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(duì)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(wèn)題，首先，必須研究試題，明確試題命制理念。《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系說(shuō)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(diǎn)。［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(shí)驗(yàn)探究能力這兩個(gè)維度的試題一般使用長(zhǎng)句表達(dá)，開(kāi)放性強(qiáng)，要求學(xué)生能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用生物學(xué)專業(yè)語(yǔ)言呈現(xiàn)分析問(wèn)題的思維過(guò)程、表述解決問(wèn)題的方法。這種表述，不同于文學(xué)表達(dá)，是理科的表述，是說(shuō)理的過(guò)程。這也是進(jìn)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(guó)高考評(píng)價(jià)體系》等課程文件，針對(duì)學(xué)生解題中存在的問(wèn)題，研究解題策略，旨在促進(jìn)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(duì)生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的認(rèn)知方式。要求學(xué)生基于事實(shí)、證據(jù)，合理運(yùn)用思維方法對(duì)不同觀點(diǎn)提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)解，［2］這是解決問(wèn)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(jìn)行合理推理、運(yùn)算及判斷，得出結(jié)果或結(jié)論的過(guò)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(shí)是：在尿液形成的生理過(guò)程中垂體釋放抗利尿激素，促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水的重吸收。考查的關(guān)鍵能力是：分析和解釋探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果。要求學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)操作（注射垂體提取物）與實(shí)驗(yàn)結(jié)果（尿量減少）之間的關(guān)系是因?yàn)榭估蚣に氐淖饔谩W(xué)生需要梳理清晰的邏輯，組織含有多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的文字，并正確表述分析過(guò)程：①因?yàn)榇贵w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(guò)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(duì)事實(shí)、現(xiàn)象進(jìn)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(guò)程。［3］這是逆向思維方式，由果溯因。

該題要運(yùn)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(huì)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?yàn)镃O2是光合作用的原料，故光合作用速率下降。但要運(yùn)用正向思維答題：因?yàn)椋诿荛]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(lái)說(shuō)，推理判斷和解釋歸因類試題要求學(xué)生要建立觀點(diǎn)、結(jié)論與證據(jù)之間的邏輯關(guān)系，或者說(shuō)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(dá)能力。

二、實(shí)驗(yàn)探究、假說(shuō)演繹類非選擇題解題策略

（一）例析實(shí)驗(yàn)探究類試題解題策略

探究是指在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出生物學(xué)問(wèn)題、形成猜想、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及得出結(jié)論等過(guò)程。探究還包括對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象或事實(shí)，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、討論交流等過(guò)程。［2］實(shí)驗(yàn)探究類非選擇題一般考查學(xué)生能否在科學(xué)實(shí)驗(yàn)與探索情境下，根據(jù)生物學(xué)原理、探究實(shí)驗(yàn)的原則及方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析、得出實(shí)驗(yàn)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(lái)發(fā)揮免疫效應(yīng)的”。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的一般寫(xiě)法：1.選擇同質(zhì)研究對(duì)象（如根據(jù)質(zhì)量、生長(zhǎng)期、健康狀況或體重等）進(jìn)行分組、編號(hào)。2.根據(jù)單一變量原則、等量原則等設(shè)計(jì)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(shí)間，檢測(cè)因變量。4.預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。若為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)預(yù)期。若為探究實(shí)驗(yàn)，則至少出現(xiàn)兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分別對(duì)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(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，一方面是要考查學(xué)生能否正確運(yùn)用科學(xué)的、專業(yè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)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(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)思路等，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)一般要求不高，主要體現(xiàn)對(duì)科學(xué)思維能力的考查。

（二）例析假說(shuō)演繹類試題解題策略

假說(shuō)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(shuō)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(duì)假說(shuō)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(jì)實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)際問(wèn)題等能力，體現(xiàn)考試評(píng)價(jià)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(yùn)用假說(shuō)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(shí)驗(yàn)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(shí)不符合，說(shuō)明假設(shè)不成立。第4 小題要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明控制眼色的基因不在Ⅱ號(hào)染色體上。由于已知翅形基因位于Ⅱ號(hào)染色體上，也就是要證明控制眼色和翅形這兩對(duì)基因的遺傳是否符合自由組合定律。一般可以設(shè)計(jì)測(cè)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(guò)后代的性狀表現(xiàn)進(jìn)行判斷。由于題目沒(méi)有提供雙隱類型，不能測(cè)交，因此設(shè)計(jì)自交方案（注意：由于此題研究對(duì)象是動(dòng)物，不能進(jìn)行自交，應(yīng)進(jìn)行同一代性狀相同的雌雄個(gè)體交配）。根據(jù)假說(shuō)演繹法推測(cè)后代性狀及表現(xiàn)時(shí)，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(yùn)用假說(shuō)演繹法進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)推斷時(shí)，要重視測(cè)交實(shí)驗(yàn)的重要價(jià)值。測(cè)交是將被測(cè)的個(gè)體與隱性純合子交配，由于隱性個(gè)體只產(chǎn)生一種隱性配子，所以，測(cè)交后代的性狀及比例就取決于被測(cè)個(gè)體產(chǎn)生的配子類型及比例。通過(guò)觀察統(tǒng)計(jì)測(cè)交后代的性狀及比例，可以推斷被測(cè)個(gè)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(jì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要特別注意對(duì)于后代數(shù)量較少的生物，如哺乳動(dòng)物，一般要隨機(jī)選擇多個(gè)個(gè)體進(jìn)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(shí)驗(yàn)探究類及假說(shuō)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(duì)生物學(xué)相關(guān)的真實(shí)問(wèn)題時(shí)，是否具有以正確的思想價(jià)值觀念、生命觀念為指導(dǎo)，合理運(yùn)用生物學(xué)相關(guān)知識(shí)、思維方式與探究方法，高質(zhì)量地認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(píng)價(jià)目標(biāo)，體現(xiàn)了生物學(xué)科的理科性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)學(xué)科的鮮明特點(diǎn)。