题安置于整卷之中，就进入再一 轮的磨题了。假如将初稿之前的打磨比做给试题打底、定妆，对初稿的打磨就是给试题上彩、 添色。还是要反复地推敲：注重试题描述的简洁、流畅；斟酌问题切入点是否太大了，考生 怎么答都对的，或者太小了，束缚考生思考的空间；参考答案和评分标准设置是否合理；图 或表有无问题；难度是