高考題中“原因”類試題的考查類型與教學策略

安徽

“原因”類試題已經發展為成熟題型，成為生物高考題中非選擇題的“標配”，而學生普遍會 出現“答不準、答不全”的情況。答不準，即詞不達意，偏答錯答；答不全，即丟三落四，簡答漏答。為什么命題者如此鐘情“原因”類試題呢？“原因”類試題有哪些類型？教師應該如何指導學生作答？日常的教學策略是什么？

1.“原因”類試題的考查背景

“原因”類試題的設置是基于“十九大”關于教育的大背景下的一種考查形式。楊帆等學者在《基于高考評價體系的生物科考試內容改革實施路徑》一文中敘述了為什么考、考什么和怎么考的問題及聯系，也就是“立德樹人、服務選才”“核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識”和“基礎性、綜合性、應用性和創新性”的落地生根。生物學科的非選擇題多以填空題呈現，“原因”類試題能夠較好地考查學科核心素養和學科關鍵能力。該文還呈現了高考評價體系、新高考和現行高考生物學科關鍵能力映射圖（如圖1）。

圖1 高考評價體系、新高考和現行高考生物學科關鍵能力映射圖

圖1 不僅解釋了《普通高等學校招生全國統一考試大綱》（以下簡稱《考試大綱》）中對能力的考查要求，還構建了學科關鍵能力與教學過程中能力培養的銜接，可延伸出學科關鍵能力和學科核心素養的關系。學科核心素養中的“生命觀念”，主要建立在思維認知能力群和知識獲取能力群的基礎上；“科學思維”和“科學探究”則分別建立在思維認知能力群和實踐操作能力群的基礎上；“社會責任”是建立在上述綜合能力的基礎上。因此，教學是通過對能力的培養逐步上升到對學科核心素養的培養上。

“原因”類試題的設置，基于知識獲取、思維認知和實踐操作等能力群，既包括對理解能力、實驗與探究能力、獲取信息的能力和綜合運用能力的考查，還包括對語言表達能力等其他綜合能力的考查。體現在學科核心素養上，則有對“生命觀念”“科學思維”“科學探究”等的考查，有些問題的設置也體現了對“社會責任”的考查。“原因”類試題的綜合性較強，能夠科學地考查學生的綜合素養，實現高考評價體系基于“學科素養、關鍵能力、必備知識”的“服務選才”的考查目標。因此，“原因”類試題受到如此熱捧，成為高考題中必不可少的題型，各地市的模擬題也競相效仿。

2.“原因”類試題的考查類型及錯答析因

筆者在2019 年全國卷的基礎上，以具有代表性的模擬題為例，分析“原因”類試題的考查，從不同角度和不同難度梯度設置問題，分析學生主要錯答原因，以期獲得對教學的指導。

2.1 溯源類原因題

【例1】延髓位于腦干與脊髓之間，主要調節內臟活動。圖2 為動脈壓力反射示意圖，當血壓升高時，動脈血管壁上的壓力感受器產生興奮，引起副交感神經活動增強，交感神經活動減弱，導致心率減慢，血壓下降；反之，則心率加快，血壓回升。該過程對動脈血壓進行快速調節起著重要作用。回答下列問題：

圖2

像心臟一樣，人體許多內臟器官也同時接受交感神經與副交感神經的雙重支配，其作用效應相互拮抗，以適應不斷變化的環境。請從物質基礎和結構基礎兩個方面說明，交感神經與副交感神經支配同一器官產生了不同效應的原因是_________________________________________。

【參考答案】兩種傳出神經釋放的神經遞質不同；效應器細胞膜上接受神經遞質的受體種類不同

【分析】常見錯誤答案及錯因：①“神經調節支配體液調節”等答案。這是典型的“答不準”，是沒有理解問題設置意圖的表現。②“交感神經和副交感神經釋放的神經遞質不同”或者“細胞膜上的受體不同”等。這是典型的“答不全”，是審題質量不高，不能獲取“從物質基礎和結構基礎兩個方面說明”這一重要信息，而是僅把關注點放在“不同效應”上的表現。

本題的解題關鍵是，條件：交感神經和副交感神經支配同一器官。原因：物質基礎——神經遞質不同；結構基礎——細胞膜上的受體不同，即不同的神經遞質和不同的受體。結果：所產生的效應也不同。由此形成具有邏輯關系的“條件→原因→結果”分析方法，幫助解題。這是一種從源頭上找因果關系的溯源類原因問題。

2.2 過程性原因題

【例2】民間傳統酒曲中含有大量的微生物，現進行下述實驗分離酒曲中的主要微生物。實驗一：將酒曲制成懸液后，分別取不同稀釋度的酒曲懸液接種到GPDA 培養基上，經培養后根據每個平板的菌落特征，統計不同微生物的菌落數，發現酒曲中主要有兩類微生物，即酵母菌和霉菌。在液體中，酵母菌比霉菌生長快；而酸性培養基中酵母菌比細菌生長更適宜。下述方案將酵母菌從酒曲中進行了分離。實驗二：用小刀切開曲塊，挖取米粒大小一塊投入酸性蔗糖豆芽汁培養液中，然后置于25℃培養箱中培養兩天。實驗三：取渾濁的培養液1 mL 轉接到另一瓶酸性蔗糖豆芽汁培養液中并培養，如此重復多次。多次轉接后，取稀釋液用如圖3 所示方法接種在蔗糖豆芽汁平板上。

圖3

與酸性蔗糖豆芽汁培養液成分相比，蔗糖豆芽汁平板培養基中少了乳酸，多了瓊脂。這種成分改變的原因是________________。

【參考答案】利用酵母菌在酸性液體培養基中的生長優勢，通過多次轉接，已篩選出酵母菌，因此不必再用酸性培養液；此時通過平板劃線法分離酵母菌，此操作需要在固體培養基上進行，因此需加瓊脂

【分析】按照上述分析方法進行分析，條件：“為了能夠分離出酒曲中的主要微生物”和“少了乳酸，多了瓊脂”；原因：液體培養基換成了固體培養基；結果：分離出酵母菌。學生常錯在：“答不準”，不能將題干中“酒曲中的主要微生物”和“少了乳酸，多了瓊脂”構建出邏輯關系，也不能與圖3 中所反映的知識結合起來；“答不全”，只回答出其中某一點，“加瓊脂是為了形成固體培養基”或“加瓊脂是為了分離出酵母菌”。

此種因果關系強調形成原因的過程，相對溯源類原因題的因果關系分析，較為復雜，分析思路卻大致相同。2019 年全國卷Ⅱ第29 題中“（2）上圖中α 角形成的原因是_______________________________。”學生常錯在“答不準”：“左側生長快于右側”。錯答原因是只說明了結果，對原因分析不明；“答不全”：“左側生長素濃度大于右側，左側生長快于右側”“瓊脂塊中生長素進入胚芽鞘，左側生長快于右側”。錯答原因是漏掉“瓊脂塊中生長素進入胚芽鞘的左側”，沒有形成中間的邏輯關系鏈。

2.3 結論性原因題

【例3】某生態茶場依靠“以草養蟲”“以草肥田”及生物防治等生產措施，多年來堅持不打農藥、不施化肥和除草劑，獲得了良好的經濟效益和生態效益。請回答下列問題：

茶園棄荒的過程中，茶樹下首先出現一年生雜草，再逐步演替到灌木階段。在灌木階段，茶園內很少有一年生草本植物生長，原因是_________________________________。

【參考答案】一年生草本植物與灌木在爭奪陽光和空間等的競爭中被淘汰

【分析】這種結論性原因題的問題設置通常較為簡單，學生可以根據教材中的相關知識點進行答題。如此設問的高考題有很多，例如，2019 年全國卷Ⅰ第30 題中“（1）膀胱中的感受器受到刺激后會產生興奮。興奮從一個神經元到另一個神經元的傳遞是單向的，其原因是______________________。”參考答案是“神經遞質由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜”；2019 年全國卷Ⅱ第30 題中“（2）與初級精母細胞相比，精細胞的染色體數目減半，原因是在減數分裂過程中_____________。”答案是“染色體復制一次，而細胞連續分裂兩次”。學生錯答的主要原因是對教材的知識理解得不準確，不能很好地構建知識網絡，無法強化理解和學以致用。因此，結論性原因題側重于考查對教材中具體的結論性概念的理解，對知識的識記和理解能力。從全國卷看，結論性原因題在基礎類題中所占比重較大，因此除加強此類知識的原因分析外，尤其要加強對基礎知識的理解，加強對教材中具體實例（包括黑體字和旁欄等內容）的理解和應用。

如果說結論性原因問題主要考查的是“理解能力”，延伸到“獲取知識能力群”的話，那么前兩類“原因”類試題便涉及“獲取信息能力”和“綜合運用能力”，并延伸到“思維認知能力群”和“實踐操作能力群”，對學生的要求更高，考查到的學科核心素養更全面。此三類“原因”類試題頻繁出現在必考題和選考題中，成了學生進一步提高成績的障礙。換言之，通過該題型加強對綜合能力和學科核心素養的考查，恰恰體現了服務選才的目的。

3.“原因”類試題的答題方法

如何才能幫助學生克服普遍存在的“答不全、答不準”的問題？上述的方法可歸為“條件→原因→結果”分析方法。具體分析如下。

【例4】某科研人員先探究溫度對剛毛藻產氧速率的影響，再利用所得結論繼續探究光照強度對剛毛藻產氧速率的影響時，所得結果如圖4 所示。回答下列問題：

該科研人員先探究溫度對剛毛藻產氧速率的影響時，設置的光照強度很可能______________（填“大于”“等于”或“小于”）6 000 lx，理由是___________________________________。

【參考答案】小于 實驗乙應該是在20℃的環境中做的實驗，而圖4 甲中20℃下的產氧速率小于圖4 乙中6 000 lx 下的產氧速率（答案合理即可）

【分析】學生錯答情況有很多種：對題目分析不足的學生多在第一小空中答“大于”或“等于”，后面的理由自然就是錯的，丟分嚴重；在第一小空中答“小于”者，在后一小空中也有“溫度影響酶活性”“光照強度不足”等錯誤答案，筆者分析本題答題方法如下。

圖4

3.1 條件分析，審題是鑰匙

先不要急著答第一空，而是分析為什么是與6 000 lx的條件比較，找到圖4 乙中與6 000 lx 對應的總產氧速率和凈產氧速率，發現均大于圖4 甲中的最大總產氧速率和最大凈產氧速率，而圖4 甲中與最大總產氧速率和最大凈產氧速率對應的溫度是20℃，題干中圖4 乙是“再利用（圖4 甲）所得結論”獲得的曲線圖。如果發現了這些信息，“條件”這把解題鑰匙也就找到了。

3.2 原因分析，思維是橋梁

因為圖4 乙中與6 000 lx 對應的總產氧速率和凈產氧速率均大于圖4 甲中的最大總產氧速率和最大凈產氧速率，而圖4 乙是在根據圖4 甲獲得的“最適溫度為20℃”的基礎上進行實驗獲取的。如果圖4 甲是在6 000 lx 或者大于6 000 lx 的條件下進行的，那么根據圖4 乙光照強度大于6 000 lx 會得到圖4 甲中的總產氧速率和凈產氧速率均較高，而不是較低。

3.3 結果分析，表達最關鍵

分析到此，問題便迎刃而解，關鍵是如何才能準確表達。按照上述的表述方法，條件：圖4 甲中產氧速率是在不同溫度下測得，圖4 乙的產氧速率是在20℃下測得；原因：圖4 甲中產氧速率最大值小于圖4 乙的6 000 lx；結果：圖4 甲所測得產氧速率是在小于6 000 lx 的條件下進行的。可表述為“條件＋原因＋結果”的形式，不建議用一個長句子表述，而是用兩三個短句表達。順序為“條件”“原因”和“結果”，既能顯示出思路清晰、語言流暢，答案又一目了然，閱卷者較容易找到得分點。

雖然分析過程很煩瑣，但思維過程應該很簡潔才行。上述正確作答的關鍵是找準條件分析的突破口、分析的邏輯性和表達的準確性。

4.“原因”類試題的教學策略

針對上述解題環節，形成相應的教學策略。教學上，怎樣才能實現學生“答得準”和“答得全”呢？除了上述解題方法中所說的精準分析、構建關系、提煉語言，還需要在教學中做到以下幾點。

（1）形成觀念是前提

通過課堂教學不斷強化“原因”類試題所涉及的考查背景、知識內容和能力素養，從《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》（以下簡稱《課程標準》）中理解以下內容：結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀等，培養運用科學認識事物的思維方法、解決實際問題的思維習慣和能力，掌握科學探究的基本能力，提高實踐能力，以及參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力等。基于《課程標準》理解“條件→原因→結果”這一分析方法及其包括的科學思維和科學探究的過程。

（2）追根溯源是關鍵

從《課程標準》《考試大綱》中分析為什么考，從高考題中分析考什么和怎么考，準確解答“原因”類試題。只有明白培養的是什么能力，提高學習效率，才能真正地幫助學生提升學科核心素養。分析試題中的“條件”是什么，可準確找到因果關系中的“因”，找到試題中的“原因”是什么，得出因果關系中的“果”，即造成什么樣的“結果”。而達到上述教學效果，還需要精講精練。

（3）精講精練是保障

不是什么樣的材料都可以作為“原因”類試題創設的情境材料。精選，即教師在選擇和分析時有抓手，做到有的放矢；精煉，即學生在練習中，能夠準確形成解題思路，并且教師要依據高考題中涉及的考查內容分析能力要求，給學生更清晰的解題方法的指導，讓教學效率得以提升。