论文部分内容阅读
【摘 要】笔者通过对一道高考题就科学探究能力这一个方面的简要分析提出自己的看法和今后努力的方向。
【关键词】高考题 科学探究能力 生物科学素养
新课改下的安徽省高考自主命题也已有多年了，综观这几年的理综生物试题，我们不难发现生物学作为一门理科学科所具有的理科思维特质的重要性日益被重视，而这使传统的生物课堂教学更多的注意知识点的识记显得背道而驰，这就给我们一线的生物教师以警示，课改真的不能只流于形式，而要实实在在的在教学上下工夫，真正意义上的落实好课程标准中的三维目标，把生物学的特色在课堂上充分的展示给学生，培养学生的生物科学素养。生物学作为一门理科科学，更是一门实验科学，科学探究能力的培养对于提高学生的生物科学素养是非常重要的一个环节。当然科学探究并不只局限于实验教学，人教版新教材上的“资料分析”“模型建构”“技能训练”等等都意在培养学生的科学探究能力。《普通高中生物课程（实验）》在“课程目标”部分，对发展高中学生的科学探究能力提出的11项要求：①客观地观察和描述生物现象②通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的可以探究的问题③分析问题，阐明与研究该问题相关的知识④确认变量⑤作出假设和预期⑥设计可行的实验方案⑦实施实验方案，收集证据⑧利用数学方法处理、解释数据⑨根据证据作出合理判断⑩用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；最后一点就是听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。而这些要求在高考题中都有所体现，如2011安徽高考理科综合生物29-Ⅰ就对上述多项能力进行了考察。
一、原题再现
29.Ⅰ.（10分）保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kg·hm-2）、氮肥（255kg·hm-2）、保水剂（60kg·hm-2）+氮肥（255kg·hm-2），置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。 ②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：00～11：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表：
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
（1）请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤① ；步骤② 。
（2）如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。
实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。
二、学生答题情况简析
本题考察实验探究能力，对其要求④和⑧着重进行考察。具体来说，实验中要遵循对照原则和单一变量原则，所以步骤①应该增加正常生长，不做特殊处理的对照试验， 步骤②要保证无关变量相同，所以取相同部位的叶片。影响光合作用的内在因素有色素和酶。根据题目表格信息，叶绿素含量几乎没有差别，所以是影响酶的数量和活性。实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作CO2用释放量之差，实验测得的CO2 吸收量小于光合作用过程中CO2实际消耗量。根据光合作用的反应式，光合作用强度可以用单位时间反应物CO2的消耗量或生成物O2的释放量来表示。
笔者参加了当年高考阅卷后综合学生的答题情况：①该题的得分情况：满分卷概率很低估计为0.15% ，大部分同学得3～4分约占65%左右； 一部分同学得6～7分约占25%左右； 一小部分同学得8～9分约占不到10%；可以看出本题的难度系数为0.5左右。造成学生失分的原因分析：题型的转变；由常规的实验设计改为实验评价，虽然实质依然为考察学生对生物实验设计的两个变原则——对照原则和单一变量原则的理解和掌握情况，从答题可以看出部分学生对实验的要求基于死记硬背的误区，对相关概念如什么是空白对照理解不到位以致不能灵活应用，迁移知识能力与适应能力低。究其原因，笔者有两点拙见：（1）教材重点知识把握不到位：本题通过实验题型将必修课本中重难点——光合作用进行了考察，说明光合作用这部分知识的重要性，在高考复习时要求这部分知识点讲透讲全面，如题干中指出从影响光合作用的内在因素的角度来分析，大部分同学对保水剂和氮肥与影响光合作用的内在因素——酶和色素的关联搞不清楚，出现思考短路现象，总之说明这些知识点掌握的不扎实。（2）答题不规范：大部分学生答题很啰嗦，甚至答不到要点上来。针对这点我的看法是学生要清楚的认识到生物是一门自然科学，注重逻辑思维的培养，而不是学文科，所以平时答题就要养成好的习惯——简炼（简明，扼要）。
三、题后反思
由对这道高考题以及学生答题的情况分析，我清楚认识到作为一名身在一线的生物教师，课堂上学生能力的培养远比知识传授重要知识。因此如何把生物课堂由灌输式成功转变为探究式，从而激发学生的积极性，真正体现学生主体性，培养学生探究能力，使学生真正具备较高的生物科学素养是我今后努力的方向。
【关键词】高考题 科学探究能力 生物科学素养
新课改下的安徽省高考自主命题也已有多年了，综观这几年的理综生物试题，我们不难发现生物学作为一门理科学科所具有的理科思维特质的重要性日益被重视，而这使传统的生物课堂教学更多的注意知识点的识记显得背道而驰，这就给我们一线的生物教师以警示，课改真的不能只流于形式，而要实实在在的在教学上下工夫，真正意义上的落实好课程标准中的三维目标，把生物学的特色在课堂上充分的展示给学生，培养学生的生物科学素养。生物学作为一门理科科学，更是一门实验科学，科学探究能力的培养对于提高学生的生物科学素养是非常重要的一个环节。当然科学探究并不只局限于实验教学，人教版新教材上的“资料分析”“模型建构”“技能训练”等等都意在培养学生的科学探究能力。《普通高中生物课程（实验）》在“课程目标”部分，对发展高中学生的科学探究能力提出的11项要求：①客观地观察和描述生物现象②通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的可以探究的问题③分析问题，阐明与研究该问题相关的知识④确认变量⑤作出假设和预期⑥设计可行的实验方案⑦实施实验方案，收集证据⑧利用数学方法处理、解释数据⑨根据证据作出合理判断⑩用准确的术语、图表介绍研究方法和结果，阐明观点；最后一点就是听取他人的意见，利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。而这些要求在高考题中都有所体现，如2011安徽高考理科综合生物29-Ⅰ就对上述多项能力进行了考察。
一、原题再现
29.Ⅰ.（10分）保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60kg·hm-2）、氮肥（255kg·hm-2）、保水剂（60kg·hm-2）+氮肥（255kg·hm-2），置于相同的轻度干旱条件下培养，其它培养条件相同且适宜。 ②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：00～11：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定。结果（均值）如下表：
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
（1）请指出上述方法步骤的缺陷并改正：步骤① ；步骤② 。
（2）如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是 。
实验测得的CO2 吸收量 （大于、等于、小于）光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。
二、学生答题情况简析
本题考察实验探究能力，对其要求④和⑧着重进行考察。具体来说，实验中要遵循对照原则和单一变量原则，所以步骤①应该增加正常生长，不做特殊处理的对照试验， 步骤②要保证无关变量相同，所以取相同部位的叶片。影响光合作用的内在因素有色素和酶。根据题目表格信息，叶绿素含量几乎没有差别，所以是影响酶的数量和活性。实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2消耗量与呼吸作CO2用释放量之差，实验测得的CO2 吸收量小于光合作用过程中CO2实际消耗量。根据光合作用的反应式，光合作用强度可以用单位时间反应物CO2的消耗量或生成物O2的释放量来表示。
笔者参加了当年高考阅卷后综合学生的答题情况：①该题的得分情况：满分卷概率很低估计为0.15% ，大部分同学得3～4分约占65%左右； 一部分同学得6～7分约占25%左右； 一小部分同学得8～9分约占不到10%；可以看出本题的难度系数为0.5左右。造成学生失分的原因分析：题型的转变；由常规的实验设计改为实验评价，虽然实质依然为考察学生对生物实验设计的两个变原则——对照原则和单一变量原则的理解和掌握情况，从答题可以看出部分学生对实验的要求基于死记硬背的误区，对相关概念如什么是空白对照理解不到位以致不能灵活应用，迁移知识能力与适应能力低。究其原因，笔者有两点拙见：（1）教材重点知识把握不到位：本题通过实验题型将必修课本中重难点——光合作用进行了考察，说明光合作用这部分知识的重要性，在高考复习时要求这部分知识点讲透讲全面，如题干中指出从影响光合作用的内在因素的角度来分析，大部分同学对保水剂和氮肥与影响光合作用的内在因素——酶和色素的关联搞不清楚，出现思考短路现象，总之说明这些知识点掌握的不扎实。（2）答题不规范：大部分学生答题很啰嗦，甚至答不到要点上来。针对这点我的看法是学生要清楚的认识到生物是一门自然科学，注重逻辑思维的培养，而不是学文科，所以平时答题就要养成好的习惯——简炼（简明，扼要）。
三、题后反思
由对这道高考题以及学生答题的情况分析，我清楚认识到作为一名身在一线的生物教师，课堂上学生能力的培养远比知识传授重要知识。因此如何把生物课堂由灌输式成功转变为探究式，从而激发学生的积极性，真正体现学生主体性，培养学生探究能力，使学生真正具备较高的生物科学素养是我今后努力的方向。