探析生物學(xué)非選擇題解題策略

謝志華

（三明第二中學(xué)，福建 三明 365000）

非選擇題是生物學(xué)高考的重要題型，在高考試題中占比大，其中針對生物學(xué)素養(yǎng)考查的試題，學(xué)生得分率一般不高。要解決這一問題，首先，必須研究試題，明確試題命制理念。《中國高考評價體系說明》指出：生物學(xué)高考試題應(yīng)以情境為考查載體，核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，關(guān)鍵能力是考查的重點。［1］其次，要了解學(xué)情。研究近年學(xué)生答題較為困難的高考非選擇題，可以發(fā)現(xiàn)，考查學(xué)科素養(yǎng)中的科學(xué)思維能力和實驗探究能力這兩個維度的試題一般使用長句表達，開放性強，要求學(xué)生能恰當(dāng)?shù)剡\用生物學(xué)專業(yè)語言呈現(xiàn)分析問題的思維過程、表述解決問題的方法。這種表述，不同于文學(xué)表達，是理科的表述，是說理的過程。這也是進行生物科學(xué)研究必不可少的能力。因此，在高中生物學(xué)教學(xué)中，筆者認(rèn)真研讀《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》及《中國高考評價體系》等課程文件，針對學(xué)生解題中存在的問題，研究解題策略，旨在促進學(xué)生提升科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力。

一、推理判斷、解釋歸因類非選擇題解題策略

推理判斷、解釋歸因類非選擇題主要考查學(xué)生的科學(xué)思維能力。生物科學(xué)思維是對生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的認(rèn)知方式。要求學(xué)生基于事實、證據(jù)，合理運用思維方法對不同觀點提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解，［2］這是解決問題的核心能力要求。

（一）例析推理判斷類試題解題策略

推理判斷類試題要求學(xué)生根據(jù)題目所提供的信息或者自變量等已知條件，聯(lián)系生物學(xué)規(guī)律、數(shù)學(xué)等有關(guān)學(xué)科規(guī)律，進行合理推理、運算及判斷，得出結(jié)果或結(jié)論的過程。［3］這是一種正向思維方式，由因推果。

此題考查的必備知識是：在尿液形成的生理過程中垂體釋放抗利尿激素，促進腎小管和集合管對水的重吸收。考查的關(guān)鍵能力是：分析和解釋探究實驗現(xiàn)象和結(jié)果。要求學(xué)生分析實驗操作（注射垂體提取物）與實驗結(jié)果（尿量減少）之間的關(guān)系是因為抗利尿激素的作用。學(xué)生需要梳理清晰的邏輯，組織含有多個關(guān)鍵點的文字，并正確表述分析過程：①因為垂體提取物中含有抗利尿激素→②抗利尿激素作用于腎小管和集合管，使得重吸收的水增多（尿液形成過程中，腎小管重吸收后，剩下未吸收的就是尿液）→③造成尿量減少。

（二）例析解釋歸因類試題解題策略

解釋歸因類試題一般要求學(xué)生對事實、現(xiàn)象進行分析和判斷，尋找原因和現(xiàn)象之間的關(guān)系，并用文字呈現(xiàn)思維過程。［3］這是逆向思維方式，由果溯因。

該題要運用逆向思維分析：首先分析光合作用速率的影響因素主要是光照、溫度及CO2濃度。根據(jù)題干信息可知：密閉小室，其他條件良好。并推斷：影響光合作用速率的不可能是光照和溫度，應(yīng)是CO2濃度。由于光下一般光合作用速率會大于呼吸作用速率，從而光合作用消耗的CO2數(shù)量大于呼吸作用釋放的CO2數(shù)量，使得CO2濃度下降。因為CO2是光合作用的原料，故光合作用速率下降。但要運用正向思維答題：因為，在密閉容器內(nèi)適宜光照下（此為題干提供的信息），植物光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用釋放CO2的量，使得密閉小室中CO2濃度降低（應(yīng)闡述造成現(xiàn)象的內(nèi)在原因、生物學(xué)原理），光合作用的原料減少，所以，光合作用速率下降。

總的來說，推理判斷和解釋歸因類試題要求學(xué)生要建立觀點、結(jié)論與證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，或者說要探究現(xiàn)象與本質(zhì)之間的關(guān)系。此類試題重視考查學(xué)生的邏輯思維能力及文字表達能力。

二、實驗探究、假說演繹類非選擇題解題策略

（一）例析實驗探究類試題解題策略

探究是指在觀察和實驗的基礎(chǔ)上提出生物學(xué)問題、形成猜想、做出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、進行實驗及得出結(jié)論等過程。探究還包括對特定的生物學(xué)現(xiàn)象或事實，進行觀察、提問、討論交流等過程。［2］實驗探究類非選擇題一般考查學(xué)生能否在科學(xué)實驗與探索情境下，根據(jù)生物學(xué)原理、探究實驗的原則及方法，設(shè)計實驗方案，分析、得出實驗結(jié)果與結(jié)論。

該題解題策略是：根據(jù)題目中所給的相關(guān)信息，以及免疫學(xué)相關(guān)原理“體液免疫是以抗原刺激下產(chǎn)生的抗體來發(fā)揮免疫效應(yīng)的”。預(yù)期實驗結(jié)果：實驗組破壞了腦-脾神經(jīng)通路，則降低小鼠的體液免疫能力。注射抗原后，產(chǎn)生的相應(yīng)抗體更少。而對照組結(jié)構(gòu)完整，體液免疫能力高，所以產(chǎn)生的抗體更多。此外，應(yīng)掌握實驗設(shè)計思路的一般寫法：1.選擇同質(zhì)研究對象（如根據(jù)質(zhì)量、生長期、健康狀況或體重等）進行分組、編號。2.根據(jù)單一變量原則、等量原則等設(shè)計與分別施加自變量。3.各組置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)或飼養(yǎng)一段時間，檢測因變量。4.預(yù)期實驗結(jié)果。若為驗證實驗，則實驗結(jié)果符合實驗預(yù)期。若為探究實驗，則至少出現(xiàn)兩個以上的實驗結(jié)果，分別對應(yīng)不同的假設(shè)。

現(xiàn)行的高考生物學(xué)試題一般要求學(xué)生書寫實驗設(shè)計思路，一方面是要考查學(xué)生能否正確運用科學(xué)的、專業(yè)術(shù)語進行表述。另一方面是考查學(xué)生答題思路是否具有科學(xué)性及邏輯性。相比于要求書寫實驗步驟、設(shè)計思路等，對實驗操作的細(xì)節(jié)一般要求不高，主要體現(xiàn)對科學(xué)思維能力的考查。

（二）例析假說演繹類試題解題策略

假說演繹法是科學(xué)研究的重要研究方法之一，在遺傳規(guī)律發(fā)現(xiàn)史中發(fā)揮重要的作用。假說演繹法體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思維、建模思維及邏輯思維等典型的科學(xué)思維，它是高考生物考查的重要內(nèi)容之一，也是大多數(shù)學(xué)生薄弱之處。

該題主要考查學(xué)生對假說演繹法、自由組合定律及伴性遺傳規(guī)律的理解，以及設(shè)計實驗、解決實際問題等能力，體現(xiàn)考試評價的基礎(chǔ)性、綜合性及應(yīng)用性。第2 小題有關(guān)控制眼色的基因是否在X 染色體上的解題策略是：運用假說演繹法，先假設(shè)控制眼色的基因在X 染色體上，演繹推理可能的實驗結(jié)果是子代雌蠅全為紅眼，雄蠅全為紫眼。預(yù)期的結(jié)果與事實不符合，說明假設(shè)不成立。第4 小題要求設(shè)計實驗證明控制眼色的基因不在Ⅱ號染色體上。由于已知翅形基因位于Ⅱ號染色體上，也就是要證明控制眼色和翅形這兩對基因的遺傳是否符合自由組合定律。一般可以設(shè)計測交或自交方案，或者根據(jù)題意選擇其他可判斷的組合，通過后代的性狀表現(xiàn)進行判斷。由于題目沒有提供雙隱類型，不能測交，因此設(shè)計自交方案（注意：由于此題研究對象是動物，不能進行自交，應(yīng)進行同一代性狀相同的雌雄個體交配）。根據(jù)假說演繹法推測后代性狀及表現(xiàn)時，要注意結(jié)合“純合致死”這一題目信息，所以后代的9:3:3:1 變成6:2:3:1。

運用假說演繹法進行遺傳實驗推斷時，要重視測交實驗的重要價值。測交是將被測的個體與隱性純合子交配，由于隱性個體只產(chǎn)生一種隱性配子，所以，測交后代的性狀及比例就取決于被測個體產(chǎn)生的配子類型及比例。通過觀察統(tǒng)計測交后代的性狀及比例，可以推斷被測個體產(chǎn)生的配子類型及比例，從而判斷親本的基因型，或者基因在染色體上的位置。此外，設(shè)計遺傳學(xué)實驗方案時，要特別注意對于后代數(shù)量較少的生物，如哺乳動物，一般要隨機選擇多個個體進行交配，方可排除偶然性，得出可靠的概率，這也是數(shù)學(xué)規(guī)律的要求。

總之，不論是推理判斷類、解釋歸因類非選擇題，還是實驗探究類及假說演繹類等非選擇題，突出考查科學(xué)思維與科學(xué)探究等方面的生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。即考查學(xué)生在面對生物學(xué)相關(guān)的真實問題時，是否具有以正確的思想價值觀念、生命觀念為指導(dǎo)，合理運用生物學(xué)相關(guān)知識、思維方式與探究方法，高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題、解決問題等綜合品質(zhì)。［2］這既是高中生物學(xué)課程目標(biāo)，也是高考生物學(xué)評價目標(biāo)，體現(xiàn)了生物學(xué)科的理科性質(zhì)以及實驗學(xué)科的鮮明特點。