2020年福建省生物中考實(shí)驗(yàn)探究試題分析

摘 要：文章對2020年福建省生物中考實(shí)驗(yàn)探究試題進(jìn)行分析，從考點(diǎn)、解題思路、答題情況、教學(xué)策略四方面進(jìn)行討論，為科學(xué)探究、思維培養(yǎng)的教學(xué)提供參考，也為中考復(fù)習(xí)提供一定的方向。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究試題;解題思路;答題情況;教學(xué)策略

生物學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，科學(xué)探究是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生命現(xiàn)象和生命規(guī)律所進(jìn)行的重要途徑。因而，科學(xué)探究是重要的生物科學(xué)核心素養(yǎng)之一，學(xué)生在了解科學(xué)探究的方法、體驗(yàn)科學(xué)探究、參與科學(xué)探究實(shí)踐的過程基礎(chǔ)上獲得科學(xué)探究的能力并養(yǎng)成合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣、形成正確的科學(xué)觀，科學(xué)思維的訓(xùn)練得到加強(qiáng)，也逐步形成探索自然科學(xué)的興趣和創(chuàng)新精神。科學(xué)探究過程一般包括：提出問題、做出假設(shè)、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、交流和表達(dá)?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）在發(fā)展科學(xué)探究能力部分對科學(xué)探究6環(huán)節(jié)做出一定要求?？茖W(xué)探究活動(dòng)中，學(xué)生要掌握通過實(shí)驗(yàn)方法獲得事實(shí)、證據(jù)和可靠的數(shù)據(jù)，并分析判斷證據(jù)、數(shù)據(jù)，由科學(xué)思維方法推斷出科學(xué)的結(jié)論。課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫和考試命題的依據(jù)，教材大部分科學(xué)探究活動(dòng)都是以實(shí)驗(yàn)為主。以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)而命制的中考實(shí)驗(yàn)探究試題，對教學(xué)考試具有一定指導(dǎo)意義，值得教師用心研究?？茖W(xué)探究試題主要以實(shí)驗(yàn)探究為主，“制訂計(jì)劃”“實(shí)施計(jì)劃”和“得出結(jié)論”是中考科學(xué)探究能力考查的主要環(huán)節(jié)。下文就2020年福建中考實(shí)驗(yàn)探究試題及答題情況進(jìn)行分析，并根據(jù)答題情況提出相應(yīng)的教學(xué)建議，為教學(xué)提供一定的指導(dǎo)。

以下是2020年的福建省中考實(shí)驗(yàn)探究試題：

蚜蟲是一種常見的農(nóng)業(yè)害蟲，它以植物的汁液（主要是蔗糖）為食。為有效防治蚜蟲，科研人員對扁豆的抗蟲性進(jìn)行了研究。在種植兩個(gè)品種的扁豆時(shí)發(fā)現(xiàn)，大量的蚜蟲寄生在綠色扁豆上，而在相鄰的紫色扁豆上僅有少量。蚜蟲為什么不選擇紫色扁豆呢？

假設(shè)一：蚜蟲對扁豆的選擇與顏色的刺激有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)一：①取兩個(gè)相同的透光玻璃裝置，分別編號為甲、乙。②每個(gè)裝置內(nèi)放入生長狀態(tài)相同的綠色、紫色扁豆各一棵。③將甲、乙裝置分別放在兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，分別引入20只發(fā)育階段相同的蚜蟲。④一段時(shí)間后，觀察記錄蚜蟲的分布情況。⑤實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

（1）由于黑暗環(huán)境中蚜蟲不能接受顏色的刺激，步驟③的兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)分別是______。

（2）若觀察到甲裝置中大多數(shù)蚜蟲出現(xiàn)在綠色扁豆上，乙裝置中大多數(shù)蚜蟲出現(xiàn)在______色扁豆上，則假設(shè)不成立。而實(shí)際結(jié)果確實(shí)如此。

進(jìn)一步探究：是不是扁豆的某種成分影響了蚜蟲的選擇呢？經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)紫色扁豆中含有物質(zhì)A，而綠色扁豆中沒有，據(jù)此設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：

假設(shè)二：蚜蟲對扁豆的選擇與物質(zhì)A有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)二：取丙、丁兩個(gè)相同裝置分別引入20只發(fā)育階段相同的蚜蟲。將配制好的人工飼液固定在裝置中，一段時(shí)間后，觀察記錄蚜蟲的取食情況。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果如下。

（3）實(shí)驗(yàn)二設(shè)置的實(shí)驗(yàn)變量是______，為形成對照，表格中“？”處應(yīng)填入______。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：大多數(shù)蚜蟲不選擇紫色扁豆是因其含有物質(zhì)A。比較丙丁兩組數(shù)據(jù)，支持該結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：①丙組的平均取食頻率比丁組______;②______。

試題評價(jià)：

2020年中考實(shí)驗(yàn)探究試題中生物蚜蟲、扁豆都貼近生活，情境生活化，考生尤其是農(nóng)村考生不會(huì)因?qū)嶒?yàn)探究對象或者問題過于學(xué)術(shù)化、遠(yuǎn)離生活而放棄作答。實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)條理清楚，通過2個(gè)科學(xué)探究論證得出扁豆抗蟲性的本質(zhì)，探究二以表格呈現(xiàn)對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及結(jié)果，簡潔明了，便于補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、結(jié)果分析及結(jié)論得出，降低答題難度，本題難度適中。該考題涉及實(shí)驗(yàn)探究的制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃及得出結(jié)論環(huán)節(jié)的內(nèi)容，考查變量的設(shè)置、對照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、提高數(shù)據(jù)可靠性的途徑、通過結(jié)論經(jīng)分析、綜合、歸納等科學(xué)思維方法，推斷出對應(yīng)的結(jié)果。各題分值、考點(diǎn)分析如下：

（一）控制變量、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)的解題思路及答題情況

第（1）題由于黑暗環(huán)境中蚜蟲不能接受顏色的刺激，步驟③的兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)分別是______。

解題思路：明確此題考查內(nèi)容為設(shè)置實(shí)驗(yàn)變量，為證明假設(shè)一“蚜蟲對扁豆的選擇與顏色的刺激有關(guān)”，設(shè)置了以“蚜蟲接受顏色的刺激”為實(shí)驗(yàn)變量的對照實(shí)驗(yàn)。根據(jù)“單一變量原則”，對照實(shí)驗(yàn)應(yīng)設(shè)置為蚜蟲有接受顏色的刺激和蚜蟲則未接受顏色的刺激兩組，其他條件相同且適宜。又因顏色刺激有無的實(shí)質(zhì)與黑暗和明亮相關(guān)，所以兩個(gè)設(shè)置應(yīng)分別是黑暗和明亮，順序互換也可以。

答題情況：學(xué)生經(jīng)分析、綜合，很容易得出此題正確答案。但也出現(xiàn)只寫出其中一組的條件設(shè)置，如只答“黑暗”“光”，這部分考生完全忽略“兩種實(shí)驗(yàn)環(huán)境分別是”這一問題。也有一部分考生答“強(qiáng)光、弱光”，顯然這部分考生并未聯(lián)系題干“黑暗環(huán)境中蚜蟲不能接受顏色的刺激”的解題關(guān)鍵信息。

第（3）題實(shí)驗(yàn)二設(shè)置的實(shí)驗(yàn)變量是______，為形成對照，表格中“？”處應(yīng)填入______。

解題思路：第一空題目直截了當(dāng)提問實(shí)驗(yàn)變量，探究二的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榕袛嗉僭O(shè)二“蚜蟲對扁豆的選擇與物質(zhì)A有關(guān)”，通過假設(shè)可推斷出該實(shí)驗(yàn)變量為是“物質(zhì)A”或“物質(zhì)A的濃度”。形成對照，表格中“？”處應(yīng)填入______。這一空考查對照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則。第一空判斷實(shí)驗(yàn)變量后，根據(jù)對照實(shí)驗(yàn)單一變量原則，丙組和丁組人工飼養(yǎng)液除實(shí)驗(yàn)變量物質(zhì)A不同，其他條件應(yīng)相同且適宜。大部分考生可做出解答：“等量10%蔗糖溶液”或“等量等濃度的蔗糖溶液”。

答題情況：第一空大部分考生基本能正確作答，不少考生答“物質(zhì)A的有無”，涉及變量的具體設(shè)置，也酌情給分。筆者認(rèn)為“物質(zhì)A”“物質(zhì)A的濃度”這兩個(gè)答案相對較合適，但對于初中生，理解并掌握控制變量即可。第二空有一部分考生答“一定量10%蔗糖溶液”，原因可能是雖掌握對照實(shí)驗(yàn)單一變量原則，但語言表達(dá)有所欠缺，也可能未掌握這一原則。

（二）控制變量、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

中考實(shí)驗(yàn)探究制訂計(jì)劃和實(shí)施計(jì)劃環(huán)節(jié)考查的內(nèi)容主要包括《課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求的控制變量、設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)、評價(jià)實(shí)驗(yàn)證據(jù)、數(shù)據(jù)的可靠性?？刂谱兞康目键c(diǎn)主要是“實(shí)驗(yàn)變量”的判斷、對照實(shí)驗(yàn)單一變量的控制，難度中等。針對今年所考查的實(shí)驗(yàn)變量的確定、設(shè)置，在教學(xué)中應(yīng)著重關(guān)注以下幾點(diǎn)：

在實(shí)驗(yàn)探究中，實(shí)驗(yàn)變量貫穿于科學(xué)探究的過程，以證明實(shí)驗(yàn)變量對實(shí)驗(yàn)對象產(chǎn)生何影響。實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通過問題串引導(dǎo)學(xué)生思考探究過程中如何控制實(shí)驗(yàn)變量，如“探究光照對鼠婦分布的影響”可設(shè)置如下問題：a. 本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)變量是哪一因素，該怎么設(shè)置這一實(shí)驗(yàn)變量？b. 對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，盒子左邊平鋪濕土，右邊應(yīng)如何處理？c. 左右兩側(cè)鼠婦各放5只，為什么不是1只？d. 為什么要取全班數(shù)據(jù)的平均值？在交流和談?wù)摬糠?，也?yīng)針對控制變量進(jìn)行小組互評，促進(jìn)學(xué)生更好地理解。

（一）結(jié)果分析與得出結(jié)論的解題思路和答題情況

中考科學(xué)探究一般是實(shí)驗(yàn)探究，2020年與往年類似?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》能力要求是“描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析和判斷證據(jù)、數(shù)據(jù)、得出結(jié)論”。這一部分主要考查學(xué)生歸納-演繹、分析-綜合、抽象-概括等科學(xué)思維方法。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)變量、反應(yīng)變量，提取柱狀圖、曲線圖、表格中的數(shù)據(jù)，描述結(jié)果并通過科學(xué)思維分析、判斷得出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2020年同往年，題目先給出結(jié)論，一定程度上提示了考生所做的結(jié)果分析是否準(zhǔn)確，再由考生準(zhǔn)確描述現(xiàn)象或通過理性思維分析、判斷證據(jù)。

題目：（2）若觀察到甲裝置中大多數(shù)蚜蟲出現(xiàn)在綠色扁豆上，乙裝置中大多數(shù)蚜蟲出現(xiàn)在______色扁豆上，則假設(shè)不成立。而實(shí)際結(jié)果確實(shí)如此。

解題思路：本題提供的情境是“相比紫色扁豆，蚜蟲偏好綠色扁豆”，由此提出問題并做出假設(shè)蚜蟲——對扁豆的選擇與顏色刺激有關(guān)。從結(jié)論“假設(shè)不成立——蚜蟲對扁豆的選擇與顏色的刺激無關(guān)”這句話入手，回歸甲乙兩組的設(shè)置，甲乙兩組蚜蟲分別是有受顏色刺激和未受顏色刺激，結(jié)合結(jié)論“蚜蟲對扁豆的選擇與之無關(guān)”，經(jīng)比較、分析、歸納以上信息可得知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即答案：甲乙兩組蚜蟲大多出現(xiàn)在綠色扁豆。推理過程，建議通過表格或者過程圖解題。表格可更清晰展示實(shí)驗(yàn)，也有助于比較、分析、歸納獲取有效信息。如下圖：

答題情況：（2）小題考生如果沒有通過結(jié)論“假設(shè)不成立——蚜蟲對扁豆的選擇與顏色的刺激無關(guān)”這句話入手，或者不理解顏色刺激與扁豆選擇的關(guān)系，便答“結(jié)果應(yīng)是甲乙裝置大多數(shù)蚜蟲都出現(xiàn)在紫色扁豆”。

題目：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：大多數(shù)蚜蟲不選擇紫色扁豆是因其含有物質(zhì)A。比較丙丁兩組數(shù)據(jù)，支持該結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：①丙組的平均取食頻率比丁組______;②______。

解題思路及答題情況：小題給出結(jié)論“大多數(shù)蚜蟲不選擇紫色扁豆是因其含物質(zhì)A”，但解題并不需要從這一內(nèi)容出發(fā)。考生只需結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，科學(xué)全面地描述結(jié)果即可。不需要經(jīng)分析、綜合、歸納、演繹等高階思維進(jìn)行推理。但一部分考生回答不是很完整，只提及丙組“平均取食時(shí)間”短，或類似的答案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確完整的描述也是非常重要的能力。

（二）結(jié)果分析，結(jié)論得出的教學(xué)策略

實(shí)驗(yàn)探究所考查的除了簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，還有科學(xué)思維考查。人教版教材有很多與科學(xué)思維訓(xùn)練相關(guān)的內(nèi)容，如“技能訓(xùn)練”中涉及比較、數(shù)據(jù)處理的訓(xùn)練、圖表的解讀、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、推理得出結(jié)論等能力培養(yǎng)內(nèi)容;課堂中教師更應(yīng)重視并充分利用以上部分，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，發(fā)展學(xué)生的語言組織、表達(dá)能力。而這些部分對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果處理有很大啟發(fā)，尤其是教材中的定量實(shí)驗(yàn)，如探究“酸雨”的危害、探究酒精對水蚤心率的影響，實(shí)驗(yàn)中設(shè)置連續(xù)變量，聯(lián)系所接觸到的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，提示學(xué)生應(yīng)用哪種數(shù)據(jù)處理方式才能更直觀的描述數(shù)據(jù)。同時(shí)，教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)探究的分析結(jié)果、得出結(jié)論部分。引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)組和對照組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較、分析，結(jié)合假設(shè)或者實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，通過歸納、綜合得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。得出結(jié)論及表達(dá)交流部分是重中之重，表達(dá)和交流中，可針對實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)、結(jié)論進(jìn)行提問，教材探究活動(dòng)“討論”也非常重視這一環(huán)節(jié)，通過推理、論證促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展。教學(xué)過程，應(yīng)更加重視這兩個(gè)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，落實(shí)核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

作者簡介：

謝金珠，福建省漳州市，漳州一中分校。